Ці заряджені частинки теорії часто називають носіями струму. У провідниках та напівпровідниках носіями струму є електрони, в електролітах заряджені іони. У газах носіями заряду можуть бути електрони та іони. У металах, наприклад, можуть переміщатися лише електрони. Отже, електричний струму них є рух електронів провідності. Слід зазначити, що результат проходження електричного струму в металах та електропровідних розчинах суттєво відрізняється. У металах не відбувається хімічних процесівпри проходженні струму. Тоді як у електролітах під впливом струму йде виділення іонів речовини на електродах (явище електролізу). Відмінність у результатах дії струму пояснюється тим, що носії зарядів у металі та електроліті принципово різні. У металах – це вільні електрони, які відокремилися від атомів, у розчинах – це іони, тобто атоми або їх групи, які маю заряд.
Одним із можливих рішень надмірної намагніченості може бути намагнічування лише поверхні деталі. Цього можна досягти за допомогою змінного струмута відповідного його поверхневого ефекту. Зв'язок між полем витоку магнітного потоку та його тяжінням на магнітних частинках. Здатність полів витоку залучати магнітні частинки на додаток до згаданих вище факторів залежить від: магнітної сили, що існує між полем Магнітний витік потоку та магнітні частинки. Сили гравітації, які можуть діяти "штовхати" магнітні частинки всередині або поза розривом.
Так, першим необхідною умовоюіснування електричного струму, у якому - чи речовині є наявність носіїв струму.
Для того щоб заряди знаходилися в рівновазі необхідно, щоб різниця потенціалів між будь-якими точками провідника дорівнювала нулю. У разі, якщо ця умова порушується, то рівноваги немає, тоді заряд переміщається. Отже, другою необхідною умовою існування електричного струму у провіднику є створення напруги між деякими точками.
Для методу вологих магнітних частинок взаємодія сил поверхневого натягу, що існують між поверхнею об'єкта та середовища, що містить магнітні частинки. Деякі з цих сил залежать від орієнтації розриву, гравітаційного поля Землі, форми, розміру та проникності магнітних частинок та середовища, яке їх містить. Для сталей з більш високою проникністю може знадобитися вище магнітне поле, намагаючись не перемагнічувати деталь, що може призвести до появи помилкових вказівок, які можуть маскувати відповідні показання.
Упорядкований рух вільних зарядів, що виникає у провіднику як результат впливу електричного поля, Називають струмом провідності.
Однак зауважимо, що впорядкований рух заряджених частинок можливий у тому випадку, якщо заряджений провідник або діелектрик переміщувати у просторі. Подібний електричний струм називають конвекційним.
Можна вважати, що магнітний потік ефективний, якщо дозволяє виявляти розриви, орієнтація яких не відхиляється більш ніж на 60 щодо оптимального напрямку. Таким чином, можливе повне покриття шляхом намагнічування поверхні у двох перпендикулярних напрямках. 32.
Магнітне поле проти електрики. Магнітні поля, спричинені переміщенням зарядів. Матерія складається з атомів, у яких рухаються електрони. Використовуючи просту атомну модель електронні орбіти навколо ядра. Назва: Магнітне поле Доуніверситетський молодий надія Інтенсивний фізичний курс, Керівництво загального модуля 14 Магнетизм Дата: Магніт генерує у своєму середовищі магнітне поле, яке є простором, порушеним.
Механізм здійснення постійного струму
Для того щоб струм у провіднику йшов постійно, необхідно, щоб до провідника (або сукупності провідників - ланцюг провідників) був приєднаний будь-який пристрій, в якому постійно відбувався процес поділу електричних зарядів і тим самим підтримувалося напруга в ланцюзі. Цей пристрій називають джерелом струму (генератором). Сили, які поділяють заряди, називають сторонніми силами. Вони носять неелектричне походження та діють лише всередині джерела. При поділі зарядів сторонні сили створюють різницю потенціалів між кінцями ланцюга.
Це обурення простору проявляється в магнітній силі, яка. Електричні матеріали Магнітні матеріали Магнітні властивості матеріалів Електричні матеріали Магнетизм проявляється силою, що діє на провідник з електричним струмом. Тема 8 Магнетизм 1 Магнетизм Якість того, що деякі матеріали повинні залучати залізну руду та всі похідні, які ми отримуємо від неї. Природний магніт: магнетит має властивість здійснювати.
