อนุภาคที่มีประจุเหล่านี้มักถูกเรียกว่าพาหะในปัจจุบันในทางทฤษฎี ในตัวนำและเซมิคอนดักเตอร์ ตัวพาปัจจุบันคืออิเล็กตรอน ในอิเล็กโทรไลต์ ไอออนที่มีประจุ ในก๊าซ ทั้งอิเล็กตรอนและไอออนสามารถเป็นตัวพาประจุได้ ในโลหะ เช่น อิเล็กตรอนเท่านั้นที่สามารถเคลื่อนที่ได้ เพราะเหตุนี้, ไฟฟ้าในนั้นมีการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า ควรสังเกตว่าผลลัพธ์ของกระแสไฟฟ้าในโลหะและสารละลายที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้าแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ ไม่เกิดกับโลหะ กระบวนการทางเคมีเมื่อผ่านกระแส ในขณะที่อิเล็กโทรไลต์ ภายใต้อิทธิพลของกระแส ไอออนของสารจะถูกปล่อยบนอิเล็กโทรด (ปรากฏการณ์ของอิเล็กโทรไลซิส) ความแตกต่างในผลของการกระทำของกระแสไฟฟ้าอธิบายได้จากข้อเท็จจริงที่ว่าตัวพาประจุในโลหะและอิเล็กโทรไลต์มีความแตกต่างกันโดยพื้นฐาน ในโลหะ สิ่งเหล่านี้คืออิเล็กตรอนอิสระที่แยกออกจากอะตอม ในสารละลาย สิ่งเหล่านี้คือไอออน กล่าวคือ อะตอมหรือหมู่ของพวกมันที่มีประจุ
วิธีแก้ปัญหาที่เป็นไปได้วิธีหนึ่งในการทำให้เป็นแม่เหล็กมากเกินไปคือการทำให้เป็นแม่เหล็กเฉพาะพื้นผิวของชิ้นส่วนเท่านั้น สามารถทำได้โดยใช้ กระแสสลับและเอฟเฟกต์พื้นผิวที่สอดคล้องกัน ความสัมพันธ์ระหว่างสนามแม่เหล็กรั่วของฟลักซ์แม่เหล็กกับแรงดึงดูดของสนามแม่เหล็กกับอนุภาคแม่เหล็ก ความสามารถของสนามรั่วเพื่อดึงดูดอนุภาคแม่เหล็ก นอกเหนือจากปัจจัยที่กล่าวถึงข้างต้น ขึ้นอยู่กับ: แรงแม่เหล็กที่มีอยู่ระหว่างสนามแม่เหล็กรั่วของฟลักซ์และอนุภาคแม่เหล็ก แรงโน้มถ่วงที่สามารถทำหน้าที่ "ดัน" อนุภาคแม่เหล็กเข้าหรือออกจากช่องว่าง
ใช่ก่อน เงื่อนไขที่จำเป็นการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้าในสารใด ๆ คือการมีอยู่ของตัวพาปัจจุบัน
เพื่อให้ประจุอยู่ในสภาวะสมดุล จำเป็นที่ความต่างศักย์ระหว่างจุดใดๆ ของตัวนำจะต้องเท่ากับศูนย์ ในกรณีที่เงื่อนไขนี้ถูกละเมิดก็ไม่มีความสมดุลจากนั้นประจุจะเคลื่อนที่ ดังนั้น เงื่อนไขที่จำเป็นประการที่สองสำหรับการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้าในตัวนำคือการสร้างแรงดันไฟฟ้าระหว่างบางจุด
สำหรับวิธีอนุภาคแม่เหล็กเปียก อันตรกิริยาของแรงตึงผิวที่มีอยู่ระหว่างพื้นผิวของวัตถุกับสื่อที่มีอนุภาคแม่เหล็ก แรงเหล่านี้บางส่วนขึ้นอยู่กับทิศทางของการแตกร้าว สนามโน้มถ่วงของโลก รูปร่าง ขนาด และการซึมผ่านของอนุภาคแม่เหล็ก และตัวกลางที่บรรจุอยู่ เหล็กกล้าที่ซึมผ่านได้สูงอาจต้องใช้สนามแม่เหล็กที่สูงกว่า ระวังอย่าให้ชิ้นส่วนกลับเป็นแม่เหล็ก ซึ่งอาจนำไปสู่การอ่านค่าที่ผิดพลาดซึ่งสามารถปกปิดการอ่านที่เกี่ยวข้องได้
คำสั่งย้ายค่าธรรมเนียมฟรีที่เกิดขึ้นในตัวนำอันเป็นผลมาจากการกระทำ สนามไฟฟ้าเรียกว่าการนำกระแส
อย่างไรก็ตาม เราทราบว่าการเคลื่อนที่ตามคำสั่งของอนุภาคที่มีประจุนั้นเป็นไปได้ หากตัวนำที่มีประจุหรือไดอิเล็กตริกถูกเคลื่อนย้ายในอวกาศ กระแสไฟฟ้าดังกล่าวเรียกว่าการพาความร้อน
ถือได้ว่าฟลักซ์แม่เหล็กมีประสิทธิภาพหากยอมให้ตรวจจับความไม่ต่อเนื่องได้ โดยทิศทางที่ไม่เบี่ยงเบนไปมากกว่า 60 จากทิศทางที่เหมาะสมที่สุด ดังนั้นการครอบคลุมอย่างสมบูรณ์จึงเป็นไปได้โดยการทำให้พื้นผิวเป็นแม่เหล็กในสองทิศทางตั้งฉาก 32.
