Mitä tarkoitetaan sähkövirralla. Edellytykset sähkövirran esiintymiselle

Lataus liikkeessä. Se voi ilmetä staattisen sähkön äkillisen purkauksen, kuten salaman, muodossa. Tai se voi olla ohjattu prosessi generaattoreissa, akuissa, aurinko- tai polttokennoissa. Tänään tarkastelemme "sähkövirran" käsitettä ja sähkövirran olemassaolon ehtoja.

Sähköenergia

Suurin osa käyttämästämme sähköstä tulee vaihtovirtana sähköverkosta. Sen luovat generaattorit, jotka toimivat Faradayn induktiolain mukaan, minkä vuoksi muuttuva magneettikenttä voi indusoida sähkövirran johtimeen.

Generaattorissa on pyörivät lankakelat, jotka kulkevat magneettikenttien läpi pyöriessään. Käämien pyöriessä ne avautuvat ja sulkeutuvat suhteessa magneettikenttään ja muodostavat sähkövirran, joka muuttaa suuntaa jokaisella kierroksella. Virta kulkee täyden jakson läpi edestakaisin 60 kertaa sekunnissa.

Generaattorit voidaan käyttää höyryturbiineilla, jotka lämmitetään hiilellä, maakaasulla, öljyllä tai ydinreaktorilla. Generaattorista virta kulkee muuntajien sarjan läpi, jossa sen jännite kasvaa. Johtojen halkaisija määrittää virran määrän ja voimakkuuden, jonka ne voivat kuljettaa ilman ylikuumenemista ja energian tuhlaamista, ja jännitettä rajoittaa vain se, kuinka hyvin johdot on eristetty maasta.

On mielenkiintoista huomata, että virta kulkee vain yhdellä johdolla, ei kahdella. Sen kaksi puolta on merkitty positiivisiksi ja negatiivisiksi. Koska vaihtovirran napaisuus kuitenkin muuttuu 60 kertaa sekunnissa, niillä on muita nimiä - kuuma (päävoimajohdot) ja maadoitettu (kulkee maan alle piirin täydentämiseksi).

Miksi sähköä tarvitaan?

Sähköllä on monia käyttötarkoituksia: se voi valaista talosi, pestä ja kuivata vaatteesi, nostaa autotallin ovea, keittää vettä vedenkeittimessä ja antaa virtaa muille kodin tavaroille, jotka helpottavat elämäämme paljon. Virran kyky välittää tietoa on kuitenkin yhä tärkeämpää.

Kun tietokone on yhteydessä Internetiin, se käyttää vain pienen osan sähkövirrasta, mutta tätä ilman nykyihminen ei voi kuvitella elämäänsä.

Sähkövirran käsite

Kuten jokivirta, vesimolekyylien virta, sähkövirta on varautuneiden hiukkasten virta. Mistä se johtuu, ja miksi se ei aina mene samaan suuntaan? Kun kuulet sanan virtaus, mitä ajattelet? Ehkä siitä tulee joki. Se on hyvä yhdistys, koska siitä syystä sähkövirta sai nimensä. Se on hyvin samanlainen kuin veden virtaus, vain sen sijaan, että vesimolekyylit liikkuisivat kanavaa pitkin, varautuneet hiukkaset liikkuvat johdinta pitkin.

Sähkövirran olemassaolon edellytysten joukossa on esine, joka edellyttää elektronien läsnäoloa. Johtavan materiaalin atomeissa on monia näitä vapaita varautuneita hiukkasia, jotka kelluvat atomien ympärillä ja välillä. Niiden liike on satunnaista, joten virtausta ei ole mihinkään tiettyyn suuntaan. Mitä sähkövirran olemassaolo vaatii?

Sähkövirran olemassaolon ehtoihin kuuluu jännitteen olemassaolo. Kun se kohdistetaan johtimeen, kaikki vapaat elektronit liikkuvat samaan suuntaan luoden virran.

Kiinnostaa sähkövirta

Mielenkiintoista on, että kun sähköenergiaa siirretään johtimen läpi valonnopeudella, elektronit itse liikkuvat paljon hitaammin. Itse asiassa, jos kävelisit verkkaisesti johtavan johdon vieressä, nopeudesi olisi 100 kertaa nopeampi kuin elektronit liikkuvat. Tämä johtuu siitä, että niiden ei tarvitse matkustaa valtavia matkoja siirtääkseen energiaa toisilleen.