У Магнезії існував мінерал, який мав властивість залучати, без тертя, залізних матеріалів, греки називали його магнезіальним каменем. П'єр де Марікорт надає сферичної форми. Визначення та властивості магнітного поля. Магнітна сила струму. Рух зарядів у магнітному полі. Магнітні поля, створювані струмами.
У тому випадку, якщо електричний заряд переміщується замкненим ланцюгом, то робота електростатичних сил дорівнює нулю. Отже, сумарна робота сил ($A$), які діють на заряд, дорівнює роботі сторонніх сил ($A_(st)$). Фізична величина, яка характеризує джерело струму - це ЕРС джерела($(\mathcal E)$), вона визначена як:
\[(\mathcal E)=\frac(A)(q)\left(1\right),\]
Дії всередині пристрою. Намалюйте лінії магнітного поля прямолінійного магніту та підковоподібного магніту. Поле, індукція Еміліо часто спостерігав використання магнітів у повсякденному житті, Звідки вони прийшли? Тема 4: Магнітні поля. Магнетизм сили Лоренца відомий з давніх-давен через існування природних магнітів, особливо.
Магнітні сили Магнітні сили генеруються рухом заряджених частинок електрично; Вони існують разом із електростатичними силами. Це властивість, що тіла, які називаються магнітами, повинні залучати деякі матеріали, такі як залізо, нікель і кобальт. Назва магнетизму походить від того, що в давнину існування було відоме.
де $q$ - позитивний заряд. Рух заряду йде замкненим контуром. ЕРС - не є силою в буквальному значенні. Одиниця виміру $ \ left [( \ mathcal E) \ right] = $.
Природа сторонніх сил може бути різна, наприклад, в гальванічному елементі сторонні сили є результатом електрохімічних процесів. В машині постійного струмутакою силою є сила Лоренца.
Невідомо, коли вперше було оцінено існування магнетизму. Цей зв'язок був виявлений датським фізиком Крістіаном Ерстедом, коли він помітив, що. Заключение У цій практиці магнетизму можна назвати кілька точок. Ці матеріали називаються феромагнітними.
Магнетизм Магнетизм є властивістю деяких речовин, які виявляють сили тяжіння та відштовхування перед предметами із заліза чи сталі. Органи, що генерують цей ефект, називаються. Гравітаційні та електричні лініїможуть починатися або закінчуватися масами або зарядами, однак те саме не відбувається з лініями магнітного поля, які є лініями.
Основні характеристики струму
Напрямком струму умовно вважають напрямок руху позитивних частинок. Отже, напрямок струму в металах має протилежний напрямок до напрямку руху частинок.
Електричний струм характеризують силою струму. Сила струму ($I$) - скалярна величина, яка дорівнює похідній від заряду ($q$) за часом для струму, що тече через поверхню S:
Департамент науки Міс Йорма Рівера Проф. Магніти сильно залучають метали, такі як залізо, тому що вони є матеріалами, які мають власне магнітне поле. Від орієнтації голки. Альфа-частка складається з двох протонів та двох нейтронів. Яка сила відштовхування між двома частинками?
Навантаження, що рухається, або набір навантажень, що рухаються. Його середнє коло має. Тиждень Електрика 13 та магнетизм Тиждень 12 Почнемо! Наприклад, потік річки висловлює нам. Електромагнітна індукція. Величини електричного струму. Фізика 2-й бакалавр Електромагнітна індукція.
Струм може бути постійним та змінним. У тому випадку, якщо сила струму та його напрямок не змінюється у часі, то такий струм називають постійним і для нього вираз для сили струму можна записати у вигляді:
де сила струму визначена як заряд, який проходить через поверхню S в одиницю часу.
У системі СІ основною одиницею виміру сили струму є Ампер (А).
Електромагнетизм Це частина фізики, яка відповідає за безліч явищ, що виникають в результаті взаємних дій між електричними струмами і магнетизмом. Поведінка інтерпретації. Магнітні речовини. до магнітного збудження. Цикл гістерези. магнітні ланцюги. Запропоновані завдання магнітного поля.
Магнетизм Природні або штучні магніти, такі як генеровані ними магнітні поляабо інші тіла, такі як Земля, є предметом магнетизму. Тема 4 Магнітне поле Північного сяйва. Електричний удар визначається як раптова насильницька відповідь, викликана потоком електричного струму через будь-яку частину тіла чи голови. Електрика – це смерть, спричинена електрикою. Електричне ушкодження, своєю чергою, визначається як ушкодження тканини, викликане потоком електричного струму крізь нього.