สนามแม่เหล็กกับไฟฟ้า สนามแม่เหล็กที่เกิดจากประจุเคลื่อนที่ สสารประกอบด้วยอะตอมที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ โดยใช้แบบจำลองอะตอมอย่างง่าย อิเล็กตรอนจะโคจรรอบนิวเคลียส Title: Magnetic Field Pre-University Young Hope Intensive Physics Course, General Module Handbook 14 Magnetism Date: แม่เหล็กสร้างสนามแม่เหล็กในสภาพแวดล้อมของมัน ซึ่งถูกรบกวนในอวกาศ
กลไกการดำเนินการกระแสตรง
เพื่อให้กระแสไหลอย่างต่อเนื่องในตัวนำจำเป็นต้องเชื่อมต่ออุปกรณ์บางอย่างกับตัวนำ (หรือชุดตัวนำ - วงจรของตัวนำ) ซึ่งกระบวนการแยกประจุไฟฟ้าเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่องและด้วยเหตุนี้ รักษาแรงดันไฟในวงจร อุปกรณ์นี้เรียกว่าแหล่งที่มาปัจจุบัน (เครื่องกำเนิดไฟฟ้า) แรงที่แยกประจุเรียกว่าแรงภายนอก พวกมันไม่ใช่แหล่งกำเนิดไฟฟ้าและทำงานภายในแหล่งกำเนิดเท่านั้น เมื่อประจุถูกแยกออกจากกัน แรงภายนอกจะสร้างความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นระหว่างปลายของวงจร
การรบกวนของอวกาศนี้แสดงออกในแรงแม่เหล็กซึ่ง วัสดุไฟฟ้า วัสดุแม่เหล็ก สมบัติทางแม่เหล็กของวัสดุ วัสดุไฟฟ้า แม่เหล็กแสดงออกโดยแรงที่กระทำต่อตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า หัวข้อ 8 แม่เหล็ก 1 แม่เหล็ก คุณภาพที่วัสดุบางอย่างควรดึงดูดแร่เหล็กและอนุพันธ์ทั้งหมดที่เราได้รับจากมัน แม่เหล็กธรรมชาติ: แมกนีไทต์มีคุณสมบัติในการออกกำลังกาย
บทนำ ในแมกนีเซียมีแร่ที่มีคุณสมบัติในการดึงดูดโดยไม่มีการเสียดสีวัสดุเหล็กชาวกรีกเรียกว่าหินแม็กนีเซียน Pierre de Maricourt ให้รูปทรงกลม ความหมายและคุณสมบัติของสนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กในปัจจุบัน การเคลื่อนที่ของประจุในสนามแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กที่เกิดจากกระแสน้ำ
ในกรณีที่ประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ผ่านวงจรปิด แรงไฟฟ้าสถิตจะเป็นศูนย์ ซึ่งหมายความว่างานทั้งหมดของกองกำลัง ($A$) ที่กระทำต่อประจุนั้นเท่ากับงานของกองกำลังภายนอก ($A_(st)$) ปริมาณทางกายภาพซึ่งระบุลักษณะแหล่งที่มาปัจจุบันคือ แหล่ง emf($(\mathcal E)$) ถูกกำหนดเป็น:
\[(\mathcal E)=\frac(A)(q)\left(1\right),\]
การดำเนินการภายในเครื่อง วาดเส้นสนามแม่เหล็กของแม่เหล็กเส้นตรงและแม่เหล็กเกือกม้า สนามการเหนี่ยวนำ Emilio มักสังเกตเห็นการใช้แม่เหล็กใน ชีวิตประจำวันพวกเขามาจากไหน หัวข้อที่ 4: สนามแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กของแรงลอเรนซ์เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่สมัยโบราณเนื่องจากการมีอยู่ของแม่เหล็กธรรมชาติโดยเฉพาะ
คุณสมบัติทางแม่เหล็ก แรงแม่เหล็ก แรงแม่เหล็กถูกสร้างขึ้นด้วยไฟฟ้าจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ พวกมันมีอยู่พร้อมกับแรงไฟฟ้าสถิต เป็นคุณสมบัติที่วัตถุที่เรียกว่าแม่เหล็กจะต้องดึงดูดวัสดุบางอย่างเช่นเหล็กนิกเกิลและโคบอลต์ ชื่อของแม่เหล็กมาจากความจริงที่ว่าในสมัยโบราณรู้จักกันดี
โดยที่ $q$ เป็นประจุบวก ประจุจะเคลื่อนที่เป็นวงปิด EMF ไม่ใช่แรงในความหมายที่แท้จริง หน่วย $\left[(\mathcal E)\right]=B$.
