curent electric

Curentul electric - este direcționat mișcarea particulelor încărcate sub influența unui câmp electric. Particulele încărcate în solidele, cum ar fi metalele - sunt electroni în lichid (electrolit) - ioni (anioni și cationi) în plasmă și gazele - electroni si ioni pozitivi in ​​semiconductori - electroni și găuri așa-numitele.

Conductori, semiconductori și izolatori.

Nu toate corpurile sunt același comportament de energie electrică. Organismul, bun comportament de energie electrică sunt numite conductoare și conduc curentul electric slab - izolatori sau dielectrici. Există, de asemenea, un grup intermediar de organisme are o capacitate slabă de a conduce curentul electric - SEMICONDUCTOARE.

Prin urmare, complet natural ca un fir care este montat în casa electric constă dintr-o piesă metalică, în mod tipic din cupru sau aluminiu, învelit într-un strat de izolație de cauciuc care nu conduce curentul electric. Clasificarea conductorilor arată că acestea sunt foarte diferite, dar principiul dispozitivului este întotdeauna același: în materialul conductor, exterior izolator.

Conductoarele de primul tip și conductorii de natură a doua.

Conductorii sunt împărțite într-un prim tip de conductoare și conductoare de al doilea tip. Conductorii de primul tip - metale și aliajele acestora, și conductorii de al doilea tip - soluții apoase de acizi, săruri și alcaline, evacuate puternic gaze.

conductori solizi și lichizi, pasajul prin care curentul electric nu produce materialul de transfer sub formă de ioni, numite conductori de primul tip. Curentul electric în conductorii primului tip se realizează flux de electroni (conducție electronică). Acești conductori includ metale solide și lichide și unele nemetale (grafit, sulfura de zinc și plumb). Rezistivitatea r lor este în intervalul 10-8 - 10-5 ohm × m. Coeficientul de conductivitate termică este negativ, adică cu creșterea temperaturii, conductivitatea electrică scade.

Substanțe pasaj prin care un curent electric determină mișcarea substanței sub formă de ioni (conducție ionică), numite conductori de al doilea tip. conductoarele tipice de al doilea tip sunt soluții de săruri, acizi și baze în apă și alți solvenți, săruri topite, și unele săruri solide. Coeficientul de temperatură de conductivitate este pozitiv.

Despartitor conductori în funcție de tipul de conductivitate (electroni sau ioni) este condiționată. Cunoscute substanțe solide amestecate conductoare, de exemplu Ag2S, ZnO, Cu2O, și altele. În unele săruri prin încălzirea unei tranziții de la conducta ionic la un amestec (CuCl).

Care electroni se numesc liber?

Dacă ne uităm la elementele de bază ale ingineriei electrice. ne amintim că toate corpurile sunt compuse din atomi. Atom, la rândul său, se compune din particule miniatirnyh: neutroni, protoni și electroni. În funcție de cât de puternic legătura dintre electroni cu nucleul atomic, pentru o conductivitate mai bună sau mai rea exprimată a materialului.

dielectrici K includ cauciuc, sticlă, mică, porțelan, rășină și multe alte materiale. Natura fizică a acestor fenomene este după cum urmează. În dielectrici toți electronii ținut ferm de nuclee atomice. În aceiași conductori, cum ar fi metalele, există electroni slab asociate cu nuclee. Acești electroni sunt cel mai departe de nucleele și sub influența câmpurilor electrice ale miezurilor învecinate se pot desprinde, trecând de la orbitele externe un atom la altul, în timp ce se misca liber sau aproape liber prin conductorul. Acești electroni se numesc electroni liberi.

viteza de electroni.

Mișcarea electronilor liberi în conductorul are loc la întâmplare, iar viteza lor este determinată starea termică a conductorului. Dar dacă forțele acționează pe conductorul câmpului electric extern, creând la capete o diferență de potențial, sub acțiunea acestor forțe vor fi comandate de mișcare de electroni - îndreptate în aceeași direcție. O astfel de mișcare de electroni liberi în conductorul de metal este numit curentul de electroni, precum și capacitatea de a efectua conductor de curent electronic - conducta de electroni.

Conductorul al doilea tip au curentul de ioni, care are loc, de asemenea, sub influența forțelor de câmp electric. Acest curent reprezintă mișcarea direcțională a ionilor pozitivi și negativi. Capacitatea conductorilor de a conduce curentul se numește ion conductivitate ionică.

Direcția curentului electric.

In dielectrici au așa-numita deplasare a curentului, care rezultă din deplasarea electronilor din atomii sub acțiunea unui câmp electric extern. Vidul creat de fluxul de curent de electroni emiși de la suprafața firului metalic, iar în gazele evacuate - fluxul de electroni și ioni. În ambele cazuri, mișcarea direcțională a electronilor și a ionilor de asemenea, are loc sub influența unui câmp electric extern. Astfel, curentul electric în fluxul media conductiv este dirijat mișcarea particulelor încărcate liber sub acțiunea unui câmp electric extern.

Direcția de mișcare a electronilor liberi pot fi obținute prin combinarea, de exemplu, un capăt al firului metalic cu o minge de metal, încărcat negativ, iar celălalt - cu mingea încărcată pozitiv. Electronii prezente în exces pe minge încărcat negativ trimis la minge încărcat pozitiv de electroni cu deficit, adică firul va trece un curent electric. Acesta va curge, atâta timp cât diferența de potențial dintre bilele devine zero încărcate opus. În exemplul nostru, acest lucru se întâmplă aproape instantaneu. În cazul în care diferența de potențial dintre bile menține constantă, atunci firul va merge constant curent electric în mărime și direcție.

Viteza de propagare a câmpului electric.

Convențional, direcția curentului electric este considerat a fi direcția opusă mișcării de electroni liberi, adică, direcția curentului de la plus la minus. Viteza de propagare a curentului electric de-a lungul conductorului este egală cu viteza luminii în vid, adică 300 000 km / s. Această viteză de electroni nu poate fi amestecat cu viteza de mișcare de translație a electronilor într-un curent electric, care este egală cu doar câțiva milimetri pe secundă.

Cum se obține un curent electric?

Pentru curent electric, există dispozitive speciale care mențin în mod continuu diferența de potențial la capetele conductorului. Aceste dispozitive sunt numite în mod obișnuit sursa de curent sau surse de energie electrică. Principalele surse de curent sunt:

• Surse mecanice ale curentului electric - generator de dielectrică în care energia mecanică este transformată în energie electrică.
• Surse chimice de energie electrica - pile galvanice și baterii. În energia lor chimică este transformată în energie electrică.
• Surse de căldură de energie electrică - termocupluri, în care energia termică este transformată în energie electrică.
• În prezent, găsi, de asemenea, utiliza surse radiante de energie electrică și atomice. În primul rând, energia electrică este transformată în lumină și apoi - energia nucleară.

Nu contează ce principiu operează una sau altă sursă de curent electric, fiecare dintre ele este un proces de separare a sarcinilor electrice obiecte fizice și, în același timp, procesul de conversie a oricărui tip de energie în energie electrică.

Astăzi, nu are sens să vorbim despre consumul de energie electrică. Acesta este utilizat peste tot. Deci, trebuie doar să înțeleagă natura acestui fenomen este faptul că aceasta nu produce daune. Este necesar să se ia toate măsurile de precauție pentru a evita eventualele scurtcircuite. Rezultatul din care se poate produce un incendiu. Și, desigur, trebuie să fie extrem de atenți să nu fi lovit de energie electrică, ca șoc electric poate fi fatală pentru viață.