Векторною локальною характеристикою струму є його густина. Вектор щільності струму ($ \ overrightarrow (j) $) - характеризує яким чином розподілений струм по перерізу S. Цей вектор спрямований у бік, в яку рухаються позитивні заряди. За модулем вектор щільності струму дорівнює:
де $dS"$ - проекція елементарної поверхні $dS$ на площину, яка перпендикулярна вектору щільності струму, $dI$ - елемент сили струму, який тече через поверхні $dS\ і \dS"$.
Електричні опіки – це шкірні ураження з некрозом, що виникають внаслідок потоку електричного струму через шкіру. Справжня частота електричних аварій невідома. Вважається, що шанс завдати удару блискавки в житті становить 1 в 1 мільйон, а смертність цих подій становить 30%, причому серйозні ускладнення відбуваються принаймні в 70% випадків. У Бразилії повідомляється про щонайменше 100 смертельних випадків, пов'язаних із блискавкою, в яких щороку гине щонайменше 500 людей. Вже більшість інших подій, пов'язаних з електрикою, є професійними, зокрема електриками, будівельниками.
Щільність струму в металі може бути представлена як:
\[\overrightarrow(j)=-n_0q_e\left\langle \overrightarrow(v)\right\rangle \ \left(5\right),\]
де $n_0$ -- концентрація електронів провідності, $q_e=1,6(\cdot 10)^(-19)Кл$ -- заряд електрона, $\left\langle \overrightarrow(v)\right\rangle $ -- середня швидкість упорядкованого руху електронів При максимальних щільності струмів $ \ left \ langle \ overrightarrow (v) \ right \ rangle = (10) ^ (-4) \ frac (м) (с) $.
Побутові аварії переважно пов'язані з дітьми зі струмами низької напруги. Багато людей, які зазнають удару електричним струмом, пов'язані з падінням висоти, фатальними аритміями або іншим чином вважаються мертвими, і в багатьох із цих випадків значення ураження електричним струмом не визнається. Падіння чи раптова смерть може бути пов'язані з інфарктом міокарда чи іншими причинами. Історія має бути обережною, беручи до уваги показання перехожих та тих, що вижили.
Тяжкі нелетальні електричні травми становлять від 3 до 5% від прийому до центрів з опіковими одиницями, зазвичай, у результаті контакту з високовольтними лініями електропередач. Ці поразки часто відключаються, іноді розвиваються при ампутації одного чи кількох кінцівок.
Фундаментальним фізичним закономє закон збереження електричного заряду. Якщо вибрати довільну замкнуту нерухому поверхню S (рис.1), яка обмежує об'єм V, то кількість електрики, яка витікає за секунду з об'єму V, визначається як $\oint\limits_S(j_ndS.)$ Та ж кількість електрики можна виразити через заряд : $-\frac(\partial q)(\partial t)$, тобто ми маємо:
Крім електричних аварій, пов'язаних з професійною діяльністю, двома іншими групами ризику є діти, які отримали поранення та отримали поранення у домашньому господарстві, електричних розеткахта кабелях. Друга група – підлітки, які займаються ризикованою поведінкою навколо ліній електропередач.
Електричний струм – це рух електричних зарядів; цей потік вимірюється у амперах. Потік струму обумовлений електричною різницеюпотенціалів; ця різниця вимірюється як вольт. Матеріал, який отримує електричний струм, протистоїть цьому потоку електричного струму; цей опір вимірюється як Ом. Більшість біологічних матеріалів до певної міри проводять електрику. Тканини з високим вмістом рідини та електроліту проводять електрику краще, ніж тканини з меншим вмістом рідини та електроліту.
\[\frac(\partial q)(\partial t)=-\oint\limits_S(j_ndS\left(6\right),)\]
де $j_n$ -- проекція вектора густини струму на напрямок нормалі до елемента поверхні $dS$, при цьому:
де $ \ alpha $ - Кут між напрямком нормалі до dS і вектором щільності струму. У рівнянні (6) використовується приватна похідна у тому, щоб підкреслити, що поверхня S нерухома.
Кістка - це біологічна тканина з найбільшою стійкістю до електричного струму. Суха шкіра має високу стійкість, але спітніла або волога шкіра має опір в 100 і більше разів менше. Електричний струм може бути безперервним у напрямку або з періодичною зміною напряму потоку струму. Змінний струм зустрічається в енергопостачанні будинків та підприємств.