ธรรมชาติของแรงภายนอกอาจแตกต่างกัน ตัวอย่างเช่น ในเซลล์กัลวานิก แรงภายนอกเป็นผลมาจากกระบวนการไฟฟ้าเคมี ในรถ กระแสตรงแรงดังกล่าวคือแรงลอเรนซ์
บทนำ ไม่ทราบว่าเมื่อใดที่การมีอยู่ของแม่เหล็กได้รับการชื่นชมเป็นครั้งแรก การเชื่อมต่อนี้ถูกค้นพบโดย Christian Oersted นักฟิสิกส์ชาวเดนมาร์กเมื่อเขาสังเกตเห็นว่า ข้อสรุป สามารถแยกแยะได้หลายจุดในการปฏิบัติของแม่เหล็กนี้ วัสดุเหล่านี้เรียกว่าเฟอร์โรแมกเนติก
แม่เหล็กเป็นสมบัติของสารบางชนิดที่แสดงแรงดึงดูดและแรงผลักที่ด้านหน้าของวัตถุที่ทำจากเหล็กหรือเหล็กกล้า อวัยวะที่สร้างเอฟเฟกต์นี้เรียกว่า แรงโน้มถ่วงและ สายไฟฟ้าอาจขึ้นต้นหรือลงท้ายด้วยมวลหรือประจุ แต่ไม่เกิดขึ้นกับเส้นสนามแม่เหล็กซึ่งเป็นเส้น
ลักษณะปัจจุบันที่สำคัญ
ทิศทางของกระแสถือเป็นทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคบวกตามอัตภาพ ซึ่งหมายความว่าทิศทางของกระแสในโลหะมีทิศทางตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค
กระแสไฟฟ้ามีลักษณะเป็นความแรงของกระแส ปัจจุบัน ($I$) เป็นปริมาณสเกลาร์ที่เท่ากับอนุพันธ์เวลาของประจุ ($q$) สำหรับกระแสที่ไหลผ่านพื้นผิว S:
ภาควิชาวิทยาศาสตร์ นางสาวจอมา ริเวร่า ศ. แม่เหล็กดึงดูดโลหะอย่างมาก เช่น เหล็ก เนื่องจากเป็นวัสดุที่มีสนามแม่เหล็กของตัวเอง จากทิศทางของเข็ม อนุภาคแอลฟาประกอบด้วยโปรตอนสองตัวและนิวตรอนสองตัว แรงผลักระหว่างสองอนุภาคคืออะไร
โหลดเคลื่อนที่หรือชุดของโหลดที่เคลื่อนที่ มีเส้นรอบวงเฉลี่ย สัปดาห์ไฟฟ้า 13 และแม่เหล็ก สัปดาห์ที่ 12 เริ่มกันเลย! ตัวอย่างเช่นการไหลของแม่น้ำแสดงออกถึงเรา การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า ขนาดของกระแสไฟฟ้า ฟิสิกส์ ป.2 การเหนี่ยวนำแม่เหล็กไฟฟ้า
กระแสสามารถเป็นค่าคงที่และผันแปรได้ ในกรณีที่ความแรงของกระแสและทิศทางไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา กระแสดังกล่าวจะเรียกว่าค่าคงที่ และด้วยเหตุนี้ นิพจน์ของความแรงในปัจจุบันสามารถเขียนได้ดังนี้
โดยที่ความแรงปัจจุบันถูกกำหนดให้เป็นประจุที่ผ่านพื้นผิว S ต่อหน่วยเวลา
ในระบบ SI หน่วยพื้นฐานของกระแสคือแอมแปร์ (A)
แม่เหล็กไฟฟ้า นี่คือสาขาของฟิสิกส์ที่รับผิดชอบการศึกษาปรากฏการณ์มากมายที่เกิดจากปฏิกิริยาระหว่างกระแสไฟฟ้ากับสนามแม่เหล็ก พฤติกรรมการตีความ สารแม่เหล็ก เพื่อกระตุ้นแม่เหล็ก วงจรฮิสเทรีซิส วงจรแม่เหล็ก ปัญหาที่เสนอของสนามแม่เหล็ก
