Kas ir elektriskā strāva?

Izrunājot frāzi “elektriskā strāva”, mēs parasti domājam visdažādākās elektrības izpausmes. Strāva plūst caur augstsprieguma elektropārvades līniju vadiem, strāva pagriež starteri un uzlādē akumulatoru mūsu automašīnā, zibens negaisa laikā ir arī elektriskā strāva.

Elektrolīze, elektriskā metināšana, statiskās elektrības dzirksteles uz ķemmes, strāva plūst kvēlspuldzes spirālē un pat niecīgā kabatas lukturītī caur gaismas diodi plūst niecīga strāva. Lieki piebilst, ka mūsu sirds, kas arī rada nelielu elektrisko strāvu, ir īpaši pamanāma EKG procedūras laikā.

Fizikā ir ierasts saukt elektrisko strāvu lādētu daļiņu un principā visu lādiņu nesēju pasūtīta kustība. Elektrons, kas pārvietojas ap atoma kodolu, ir arī strāva. Un uzlādēts ebonīta zizlis, ja turat to rokā un pārvietojat no vienas puses uz otru, arī kļūs par strāvas avotu: ir lādiņš, kas nav vienāds ar nulli, un tas pārvietojas.

Fizikālās analoģijas starp ūdens plūsmu ūdensapgādes sistēmā un elektrisko strāvu: Elektroinstalācija un cauruļvadi

Līdzstrāva:

Strāva plūst caur sadzīves tehnikas vadiem, ko darbina ar sienas kontaktligzdu - elektroni pārvietojas uz priekšu un atpakaļ 50 reizes sekundē - to sauc maiņstrāva.

Kopš tā laika augstfrekvences signāli elektroniskajās ierīcēs ir arī elektriskā strāva elektroni un caurumi (pozitīvās uzlādes nesēji) pārvietojas ķēdē.

Jebkura elektriskā strāva rada tā pastāvēšanu. magnētiskais lauks. Apkārt diriģentam ar strāvu tas noteikti atrodas. Nav magnētiskā lauka bez strāvas un nav strāvas bez magnētiskā lauka.

Pat ja ap strāvu nav magnētiskā lauka, tas nozīmē tikai to, ka abu strāvu magnētiskie lauki novērošanas laikā tiek savstarpēji kompensēti, tāpat kā jebkura elektriskās tējkannas divvadu stieplē - mainīgās strāvas katru brīdi tiek virzītas pretējos virzienos un plūst paralēli viena otrai - to magnētiskie lauki ir. draugs neitralizēt. To sauc par magnētisko lauku superpozīcijas principu.

Praksē elektriskās strāvas esamībai nepieciešams elektriskā lauka, potenciāla vai virpuļa klātbūtne. Ļoti reti lādiņi pārvietojas tīri mehāniskā veidā (piemēram, ģeneratorā van de graaff - elektrificēta gumijas josla).

Van De Graaff ģenerators:

Elektriskā laukā uzlādēta daļiņa piedzīvo elektriskā spēka darbību, ko sauc par strāvas avotu EML - elektromotora spēks. EML mēra voltos, tāpat kā spriegumu starp diviem elektriskās ķēdes punktiem. Jo lielāks patērētājam tiek piemērots spriegums, jo lielāku elektrisko strāvu tas var izraisīt.

Maiņstrāva rada maiņstrāvu vadā, kurai tā tiek pielietota, jo arī elektriskais lauks, kas tiek piemērots lādēšanas nesējiem, šajā gadījumā būs mainīgs. Pastāvīgs spriegums - nosacījums pastāvīgas strāvas esamībai vadītājā.

Augstas frekvences spriegums (mainot tā virzienu simtiem tūkstošu reižu sekundē) arī veicina maiņstrāvu vadītājos, bet, jo augstāka ir frekvence, jo mazāk lādiņnesēju piedalās strāvas radīšanā diriģenta biezumā, jo elektriskais lauks, kas iedarbojas uz uzlādētajām daļiņām, tiek pārvietots tuvāk virsmai, un izrādās ka strāva neplūst vadītājā, bet gar tā virsmu. To sauc par ādas efektu.