Tasa- ja vaihtovirta

Nykyään käytetään laajalti kahta erilaista virtaa - suoraa ja vaihtovirtaa. Ensimmäisessä elektronit liikkuvat yhteen suuntaan, "negatiiviselta" puolelta "positiiviselle" puolelle. Vaihtovirta työntää elektroneja edestakaisin ja muuttaa virtauksen suuntaa useita kertoja sekunnissa.

Voimalaitoksissa sähköntuotantoon käytettävät generaattorit on suunniteltu tuottamaan vaihtovirtaa. Et luultavasti ole koskaan huomannut, että talosi valo todella välkkyy virran suunnan muuttuessa, mutta se tapahtuu liian nopeasti, jotta silmät tunnistaisivat.

Mitkä ovat edellytykset tasavirran olemassaololle? Miksi tarvitsemme molempia tyyppejä ja kumpi on parempi? Nämä ovat hyviä kysymyksiä. Se, että käytämme edelleen molempia virtatyyppejä, viittaa siihen, että ne molemmat palvelevat tiettyjä tarkoituksia. Jo 1800-luvulla oli selvää, että tehokas voimansiirto pitkiä matkoja voimalaitoksen ja talon välillä oli mahdollista vain erittäin korkeilla jännitteillä. Mutta ongelma oli, että todella korkean jännitteen lähettäminen oli erittäin vaarallista ihmisille.

Ratkaisu tähän ongelmaan oli vähentää stressiä kodin ulkopuolella ennen sen lähettämistä sisälle. Nykyään tasavirtaa käytetään siirtoon pitkiä matkoja pääasiassa sen kyvyn vuoksi muuntaa helposti muihin jännitteisiin.

Kuinka sähkövirta toimii

Sähkövirran olemassaolon ehtoja ovat varautuneiden hiukkasten, johtimen ja jännitteen läsnäolo. Monet tiedemiehet ovat tutkineet sähköä ja havainneet, että sitä on kahdenlaisia: staattinen ja virta.

Se on toinen, jolla on valtava rooli jokaisen ihmisen jokapäiväisessä elämässä, koska se on sähkövirta, joka kulkee piirin läpi. Käytämme sitä päivittäin kodin sähkönlähteenä ja paljon muuta.

Mikä on sähkövirta?

Kun sähkövaraukset kiertävät piirissä paikasta toiseen, syntyy sähkövirtaa. Sähkövirran olemassaolon ehtoihin kuuluu varautuneiden hiukkasten lisäksi johtimen läsnäolo. Useimmiten se on lanka. Sen piiri on suljettu piiri, jossa virta kulkee virtalähteestä. Kun piiri on auki, hän ei voi suorittaa matkaa loppuun. Esimerkiksi kun huoneesi valo on sammunut, piiri on auki, mutta kun piiri on kiinni, valo palaa.

Nykyinen teho

Sellainen jänniteominaisuus kuin teho vaikuttaa suuresti sähkövirran olemassaolon olosuhteisiin johtimessa. Tämä on mitta siitä, kuinka paljon energiaa käytetään tietyn ajanjakson aikana.

On olemassa monia erilaisia ​​yksiköitä, joita voidaan käyttää ilmaisemaan tätä ominaisuutta. Sähköteho mitataan kuitenkin lähes watteina. Yksi watti vastaa yhtä joulea sekunnissa.

Sähkövaraus liikkeessä

Mitkä ovat sähkövirran olemassaolon ehdot? Se voi ilmetä äkillisenä staattisen sähkön purkauksena, kuten salamana tai kipinänä villakankaan kitkasta. Kuitenkin useammin kun puhumme sähkövirrasta, tarkoitamme kontrolloidumpaa sähkön muotoa, joka saa valot ja laitteet toimimaan. Suurimman osan sähkövarauksesta kuljettavat atomin negatiiviset elektronit ja positiiviset protonit. Jälkimmäiset ovat kuitenkin enimmäkseen immobilisoituneita atomiytimien sisällä, joten elektronit tekevät varauksen siirtämisen paikasta toiseen.

Johtavassa materiaalissa, kuten metallissa, olevat elektronit voivat suurelta osin vapaasti liikkua atomista toiseen johtavuuskaistojaan pitkin, jotka ovat korkeampia elektronien kiertoradat. Riittävä sähkömotorinen voima tai jännite aiheuttaa varausepätasapainon, joka voi saada elektronit liikkumaan johtimen läpi sähkövirran muodossa.

Jos vedämme analogian veden kanssa, ota esimerkiksi putki. Kun avaamme venttiilin toisessa päässä päästämään vettä putkeen, meidän ei tarvitse odottaa, että vesi valuu putken päähän asti. Saamme vettä toisesta päästä melkein välittömästi, koska sisään tuleva vesi työntää jo putkessa olevaa vettä. Näin tapahtuu, kun johdossa on sähkövirta.