แม่เหล็ก แม่เหล็กธรรมชาติหรือแม่เหล็กประดิษฐ์ เช่น แม่เหล็กที่สร้างขึ้นเอง สนามแม่เหล็กหรือวัตถุอื่นๆ เช่น โลก อยู่ภายใต้สนามแม่เหล็ก หัวข้อที่ 4 สนามแม่เหล็กของแสงเหนือ ไฟฟ้าช็อตถูกกำหนดให้เป็นการตอบสนองที่รุนแรงอย่างกะทันหันที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายหรือศีรษะ ไฟฟ้าคือความตายที่เกิดจากไฟฟ้า ในทางกลับกันการบาดเจ็บทางไฟฟ้าหมายถึงความเสียหายของเนื้อเยื่อที่เกิดจากการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่าน
ลักษณะเฉพาะของเวกเตอร์ของกระแสคือความหนาแน่นของมัน เวกเตอร์ความหนาแน่นกระแส ($\overrightarrow(j)$) กำหนดลักษณะการกระจายของกระแสในส่วน S เวกเตอร์นี้มุ่งไปในทิศทางที่ประจุบวกเคลื่อนที่ ค่าสัมบูรณ์ของเวกเตอร์ความหนาแน่นกระแสคือ:
โดยที่ $dS"$ คือการฉายภาพของพื้นผิวเบื้องต้น $dS$ บนระนาบที่ตั้งฉากกับเวกเตอร์ความหนาแน่นกระแส $dI$ เป็นองค์ประกอบของความแรงกระแสที่ไหลผ่านพื้นผิว $dS\ และ\ dS"$ .
แผลไหม้จากไฟฟ้าเป็นแผลที่ผิวหนังที่มีเนื้อร้ายซึ่งเป็นผลมาจากการไหลของกระแสไฟฟ้าผ่านผิวหนัง ไม่ทราบความถี่ที่แท้จริงของอุบัติเหตุทางไฟฟ้า เชื่อกันว่าโอกาสที่ชีวิตจะถูกฟ้าผ่า 1 ใน 1 ล้าน และอัตราการเสียชีวิตของเหตุการณ์เหล่านี้อยู่ที่ 30% โดยมีภาวะแทรกซ้อนร้ายแรงเกิดขึ้นอย่างน้อย 70% ของกรณีทั้งหมด ในบราซิล มีรายงานผู้เสียชีวิตจากฟ้าผ่าอย่างน้อย 100 ราย โดยในแต่ละปีมีผู้เสียชีวิตอย่างน้อย 500 ราย ส่วนใหญ่แล้วงานอื่นๆ ที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าเป็นมืออาชีพ รวมทั้งช่างไฟฟ้า ผู้สร้าง
ความหนาแน่นกระแสในโลหะสามารถแสดงเป็น:
\[\overrightarrow(j)=-n_0q_e\left\langle \overrightarrow(v)\right\rangle \ \left(5\right),\]
โดยที่ $n_0$ คือความเข้มข้นของอิเล็กตรอนนำไฟฟ้า $q_e=1.6(\cdot 10)^(-19)Cl$ คือประจุของอิเล็กตรอน $\left\langle \overrightarrow(v)\right\rangle $ -- the ความเร็วเฉลี่ยของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งของอิเล็กตรอน ที่ความหนาแน่นกระแสสูงสุด $\left\langle \overrightarrow(v)\right\rangle =(10)^(-4)\frac(m)(s)$.