Elektriskā strāva var pastāvēt vakuumā, vadītājos, elektrolītos, pusvadītājos un pat dielektriķos (novirzes strāva).Taisnība, ka nevar būt tiešās strāvas dielektriķi, jo tajos esošajiem lādiņiem nav iespēju brīvi pārvietoties, bet tie var pārvietoties tikai intramolekulārā attālumā no sākotnējā stāvokļa, piemērojot elektrisko lauku.

Patiesa elektriskā strāva vienmēr nozīmē brīvu elektrisko lādiņu kustību elektriskā lauka ietekmē.

"Elektriskās strāvas" jēdzienu ieviesa itāļu fiziķis Alessandro Volta. Elektriskā strāva vai, saskaņā ar tās versiju, “elektriskais šķidrums” plūda slēgtā ķēdē, kas savieno voltaiskās kolonnas galējos apļus ar metāla vadītāju.

Votlt stabs (1800) bija pirmais neelektrostatiskais elektrības tips (pastāvīgas strāvas avots), kas sastāvēja no mainīgiem vara un cinka apļiem, ko atdalīja auduma oderes, kas samitrinātas ar paskābinātu ūdeni vai skābi.

Pastāvīgi augsta potenciāla esamība uz voltu pole bija tā laika pilnīgi jauna parādība. Tas bija pirmais ķīmiskais elektroenerģijas avots, kura potenciāls bija nemainīgs laikā un tā atjaunošanai nebija vajadzīgas nekādas elektrifikācijas metodes.

Voltīta polim, ko veido liels skaits apļu, galos bija diezgan augsts potenciāls, ko varēja noteikt ne tikai ar mērinstrumentiem (it īpaši ar elektroskopu), bet arī ar rokām pieskaroties galējiem apļiem. Tajā pašā laikā bija jūtams spēcīgs elektrošoks, tāpat kā no Leyden kārbas.

Voltas atklājums ļoti ātri izplatījās fizikā, kļuva par turpmāko pētījumu objektu. 1800. gadā fiziķi, izmantojot voltaisko kolonnu, atklāja strāvas elektroķīmisko iedarbību un jo īpaši sadalīšanos ūdens strāvas ietekmē skābeklī un ūdeņradī. Pieredzes ar galvaniskām šūnām atļauts papildus ķīmiskajām īpašībām atklāt arī citas jaunas strāvas īpašības, ieskaitot tās termisko un magnētisko iedarbību.

Franču fiziķis A. M. Ampjērs vairākus savus darbus veltīja elektriskās strāvas un magnētisma saistību izpētei. Viņš atklāja, ka divi diriģenti ar pašreizējo pieredzi savstarpēji ietekmē - piesaista vai atgrūž, atkarībā no straumes virziena tajos. Ar saviem darbiem viņš lika pamatus elektrodinamikai.

Viņš ierosināja terminu "elektriskā strāva" un ieviesa tā virziena jēdzienu, kas sakrīt ar pozitīvas elektrības kustību. Par godu A. M. Amperei tiek nosaukta elektriskās strāvas mērvienība. Ampere ir viena no septiņām SI sistēmas pamatvienībām.

Elektriskajai strāvai ir vairākas īpašības, kuras var efektīvi izmantot daudzos praktiskos gadījumos. Šādas īpašības ietver elektriskās strāvas enerģijas pārveidošanu ar vienkāršiem tehniskiem līdzekļiem citu veidu enerģijā (termiskajā, gaismas, mehāniskajā, ķīmiskajā) un iespēju to pārnest lielos attālumos, izplatīšanās ātrumu.

Interesanti fakti:

Kur plūst elektriskā strāva?

Kāpēc zem elektrolīnijām

Kura strāva ir bīstamāka, tieša vai mainīga?

Kas ir dinamo mašīna. Pirmie līdzstrāvas ģeneratori

Peltjē efekts: elektriskās strāvas maģiskais efekts