Багато з фізіологічних ефектів ураження електричним струмом пов'язані з кількістю, тривалістю, типом струму та траєкторією струму. Для того, щоб струм протікав через людину, повний ланцюгповинна бути створена з однієї клеми джерела напруги однієї контактної зони в тілі через суб'єкта, а потім з іншої контактної області назад до іншого полюса джерела напруги. Струм проходить через тіло з однієї області контакту в іншу вздовж кількох паралельних шляхів. Якщо немає тільки одного типу тканини, струм не тече через один шлях найменшого опору.
Рівняння (6) – є закон збереження заряду в макроскопічній електродинаміці. Якщо струм постійний у часі, то закон збереження заряду запишемо у вигляді:
\[\oint\limits_S(j_ndS=0\left(8\right).)\]
« Фізика – 10 клас»
Електричний струм- Спрямований рух заряджених частинок. Завдяки електричному струму висвітлюються квартири, рухаються верстати, нагріваються конфорки на електроплитах, працює радіоприймач і т.д.
Електричні контакти на лівій та лівій ніжках дають струм через ці кінцівки та тулуб, але не через інші кінцівки чи голову. Електричний струм протікає через кілька шляхів у різних пропорціях, залежно від типу тканини, площі поперечного перерізу, анатомічного положення та опору. У типовій кінцівці нерви та кровоносні судини мають нижчий опір тканини, за якими йдуть м'язи, а потім кістки. Тільки невеликий відсоток від загального струмупротікає через нервову тканину, нерви мають більш високу густину струму, і з цієї причини нерви можуть бути значно пошкоджені цими ураженнями, хоча більша частинаструму протікає через інші прилеглі тканини з невеликим ефектом.
Розглянемо найпростіший випадок спрямованого руху заряджених частинок – постійний струм.
Який електричний заряд називається елементарним?
Чому дорівнює елементарний електричний заряд?
Чим відрізняються заряди у провіднику та діелектриці?
Під час руху заряджених частинок у провіднику відбувається перенесення електричного заряду з однієї точки до іншої. Однак якщо заряджені частинки здійснюють безладне теплове рух, як, наприклад, вільні електрони в металі, то перенесення заряду не відбувається (рис. 15.1, а). Поперечний переріз провідника в середньому перетинає однакове числоелектронів у двох протилежних напрямках. Електричний зарядпереноситься через поперечний переріз провідника лише в тому випадку, якщо поряд із безладним рухомелектрони беруть участь у спрямованому русі (рис. 15.1 б). У цьому випадку кажуть, що провідником йде електричний струм.
У міру протікання струму через резистор енергія осідає у вигляді тепла. Хоча висока напруга є більш небезпечною, населення загалом має набагато більший доступ до джерел низької напруги, і ці джерела низької напруги становлять приблизно половину всіх тілесних ушкоджень та смертей.
Опіки шкіри мають тенденцію бути серйозними з високою напругою, коли це потрібно для серйозних пошкоджень, тільки частина секунди часу контакту може призвести до опіків шкіри, які, як правило, мінімальні при нещасних випадках вдома, якщо контакт не залишається на кілька секунд.
Електричним струмом називають упорядкований (спрямований) рух заряджених частинок.
Електричний струм має певний напрямок.
За напрямок струму приймають напрямок руху позитивно заряджених частинок.
Якщо переміщати нейтральне в цілому тіло, то, незважаючи на впорядкований рух величезної кількості електронів та атомних ядер, електричний струм не виникне. Повний заряд, що переноситься через будь-який переріз, буде рівним нулю, так як заряди різних знаків переміщаються з однаковою середньою швидкістю.
Напрямок струму збігається з напрямом вектора напруги електричного поля. Якщо струм утворений рухом негативно заряджених частинок, напрям струму вважають протилежним напрямку руху частинок.
Вибір напряму струму дуже вдалий, оскільки найчастіше струм є упорядкований рух електронів - негативно заряджених частинок. Вибір напряму струму було зроблено у той час, коли про вільні електрони в металах ще нічого не знали.
Дія струму.
Рух частинок у провіднику ми безпосередньо не бачимо. Про наявність електричного струму доводиться судити з тих дій чи явищ, що його супроводжують.
По-перше, провідник, яким йде струм, нагрівається.
По-друге, електричний струм може змінювати хімічний складпровідника: наприклад, виділяти його хімічні складові (мідь з розчину мідного купоросу і т. д.).
По-третє, струм надає силовий вплив на сусідні струми та намагнічені тіла. Ця дія струму називається магнітним.