อุบัติเหตุในครัวเรือนส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับเด็กที่มีกระแสไฟฟ้าแรงต่ำ หลายคนที่ได้รับไฟฟ้าช็อตเกี่ยวข้องกับความสูงที่ตกลงมา ภาวะหัวใจเต้นผิดจังหวะที่ร้ายแรง หรืออาจสันนิษฐานได้ว่าเสียชีวิต และในหลายกรณีเหล่านี้ ไฟฟ้าช็อตไม่เป็นที่รู้จัก การหกล้มหรือเสียชีวิตกะทันหันอาจเกิดจากกล้ามเนื้อหัวใจตายหรือสาเหตุอื่นๆ ประวัติศาสตร์ต้องระวัง โดยคำนึงถึงคำให้การของผู้สัญจรไปมาและผู้รอดชีวิต
การบาดเจ็บทางไฟฟ้าที่ไม่ร้ายแรงถึงขั้นรุนแรงคิดเป็น 3 ถึง 5% ของการรับเข้าเผายูนิตเซ็นเตอร์ ซึ่งมักเกิดจากการสัมผัสกับสายไฟฟ้าแรงสูง รอยโรคเหล่านี้มักถูกทำให้พิการ บางครั้งอาจพัฒนาด้วยการตัดแขนขาหนึ่งข้างหรือมากกว่านั้น
พื้นฐาน กฎทางกายภาพเป็นกฎการอนุรักษ์ประจุไฟฟ้า หากเราเลือกพื้นผิวปิดตายตัว S (รูปที่ 1) ซึ่งจำกัดปริมาตร V ปริมาณไฟฟ้าที่ไหลออกจากปริมาตร V ต่อวินาทีจะถูกกำหนดเป็น $\oint\limits_S(j_ndS.)$ เท่าเดิม ปริมาณไฟฟ้าสามารถแสดงในรูปของประจุ : $-\frac(\partial q)(\partial t)$ ดังนั้นเราจึงมี:
นอกจากอุบัติเหตุทางไฟฟ้าที่เกี่ยวข้องกับ กิจกรรมระดับมืออาชีพ, กลุ่มเสี่ยงอีก 2 กลุ่ม คือ เด็กที่ได้รับบาดเจ็บและบาดเจ็บในครัวเรือน เต้ารับไฟฟ้าและสายเคเบิล กลุ่มที่ 2 เป็นวัยรุ่นที่มีพฤติกรรมเสี่ยงรอบสายไฟ
กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า การไหลนี้วัดเป็นแอมแปร์ กระแสไฟถูกปรับสภาพ ความแตกต่างทางไฟฟ้าศักยภาพ; ความแตกต่างนี้วัดเป็นโวลต์ วัสดุที่ได้รับกระแสไฟฟ้าตรงข้ามกับการไหลของกระแสไฟฟ้า ความต้านทานนี้วัดเป็นโอห์ม วัสดุชีวภาพส่วนใหญ่นำไฟฟ้าได้ในระดับหนึ่ง ผ้าที่มีปริมาณของเหลวและอิเล็กโทรไลต์สูงจะนำไฟฟ้าได้ดีกว่าผ้าที่มีปริมาณของเหลวและอิเล็กโทรไลต์ต่ำกว่า
\[\frac(\partial q)(\partial t)=-\oint\limits_S(j_ndS\left(6\right),)\]
โดยที่ $j_n$ คือการฉายภาพของเวกเตอร์ความหนาแน่นกระแสไปยังทิศทางของเส้นปกติไปยังองค์ประกอบพื้นผิว $dS$ ในขณะที่:
โดยที่ $\alpha $ คือมุมระหว่างทิศทางของค่าปกติกับ dS และเวกเตอร์ความหนาแน่นกระแส สมการ (6) ใช้อนุพันธ์ย่อยเพื่อเน้นว่าพื้นผิว S อยู่กับที่
กระดูกเป็นเนื้อเยื่อชีวภาพที่มีความต้านทานกระแสไฟฟ้ามากที่สุด ผิวแห้งมีความทนทานสูง แต่ผิวที่มีเหงื่อออกหรือเปียกชื้นมีความต้านทานน้อยกว่า 100 เท่า กระแสไฟฟ้าอาจต่อเนื่องในทิศทางหรือมีการเปลี่ยนแปลงตามทิศทางการไหลของกระแสเป็นระยะ กระแสสลับพบได้ในแหล่งจ่ายไฟของบ้านและธุรกิจ
ผลกระทบทางสรีรวิทยาหลายอย่างของไฟฟ้าช็อตเกี่ยวข้องกับปริมาณ ระยะเวลา ประเภทของกระแสไฟ และวิถีของกระแสไฟฟ้า เพื่อให้กระแสไหลผ่านบุคคล ห่วงโซ่ที่สมบูรณ์ต้องสร้างจากขั้วหนึ่งของแหล่งจ่ายแรงดันไฟไปยังพื้นที่สัมผัสหนึ่งในร่างกาย ผ่านวัตถุ จากนั้นจากพื้นที่สัมผัสอื่นกลับไปยังขั้วอื่นของแหล่งจ่ายแรงดันไฟ กระแสไหลผ่านร่างกายจากพื้นที่สัมผัสหนึ่งไปยังอีกพื้นที่หนึ่งตามเส้นทางคู่ขนานหลายเส้น หากมีเนื้อเยื่อเพียงประเภทเดียว กระแสจะไม่ไหลผ่าน "เส้นทางที่มีความต้านทานน้อยที่สุด" ทางเดียว