Sähkövirta: edellytykset sähkövirran olemassaololle

Sähkövirtaa pidetään yleensä elektronien virtana. Kun akun kaksi päätä on kytketty toisiinsa metallilangalla, tämä ladattu massa kulkee johtimen läpi akun yhdestä päästä (elektrodi tai nava) vastakkaiseen. Kutsutaan siis sähkövirran olemassaolon ehtoja:

1. varautuneita hiukkasia.
2. Kapellimestari.
3. Jännitteen lähde.

Kaikki eivät kuitenkaan ole niin yksinkertaisia. Mitä ehtoja tarvitaan sähkövirran olemassaoloon? Tähän kysymykseen voidaan vastata yksityiskohtaisemmin ottamalla huomioon seuraavat ominaisuudet:

• Potentiaaliero (jännite). Tämä on yksi edellytyksistä. Kahden pisteen välillä on oltava potentiaaliero, mikä tarkoittaa, että varautuneiden hiukkasten yhdessä paikassa synnyttämän hylkimisvoiman on oltava suurempi kuin niiden voiman toisessa pisteessä. Jännitelähteitä ei pääsääntöisesti esiinny luonnossa, ja elektronit jakautuvat ympäristöön melko tasaisesti. Siitä huolimatta tutkijat onnistuivat keksimään tietyntyyppisiä laitteita, joissa nämä ladatut hiukkaset voivat kerääntyä ja luoda siten erittäin tarpeellisen jännitteen (esimerkiksi akuissa).
• Sähkövastus (johdin). Tämä on toinen tärkeä ehto, joka on välttämätön sähkövirran olemassaololle. Tämä on reitti, jota pitkin varautuneet hiukkaset kulkevat. Vain ne materiaalit, jotka mahdollistavat elektronien vapaan liikkumisen, toimivat johtimina. Niitä, joilla ei ole tätä kykyä, kutsutaan eristeiksi. Esimerkiksi metallilanka on erinomainen johdin, kun taas sen kumivaippa on erinomainen eriste.

Tutkittuaan huolellisesti sähkövirran syntymisen ja olemassaolon olosuhteet ihmiset pystyivät kesyttämään tämän voimakkaan ja vaarallisen elementin ja ohjaamaan sen ihmiskunnan hyödyksi.

Nykyään on vaikea kuvitella elämää ilman sellaista ilmiötä kuin sähkö, ja loppujen lopuksi ihmiskunta on oppinut käyttämään sitä omiin tarkoituksiinsa ei niin kauan sitten. Tämän erityisen aineen olemuksen ja ominaisuuksien tutkiminen kesti useita vuosisatoja, mutta nytkään on mahdotonta sanoa varmasti, että tiedämme siitä ehdottomasti kaiken.

Sähkövirran käsite ja olemus

Sähkövirta, kuten koulun fysiikan kurssista tiedetään, ei ole muuta kuin minkä tahansa varautuneiden hiukkasten järjestettyä liikettä. Sekä negatiivisesti varautuneet elektronit että ionit voivat toimia jälkimmäisinä. Uskotaan, että tämän tyyppistä ainetta voi syntyä vain ns. johtimissa, mutta tämä ei ole kaukana siitä. Asia on siinä, että kun kappaleet joutuvat kosketuksiin, syntyy aina tietty määrä vastakkaisesti varautuneita hiukkasia, jotka voivat alkaa liikkua. Dielektriikassa samojen elektronien vapaa liikkuminen on erittäin vaikeaa ja vaatii valtavia ulkoisia ponnisteluja, minkä vuoksi he sanovat, että ne eivät johda sähkövirtaa.

Edellytykset virran olemassaololle piirissä

Tiedemiehet ovat jo pitkään huomanneet, että tämä fyysinen ilmiö ei voi syntyä ja kestää pitkään yksinään. Sähkövirran olemassaolon ehdot sisältävät useita tärkeitä ehtoja. Ensinnäkin tämä ilmiö on mahdoton ilman vapaita elektroneja ja ioneja, jotka toimivat varauslähettiminä. Toiseksi, jotta nämä alkeishiukkaset alkaisivat liikkua järjestyksessä, on tarpeen luoda kenttä, jonka pääominaisuus on sähköasentajan minkä tahansa pisteen välinen potentiaaliero. Lopuksi, kolmanneksi, sähkövirtaa ei voi olla pitkään aikaan vain Coulombin voimien vaikutuksesta, koska potentiaalit tasoittuvat vähitellen. Siksi tarvitaan tiettyjä komponentteja, jotka ovat erityyppisten mekaanisten ja lämpöenergian muuntajia. Niitä kutsutaan virtalähteiksi.

