Elektrik cərəyanı nədir? Elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtləri: xüsusiyyətləri və hərəkətləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Elektrik cərəyanı hərəkətdə olan elektrik yüküdür. Bu, ildırım kimi statik elektrikin qəfil boşalması şəklində ola bilər. Və ya bu, generatorlarda, batareyalarda, günəş enerjisi və ya yanacaq hüceyrələrində idarə olunan bir proses ola bilər. Bu gün biz "elektrik cərəyanı" anlayışını və elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtlərini nəzərdən keçirəcəyik.

Elektrik enerjisi

İstifadə etdiyimiz elektrik enerjisinin çox hissəsi elektrik şəbəkəsindən dəyişən cərəyan şəklində gəlir. O, Faradeyin induksiya qanununa uyğun işləyən generatorlar tərəfindən yaradılmışdır, buna görə dəyişən maqnit sahəsi keçiricidə elektrik cərəyanı yarada bilər.

Generatorlarda maqnit sahəsindən keçən fırlanan naqillər var.fırlanma. Bobinlər fırlandıqca maqnit sahəsinə nisbətən açıb-bağlanır və hər növbə ilə istiqaməti dəyişən elektrik cərəyanı yaradır. Cərəyan saniyədə 60 dəfə irəli və geri tam dövrədən keçir.

Generatorlar kömür, təbii qaz, neft və ya nüvə reaktoru ilə qızdırılan buxar turbinləri ilə təchiz edilə bilər. Generatordan cərəyan bir sıra transformatorlardan keçir, burada onun gərginliyi artır. Naqillərin diametri onların həddindən artıq istiləşmədən və enerji sərf etmədən keçirə biləcəyi cərəyanın miqdarını və gücünü müəyyən edir və gərginlik yalnız naqillərin yerdən nə qədər yaxşı izolyasiya edildiyi ilə məhdudlaşır.

Maraqlıdır ki, cərəyan iki deyil, yalnız bir naqillə aparılır. Onun iki tərəfi müsbət və mənfi olaraq təyin olunur. Bununla belə, alternativ cərəyanın polaritesi saniyədə 60 dəfə dəyişdiyinə görə, onların başqa adları var - qaynar (magistral elektrik xətləri) və torpaqlı (dövrəni tamamlamaq üçün yer altından keçir).

Bizə elektrik enerjisi niyə lazımdır?

Elektrik enerjisinin bir çox istifadəsi var: o, evinizi işıqlandıra, p altarlarınızı yuyub quruda, qarajın qapısını qaldıra, çaynikdə su qaynadıb həyatımızı çox asanlaşdıran digər məişət əşyalarına güc verə bilər. Bununla belə, cərəyanın məlumat ötürmə qabiliyyəti getdikcə vacib olur.

İnternetə qoşulduqda kompüter elektrik cərəyanının yalnız kiçik bir hissəsindən istifadə edir, lakin bu, müasir insan olmadan bir şeydir.onun həyatını təsəvvür edə bilmirəm.

Elektrik cərəyanı anlayışı

Çay axını, su molekullarının axını kimi elektrik cərəyanı da yüklü hissəciklərin axınıdır. Buna səbəb olan nədir və niyə həmişə eyni istiqamətdə getmir? Axan sözünü eşidəndə ağlınıza nə gəlir? Bəlkə də çay olacaq. Bu, yaxşı bir birləşmədir, çünki elektrik cərəyanının adının alınmasının səbəbi budur. O, su axınına çox bənzəyir, yalnız kanal boyunca hərəkət edən su molekullarının əvəzinə yüklü hissəciklər keçirici boyunca hərəkət edir.

Elektrik cərəyanının mövcudluğu üçün zəruri olan şərtlər arasında elektronların mövcudluğunu təmin edən bir maddə var. Keçirici materialın atomlarında atomların ətrafında və arasında üzən bu sərbəst yüklü hissəciklərin çoxu var. Onların hərəkəti təsadüfi olur, ona görə də hər hansı bir istiqamətdə axın yoxdur. Elektrik cərəyanının mövcud olması üçün nə lazımdır?

Elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtlərinə gərginliyin olması daxildir. Bir keçiriciyə tətbiq edildikdə, bütün sərbəst elektronlar eyni istiqamətdə hərəkət edərək cərəyan yaradacaqlar.

Elektrik cərəyanı ilə maraqlanırsınız

Maraqlısı odur ki, elektrik enerjisi keçirici vasitəsilə işıq sürəti ilə ötürüldükdə elektronlar özləri daha yavaş hərəkət edirlər. Əslində, keçirici telin yanında yavaş-yavaş getsəniz, sürətiniz əvvəlkindən 100 dəfə yüksək olardı.elektronlar hərəkət edir. Bunun səbəbi onların enerjini bir-birinə ötürmək üçün böyük məsafələr qət etmələrinə ehtiyac olmamasıdır.

Birbaşa və alternativ cərəyan

Bu gün iki müxtəlif cərəyan növü geniş istifadə olunur - birbaşa və alternativ. Birincidə elektronlar bir istiqamətdə, "mənfi" tərəfdən "müsbət" tərəfə doğru hərəkət edir. Alternativ cərəyan elektronları irəli və geri itələyir, axının istiqamətini saniyədə bir neçə dəfə dəyişir.

Elektrik stansiyalarında elektrik enerjisi istehsal etmək üçün istifadə olunan generatorlar alternativ cərəyan istehsal etmək üçün nəzərdə tutulub. Siz yəqin ki, evinizdəki işığın cari istiqamət dəyişdikcə söndüyünü heç görməmisiniz, lakin bu, gözlərin tanıması üçün çox tez baş verir.

Birbaşa elektrik cərəyanının mövcudluğu üçün hansı şərtlər var? Niyə hər iki növə ehtiyacımız var və hansı daha yaxşıdır? Bunlar yaxşı suallardır. Hər iki cərəyan növündən hələ də istifadə etməyimiz onların hər ikisinin xüsusi məqsədlərə xidmət etdiyini göstərir. Hələ 19-cu əsrdə elektrik stansiyası ilə ev arasında uzun məsafələrə enerjinin səmərəli ötürülməsinin yalnız çox yüksək gərginliklərdə mümkün olduğu aydın idi. Lakin problem onda idi ki, həqiqətən yüksək gərginlik göndərmək insanlar üçün son dərəcə təhlükəli idi.

Bu problemin həlli onu içəri göndərməzdən əvvəl evdən kənar stressi az altmaq idi. Bu günə qədər böyük ötürmə üçün birbaşa elektrik cərəyanı istifadə olunurməsafə, əsasən asanlıqla digər gərginliklərə çevirmək qabiliyyətinə görə.

Elektrik cərəyanı necə işləyir

Elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtlərinə yüklü hissəciklərin, keçiricinin və gərginliyin olması daxildir. Bir çox alim elektriki tədqiq etmiş və onun iki növü olduğunu aşkar etmişdir: statik və cərəyan.

Hər hansı bir insanın gündəlik həyatında böyük rol oynayan ikincidir, çünki dövrədən keçən elektrik cərəyanıdır. Biz ondan hər gün evlərimizi və daha çoxunu enerji ilə təmin etmək üçün istifadə edirik.

Elektrik cərəyanı nədir?

Elektrik yükləri dövrədə bir yerdən digər yerə dövr etdikdə elektrik cərəyanı yaranır. Elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtlərinə, yüklü hissəciklərə əlavə olaraq, bir keçiricinin olması da daxildir. Çox vaxt bu bir teldir. Onun dövrəsi cərəyanın enerji mənbəyindən axdığı qapalı dövrədir. Dövrə açıq olduqda, o, səyahəti tamamlaya bilməz. Məsələn, otağınızdakı işıq söndükdə dövrə açıqdır, lakin dövrə bağlı olduqda işıq yanır.

Cari güc

Bir keçiricidə elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtləri güc kimi bir gərginlik xarakteristikasından çox təsirlənir. Bu, müəyyən bir müddət ərzində nə qədər enerji istifadə olunduğunun ölçüsüdür.

İstifadə oluna bilən çoxlu müxtəlif vahidlər varbu xüsusiyyətin ifadələri. Bununla belə, elektrik enerjisi demək olar ki, vattla ölçülür. Bir vatt saniyədə bir joula bərabərdir.