สมการ (6) คือกฎการอนุรักษ์ประจุในไฟฟ้ากระแสสลับมหภาค ในกรณีที่กระแสคงที่ตามกาลเวลาเราจะเขียนกฎการอนุรักษ์ประจุในรูปแบบ:
\[\oint\limits_S(j_ndS=0\left(8\right).)\]
« ฟิสิกส์ - เกรด 10 "
ไฟฟ้า- การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุโดยตรง ต้องขอบคุณกระแสไฟฟ้าที่อพาร์ตเมนต์สว่างไสวเครื่องมือเครื่องจักรถูกตั้งค่าให้เคลื่อนที่เตาบนเตาไฟฟ้าได้รับความร้อนเครื่องรับวิทยุทำงาน ฯลฯ
หน้าสัมผัสทางไฟฟ้าที่ขาซ้ายและขาซ้ายจะส่งกระแสไฟผ่านแขนขาและลำตัวเหล่านี้ แต่จะไม่ไหลผ่านแขนขาอื่นๆ หรือที่ศีรษะ กระแสไฟฟ้าไหลผ่านหลายเส้นทางในสัดส่วนที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับชนิดของเนื้อเยื่อ พื้นที่หน้าตัด ตำแหน่งทางกายวิภาค และความต้านทาน ในแขนขาปกติ เส้นประสาทและหลอดเลือดมีความต้านทานของเนื้อเยื่อที่ต่ำกว่า ตามด้วยกล้ามเนื้อและกระดูก เพียงไม่กี่เปอร์เซ็นต์ของ รวมกระแสไหลผ่านเนื้อเยื่อเส้นประสาท เส้นประสาทมีความหนาแน่นกระแสสูงกว่า และด้วยเหตุนี้ เส้นประสาทอาจได้รับความเสียหายอย่างมีนัยสำคัญจากรอยโรคเหล่านี้ ส่วนใหญ่ของกระแสไหลผ่านเนื้อเยื่อใกล้เคียงอื่น ๆ โดยมีผลเพียงเล็กน้อย
ให้เราพิจารณากรณีที่ง่ายที่สุดของการเคลื่อนที่โดยตรงของอนุภาคที่มีประจุ - กระแสตรง
ค่าใช้จ่ายเบื้องต้นคืออะไร?
ค่าไฟฟ้าเบื้องต้นคืออะไร?
อะไรคือความแตกต่างระหว่างประจุในตัวนำและฉนวน?
เมื่ออนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ในตัวนำ ประจุไฟฟ้าจะถูกถ่ายโอนจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่ง อย่างไรก็ตาม หากอนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่ด้วยความร้อนแบบสุ่ม เช่น อิเล็กตรอนอิสระในโลหะ การถ่ายเทประจุจะไม่เกิดขึ้น (รูปที่ 15.1, a) ภาพตัดขวางของตัวนำตัดขวางโดยเฉลี่ย เบอร์เดียวกันอิเล็กตรอนในสองทิศทางตรงกันข้าม ค่าไฟฟ้าจะถูกโอนผ่านหน้าตัดของตัวนำก็ต่อเมื่อพร้อมกับ การเคลื่อนไหวไม่เป็นระเบียบอิเล็กตรอนมีส่วนร่วมในการเคลื่อนไหวโดยตรง (รูปที่ 15.1, b) ในกรณีนี้พวกเขาบอกว่าตัวนำไป ไฟฟ้า.
เมื่อกระแสไหลผ่านตัวต้านทาน พลังงานจะถูกสะสมเป็นความร้อน แม้ว่าไฟฟ้าแรงสูงจะมีอันตรายมากกว่า แต่ประชาชนทั่วไปสามารถเข้าถึงแหล่งจ่ายแรงดันไฟต่ำได้ดีกว่ามาก และแหล่งจ่ายแรงดันไฟต่ำเหล่านี้คิดเป็นสัดส่วนประมาณครึ่งหนึ่งของการบาดเจ็บและเสียชีวิตทั้งหมด
ผิวหนังไหม้มักจะรุนแรงด้วยไฟฟ้าแรงสูงเมื่อจำเป็นสำหรับการบาดเจ็บสาหัส เวลาสัมผัสเพียงเสี้ยววินาทีอาจส่งผลให้เกิดการไหม้ที่ผิวหนังซึ่งโดยทั่วไปแล้วจะน้อยที่สุดในอุบัติเหตุที่บ้าน หากไม่ปล่อยการสัมผัสเป็นเวลาสองสามวินาที
กระแสไฟฟ้าเรียกว่าการเคลื่อนที่แบบสั่ง (กำกับ) ของอนุภาคที่มีประจุ
กระแสไฟฟ้ามีทิศทางที่แน่นอน
ทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุบวกถือเป็นทิศทางของกระแส
หากเราเคลื่อนย้ายวัตถุที่เป็นกลางโดยรวมแล้วแม้จะมีการเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบของอิเล็กตรอนจำนวนมากและ นิวเคลียสของอะตอม, จะไม่มีกระแสไฟฟ้า. ค่าใช้จ่ายทั้งหมดที่โอนผ่านส่วนใด ๆ จะเท่ากับศูนย์ เนื่องจากประจุของสัญญาณต่างกันเคลื่อนที่ด้วยความเร็วเฉลี่ยเท่ากัน
ทิศทางของกระแสตรงกับทิศทางของเวกเตอร์ความแรงของสนามไฟฟ้า หากกระแสเกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุลบ ทิศทางของกระแสจะถือว่าตรงกันข้ามกับทิศทางการเคลื่อนที่ของอนุภาค
การเลือกทิศทางของกระแสไม่ประสบผลสำเร็จมากนัก เนื่องจากโดยส่วนใหญ่แล้ว กระแสจะเป็นการเคลื่อนที่ตามคำสั่งของอิเล็กตรอน ซึ่งเป็นอนุภาคที่มีประจุลบ การเลือกทิศทางปัจจุบันเกิดขึ้นในช่วงเวลาที่ไม่มีใครรู้เรื่องอิเล็กตรอนอิสระในโลหะ
การกระทำปัจจุบัน
เราไม่เห็นการเคลื่อนที่ของอนุภาคในตัวนำโดยตรง การปรากฏตัวของกระแสไฟฟ้าจะต้องพิจารณาจากการกระทำหรือปรากฏการณ์ที่มาพร้อมกับมัน
ขั้นแรก ตัวนำที่นำกระแสจะร้อนขึ้น
ประการที่สอง กระแสไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ องค์ประกอบทางเคมีตัวนำ: ตัวอย่างเช่น เพื่อแยกองค์ประกอบทางเคมีของมัน (ทองแดงจากสารละลายของคอปเปอร์ซัลเฟต ฯลฯ )
ประการที่สาม กระแสมีผลกระทบต่อกระแสข้างเคียงและวัตถุที่เป็นแม่เหล็ก การกระทำของกระแสนี้เรียกว่า แม่เหล็ก.
ดังนั้นเข็มแม่เหล็กที่อยู่ใกล้ตัวนำกระแสไฟฟ้าจะหมุน ผลกระทบทางแม่เหล็กของกระแสซึ่งแตกต่างจากผลกระทบทางเคมีและความร้อนเป็นผลกระทบหลักเนื่องจากปรากฏในตัวนำทั้งหมดโดยไม่มีข้อยกเว้น ผลกระทบทางเคมีของกระแสพบได้ในสารละลายและการหลอมของอิเล็กโทรไลต์เท่านั้น และไม่มีความร้อนในตัวนำยิ่งยวด
ในหลอดไส้เนื่องจากกระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะปล่อยแสงที่มองเห็นได้และมอเตอร์ไฟฟ้าทำงานเชิงกล
ความแรงในปัจจุบัน
หากกระแสไฟฟ้าไหลในวงจร แสดงว่าประจุไฟฟ้าถูกถ่ายโอนผ่านหน้าตัดของตัวนำอย่างต่อเนื่อง
ประจุที่ถ่ายโอนต่อหน่วยเวลาทำหน้าที่เป็นลักษณะเชิงปริมาณหลักของกระแสที่เรียกว่า ความแข็งแกร่งในปัจจุบัน.
หากประจุ Δq ถูกถ่ายโอนผ่านหน้าตัดของตัวนำในช่วงเวลา Δt ค่าเฉลี่ยของความแรงกระแสจะเท่ากับ
ความแรงของกระแสเฉลี่ยเท่ากับอัตราส่วนของประจุ Δq ที่ผ่านหน้าตัดของตัวนำในช่วงระยะเวลา Δt จนถึงช่วงเวลานี้
หากความแรงในปัจจุบันไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา กระแสจะเรียกว่า ถาวร.
ความแรงของกระแสสลับ ณ เวลาที่กำหนดยังถูกกำหนดโดยสูตร (15.1) แต่ช่วงเวลา Δt ในกรณีนี้ควรมีขนาดเล็กมาก
ความแรงในปัจจุบัน เช่น ประจุ เป็นปริมาณสเกลาร์ เธอสามารถเป็นเหมือน เชิงบวก, และ เชิงลบ. สัญญาณของความแรงของกระแสขึ้นอยู่กับทิศทางที่ข้ามวงจรนั้นเป็นค่าบวก ความแรงของกระแส I > 0 ถ้าทิศทางของกระแสตรงกับทิศทางบวกที่เลือกแบบมีเงื่อนไขตามตัวนำ มิฉะนั้นฉัน< 0.