Kysymys nykyisistä lähteistä

Sähkövirran lähteet ovat erikoislaitteita, jotka tuottavat sähkökentän. Tärkeimpiä niistä ovat galvaaniset kennot, aurinkopaneelit, generaattorit, akut. ominaista niiden teho, suorituskyky ja työn kesto.

Virta, jännite, vastus

Kuten kaikilla muillakin fysikaalisilla ilmiöillä, sähkövirralla on useita ominaisuuksia. Näistä tärkeimpiä ovat sen vahvuus, piirijännite ja resistanssi. Ensimmäinen niistä on määrällinen ominaisuus varaukselle, joka kulkee tietyn johtimen poikkileikkauksen läpi aikayksikköä kohti. Jännite (kutsutaan myös sähkömoottorivoimaksi) ei ole muuta kuin potentiaalieron suuruus, jonka ansiosta ohittava varaus tekee tietyn työn. Lopuksi vastus on johtimen sisäinen ominaisuus, joka osoittaa, kuinka paljon voimaa varauksen on käytettävä päästäkseen sen läpi.

Mitä me todella tiedämme sähköstä tänään? Nykyaikaisten näkemysten mukaan paljon, mutta jos perehdymme tämän asian olemukseen yksityiskohtaisemmin, käy ilmi, että ihmiskunta käyttää laajasti sähköä ymmärtämättä tämän tärkeän fyysisen ilmiön todellista luonnetta.

Tämän artikkelin tarkoituksena ei ole kumota sähköilmiöiden alalla saavutettuja tieteellisiä ja teknisiä soveltavaa tutkimustuloksia, joita käytetään laajasti nyky-yhteiskunnan jokapäiväisessä elämässä ja teollisuudessa. Mutta ihmiskunta kohtaa jatkuvasti useita ilmiöitä ja paradokseja, jotka eivät sovi nykyaikaisten teoreettisten ideoiden kehykseen sähköilmiöistä - tämä osoittaa, että tämän ilmiön fysiikkaa ei ymmärretä täydellisesti.

Nykyään tiede tietää myös tosiasiat, kun näyttää siltä, ​​​​että tutkituilla aineilla ja materiaaleilla on poikkeavia johtavuusominaisuuksia ( ) .

Myöskään sellaisella ilmiöllä kuin materiaalien suprajohtavuudella ei ole tällä hetkellä täysin tyydyttävää teoriaa. On vain oletus, että suprajohtavuus on kvantti-ilmiö , jota kvanttimekaniikka tutkii. Kun kvanttimekaniikan perusyhtälöt: Schrödingerin yhtälö, von Neumannin yhtälö, Lindbladin yhtälö, Heisenbergin yhtälö ja Paulin yhtälö on tutkittu huolellisesti, niiden epäjohdonmukaisuus tulee ilmeiseksi. Tosiasia on, että Schrödingerin yhtälöä ei johdeta, vaan se oletetaan analogisesti klassisen optiikan kanssa, perustuen kokeellisten tietojen yleistykseen. Paulin yhtälö kuvaa varautuneen hiukkasen, jonka spin 1/2 (esimerkiksi elektronin) liikettä ulkoisessa sähkömagneettisessa kentässä, mutta spinin käsite ei liity alkuainehiukkasen todelliseen pyörimiseen, vaan se on myös oletettu. suhteessa spiniin, että on olemassa tila-avaruus, jotka eivät liity mitenkään alkuainehiukkasten liikkumiseen tavallisessa avaruudessa.

Anastasia Novykhin kirjassa "Ezoosmos" mainitaan kvanttiteorian epäonnistuminen: "Mutta kvanttimekaaninen teoria atomin rakenteesta, joka pitää atomia mikrohiukkasten järjestelmänä, joka ei noudata klassisen lakeja mekaniikka, täysin irrelevanttia . Ensi silmäyksellä saksalaisen fyysikon Heisenbergin ja itävaltalaisen fyysikon Schrödingerin väitteet vaikuttavat ihmisille vakuuttavilta, mutta jos tätä kaikkea tarkastellaan eri näkökulmasta, heidän johtopäätöksensä ovat vain osittain oikeita, ja yleensä molemmat ovat täysin vääriä. . Tosiasia on, että ensimmäinen kuvaili elektronia hiukkasena ja toinen aallona. Muuten, aalto-hiukkasten kaksinaisuuden periaate ei myöskään ole merkityksellinen, koska se ei paljasta hiukkasen siirtymistä aalloksi ja päinvastoin. Eli jonkinlaista niukkuutta saadaan oppineilta herroilta. Itse asiassa kaikki on hyvin yksinkertaista. Yleisesti ottaen haluan sanoa, että tulevaisuuden fysiikka on hyvin yksinkertaista ja ymmärrettävää. Pääasia on elää tähän tulevaisuuteen asti. Mitä tulee elektronista, siitä tulee aalto vain kahdessa tapauksessa. Ensimmäinen on silloin, kun ulkoinen varaus katoaa, eli kun elektroni ei ole vuorovaikutuksessa muiden aineellisten esineiden kanssa, esimerkiksi saman atomin kanssa. Toinen on esiosmisessa tilassa, eli kun sen sisäinen potentiaali pienenee.