Так, магнітна стрілка поблизу провідника зі струмом повертається. Магнітна дія струму на відміну від хімічного та теплового є основною, оскільки проявляється у всіх без винятку провідників. Хімічна дія струму спостерігається лише у розчинів та розплавів електролітів, а нагрівання відсутнє у надпровідників.
У лампочці розжарювання внаслідок проходження електричного струму випромінюється видиме світло, а електродвигун здійснює механічну роботу.
Сила струму.
Якщо в ланцюзі йде електричний струм, це означає, що через поперечний переріз провідника весь час переноситься електричний заряд.
Заряд, перенесений в одиницю часу, є основною кількісною характеристикою струму, званої силою струму.
Якщо через поперечний переріз провідника за час Δt переноситься заряд Δq, то середнє значення сили струму дорівнює
Середня сила струму дорівнює відношенню заряду Δq провідника, що пройшов через поперечний переріз, за проміжок часу Δt, до цього проміжку часу.
Якщо сила струму згодом змінюється, то струм називають постійним.
Сила змінного струму в даний момент часу визначається також за формулою (15.1), але проміжок часу Δt у такому разі має бути дуже малим.
Сила струму, подібно до заряду, - величина скалярна. Вона може бути як позитивною, так і негативною. Знак сили струму залежить від того, який із напрямків обходу контуру прийняти за позитивний. Сила струму I > 0, якщо напрям струму збігається з умовно обраним позитивним напрямком вздовж провідника. В іншому випадку I< 0.
Зв'язок сили струму із швидкістю спрямованого руху частинок.
Нехай циліндричний провідник (рис. 15.2) має поперечний переріз площею S.
За позитивний напрямок струму у провіднику приймемо напрямок зліва направо. Заряд кожної частки вважатимемо рівним q 0 . В об'ємі провідника, обмеженому поперечними перерізами 1 і 2 з відстанню Δl між ними, міститься nSΔl частинок, де n - концентрація частинок (носіїв струму). Їхній загальний заряд у вибраному обсязі q = q 0 nSΔl. Якщо частинки рухаються зліва направо із середньою швидкістю υ, то за час усі частинки, укладені в обсязі, що розглядається, пройдуть через поперечний переріз 2. Тому сила струму дорівнює:
У СІ одиницею сили струму є ампер (А).
Ця одиниця встановлена на основі магнітної взаємодіїструмів.
Вимірюють силу струму амперметрами. Принцип пристрою цих приладів ґрунтується на магнітній дії струму.
Швидкість упорядкованого руху електронів у провіднику.
Знайдемо швидкість упорядкованого переміщення електронів у металевому провіднику. Відповідно до формули (15.2) де е - модуль заряду електрона.
Нехай, наприклад, сила струму I = 1 А, а площа поперечного перерізу провідника S = 106 м 2 . Модуль заряду електрона е = 1,6 10-19 Кл. Число електронів в 1 м 3 міді дорівнює числу атомів у цьому обсязі, оскільки один із валентних електронів кожного атома міді є вільним. Це число є n ≈ 8,5 10 28 м -3 (це число можна визначити, якщо розв'язати задачу 6 § 54). Отже,
Як бачите, швидкість упорядкованого руху електронів дуже мала. Вона набагато менше швидкості теплового руху електронів у металі.
Умови, необхідні існування електричного струму.
Для виникнення та існування постійного електричного струму в речовині потрібна наявність вільнихзаряджених частинок.
Однак цього ще недостатньо для виникнення струму.
Для створення та підтримки впорядкованого руху заряджених частинок необхідна сила, що діє на них у певному напрямку.
Якщо ця сила перестане діяти, то впорядкований рух заряджених частинок припиниться через зіткнення з іонами кристалічних ґрат металів або нейтральними молекулами електролітів і електрони рухатимуться безладно.
На заряджені частинки, як ми знаємо, діє електричне поле із силою:
Зазвичай саме електричне поле всередині провідника є причиною, що викликає і підтримує впорядкований рух заряджених частинок.
Тільки в статичному випадку, коли заряди спочивають, електричне поле всередині провідника дорівнює нулю.
Якщо всередині провідника є електричне поле, то між кінцями провідника відповідно до формули (14.21) існує різниця потенціалів. Як показав експеримент, коли різниця потенціалів не змінюється у часі, у провіднику встановлюється постійний електричний струм. Уздовж провідника потенціал зменшується від максимального значення одному кінці провідника до мінімального іншому, оскільки позитивний заряд під впливом сил поля переміщається убік убування потенціалу.