Elektrik yükü hərəkətdədir

Elektrik cərəyanının mövcudluğu üçün hansı şərtlər var? O, statik elektrikin qəfil boşalması, məsələn, ildırım və ya yun parça ilə sürtünmə nəticəsində yaranan qığılcım şəklində ola bilər. Ancaq daha tez-tez elektrik cərəyanı haqqında danışarkən, işıqların və cihazların işləməsini təmin edən daha idarə olunan elektrik formasını nəzərdə tuturuq. Elektrik yükünün böyük hissəsi atomdakı mənfi elektronlar və müsbət protonlar tərəfindən daşınır. Bununla belə, sonuncular əsasən atom nüvələrinin içərisində hərəkətsizdirlər, ona görə də yükün bir yerdən digər yerə köçürülməsi işi elektronlar tərəfindən həyata keçirilir.

Metal kimi keçirici materialdakı elektronlar daha yüksək elektron orbitləri olan keçiricilik zolaqları boyunca bir atomdan digərinə keçmək üçün əsasən sərbəstdirlər. Kifayət qədər elektromotor qüvvə və ya gərginlik yük disbalansı yaradır ki, bu da elektronların elektrik cərəyanı kimi keçiricidən keçməsinə səbəb ola bilər.

Su ilə bənzətmə aparsaq, məsələn, boru götürək. Suyun boruya daxil olması üçün bir ucundan bir klapan açdığımız zaman, o suyun borunun sonuna qədər işləməsini gözləmək məcburiyyətində deyilik. Suyun o biri ucundan demək olar ki, dərhal alırıq, çünki daxil olan su artıq boruda olan suyu itələyir. Naqildə elektrik cərəyanı olduqda belə olur.

Elektrik cərəyanı: elektrik cərəyanının mövcudluğu şərtləri

Elektrik cərəyanına adətən elektron axını kimi baxılır. Batareyanın iki ucu bir-birinə metal məftillə birləşdirildikdə, bu yüklənmiş kütlə teldən akkumulyatorun bir ucundan (elektrod və ya dirəkdən) əks tərəfə axır. Beləliklə, elektrik cərəyanının mövcudluğu üçün şərtləri adlandıraq:

1. Yüklənmiş hissəciklər.
2. Kəşfiyyatçı.
3. Gərginlik mənbəyi.

Lakin hər şey o qədər də sadə deyil. Elektrik cərəyanının olması üçün hansı şərtlər lazımdır? Bu suala aşağıdakı xüsusiyyətlərə baxmaqla daha ətraflı cavab vermək olar:

• Potensial fərq (gərginlik). Bu, ilkin şərtlərdən biridir. 2 nöqtə arasında potensial fərq olmalıdır, yəni bir yerdə yüklü zərrəciklərin yaratdığı itələmə qüvvəsi digər nöqtədəki qüvvədən böyük olmalıdır. Gərginlik mənbələri, bir qayda olaraq, təbiətdə baş vermir və elektronlar ətraf mühitdə kifayət qədər bərabər paylanır. Buna baxmayaraq, elm adamları bu yüklü hissəciklərin toplana biləcəyi və bununla da çox zəruri gərginliyi (məsələn, batareyalarda) yarada biləcəyi müəyyən növ cihazlar ixtira edə bildilər.
• Elektrik müqaviməti (keçirici). Bu, elektrik cərəyanının mövcudluğu üçün zəruri olan ikinci vacib şərtdir. Bu yüklü hissəciklərin keçdiyi yoldur. Yalnız elektronların sərbəst hərəkət etməsinə imkan verən materiallar keçirici rolunu oynayır. Eyni olanlarbu qabiliyyəti olmayanlara izolyatorlar deyilir. Məsələn, metal məftil əla keçirici, rezin qabığı isə əla izolyator olacaq.

Elektrik cərəyanının yaranması və mövcudluğu şərtlərini diqqətlə öyrənən insanlar bu güclü və təhlükəli elementi ram edərək onu bəşəriyyətin xeyrinə yönəldə bildilər.