ความสัมพันธ์ของความแรงกระแสกับความเร็วของการเคลื่อนที่ของอนุภาคโดยตรง
ให้ตัวนำทรงกระบอก (รูปที่ 15.2) มีหน้าตัดของพื้นที่ S
สำหรับทิศทางบวกของกระแสในตัวนำ เราใช้ทิศทางจากซ้ายไปขวา ประจุของแต่ละอนุภาคจะถือว่าเท่ากับ q 0 . ปริมาตรของตัวนำถูกจำกัดโดยส่วนตัดที่ 1 และ 2 โดยมีระยะห่างระหว่างกัน Δl ประกอบด้วยอนุภาค nSΔl โดยที่ n คือความเข้มข้นของอนุภาค (ตัวพาปัจจุบัน) ประจุทั้งหมดในปริมาตรที่เลือกคือ q = q 0 nSΔl หากอนุภาคเคลื่อนที่จากซ้ายไปขวาด้วยความเร็วเฉลี่ย υ จากนั้นในเวลาที่อนุภาคทั้งหมดที่อยู่ในปริมาตรที่พิจารณาจะผ่านส่วนตัดขวางที่ 2 ดังนั้นความแรงในปัจจุบันจึงเท่ากับ:
หน่วย SI สำหรับกระแสคือแอมแปร์ (A)
หน่วยนี้ขึ้นอยู่กับ ปฏิสัมพันธ์แม่เหล็กกระแสน้ำ
วัดความแรงกระแส แอมมิเตอร์. หลักการของอุปกรณ์เหล่านี้ขึ้นอยู่กับการกระทำของแม่เหล็กในปัจจุบัน
ความเร็วของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งของอิเล็กตรอนในตัวนำ
ให้เราหาความเร็วของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในตัวนำโลหะ ตามสูตร (15.2) โดยที่ e คือโมดูลัสประจุอิเล็กตรอน
ตัวอย่างเช่นความแรงกระแส I \u003d 1 A และพื้นที่หน้าตัดของตัวนำ S \u003d 10 -6 m 2 โมดูลประจุอิเล็กตรอน e = 1.6 10 -19 C. จำนวนอิเล็กตรอนในทองแดง 1 ม. 3 เท่ากับจำนวนอะตอมในปริมาตรนี้ เนื่องจากหนึ่งในวาเลนซ์อิเล็กตรอนของอะตอมทองแดงแต่ละอะตอมนั้นว่าง ตัวเลขนี้คือ n ≈ 8.5 10 28 m -3 (ตัวเลขนี้สามารถกำหนดได้โดยการแก้ปัญหา 6 ของ § 54) เพราะเหตุนี้,
อย่างที่คุณเห็น ความเร็วของการเคลื่อนที่ตามคำสั่งของอิเล็กตรอนนั้นน้อยมาก มันน้อยกว่าความเร็วของการเคลื่อนที่ด้วยความร้อนของอิเล็กตรอนในโลหะหลายเท่า
เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้า
สำหรับการเกิดขึ้นและการดำรงอยู่ของกระแสไฟฟ้าตรงในสาร การมีอยู่ของ ฟรีอนุภาคที่มีประจุ
อย่างไรก็ตาม มันยังไม่เพียงพอที่จะสร้างกระแส
ในการสร้างและรักษาการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุตามคำสั่ง จำเป็นต้องมีแรงที่กระทำต่อพวกมันในทิศทางที่แน่นอน
หากแรงนี้หยุดกระทำ การเคลื่อนที่ตามคำสั่งของอนุภาคที่มีประจุจะหยุดเนื่องจากการชนกับไอออนของผลึกตาข่ายของโลหะหรือโมเลกุลอิเล็กโทรไลต์ที่เป็นกลาง และอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่แบบสุ่ม
ดังที่เราทราบ อนุภาคที่มีประจุได้รับผลกระทบจากสนามไฟฟ้าด้วยแรง:
โดยปกติสนามไฟฟ้าภายในตัวนำจะเป็นสาเหตุและรักษาการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ
เฉพาะในกรณีไฟฟ้าสถิต เมื่อประจุหยุดนิ่ง สนามไฟฟ้าภายในตัวนำจะเป็นศูนย์
หากมีสนามไฟฟ้าอยู่ภายในตัวนำ แสดงว่ามีความต่างศักย์ระหว่างปลายตัวนำตามสูตร (14.21) จากการทดลองแสดงให้เห็นว่า เมื่อความต่างศักย์ไม่เปลี่ยนแปลงตามเวลา a ไฟฟ้ากระแสตรง. ตามตัวนำ ศักยภาพจะลดลงจากค่าสูงสุดที่ปลายด้านหนึ่งของตัวนำเป็นค่าต่ำสุดที่อีกด้านหนึ่ง เนื่องจากประจุบวกภายใต้การกระทำของแรงสนามเคลื่อนที่ไปในทิศทางของศักยภาพที่ลดลง