Samat ihmisen hermoston hermosolujen tuottamat sähköimpulssit tukevat kehon aktiivista monimutkaista ja monipuolista toimintaa. On mielenkiintoista huomata, että solun toimintapotentiaali (elävän solun kalvoa pitkin liikkuva viritysaalto lyhytaikaisen kalvopotentiaalin muutoksen muodossa virittyvän solun pienellä alueella) on tietyllä alueella (kuva 1).

Neuronin toimintapotentiaalin alaraja on -75 mV, mikä on hyvin lähellä ihmisen veren redox-potentiaalin arvoa. Jos analysoimme toimintapotentiaalin maksimi- ja minimiarvoa suhteessa nollaan, se on hyvin lähellä pyöristettyä prosenttiosuutta. merkitys kultainen leikkaus , eli välin jako suhteessa 62 %:iin ja 38 %:iin:

\(\Delta = 75 mV + 40 mV = 115 mV\)

115 mV / 100 % = 75 mV / x 1 tai 115 mV / 100 % = 40 mV / x 2

x 1 = 65,2 %, x 2 = 34,8 %

Kaikki nykyajan tieteen tuntemat aineet ja materiaalit johtavat sähköä jossain määrin, koska ne sisältävät elektroneja, jotka koostuvat 13 phantom-Po-hiukkasesta, jotka puolestaan ​​ovat septonipakkauksia ("PRIMARY ALLATRA PHYSICS", s. 61). Kysymys on vain sähkövirran jännitteestä, joka on välttämätön sähkövastuksen voittamiseksi.

Koska sähköilmiöt liittyvät läheisesti elektroniin, raportti "PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS" tarjoaa seuraavat tiedot tästä tärkeästä alkuainehiukkasesta: "Elektroni on olennainen osa atomia, yksi aineen tärkeimmistä rakenneosista. Elektronit muodostavat kaikkien tällä hetkellä tunnettujen kemiallisten alkuaineiden atomien elektronikuoret. He ovat mukana lähes kaikissa sähköilmiöissä, joista tiedemiehet ovat nyt tietoisia. Mutta mitä sähkö todella on, virallinen tiede ei vieläkään voi selittää yleisiin lauseisiin rajoittuen, että se on esimerkiksi "joukko ilmiöitä, jotka johtuvat varautuneiden kappaleiden tai sähkövarauksen kantajien hiukkasten olemassaolosta, liikkeestä ja vuorovaikutuksesta". Tiedetään, että sähkö ei ole jatkuvaa virtausta, vaan sitä siirretään osissa - huomaamattomasti».

Nykyajan ideoiden mukaan: sähköä - tämä on joukko ilmiöitä, jotka johtuvat sähkövarausten olemassaolosta, vuorovaikutuksesta ja liikkeestä. Mutta mikä on sähkövaraus?

Sähkövaraus (sähkön määrä) on fyysinen skalaarisuure (suure, jonka jokainen arvo voidaan ilmaista yhdellä reaaliluvulla), joka määrittää kappaleiden kyvyn olla sähkömagneettisten kenttien lähteenä ja osallistua sähkömagneettiseen vuorovaikutukseen. Sähkövaraukset jaetaan positiivisiin ja negatiivisiin (tätä valintaa pidetään tieteessä puhtaasti ehdollisena ja jokaiselle varaukselle on määritetty hyvin määritelty merkki). Samanmerkkisellä varauksella varautuneet kappaleet hylkivät ja vastakkaisesti varautuneet kappaleet vetävät puoleensa. Varautuneiden kappaleiden liikkuessa (sekä makroskooppiset kappaleet että mikroskooppiset varautuneet hiukkaset, jotka kuljettavat sähkövirtaa johtimissa), syntyy magneettikenttä ja tapahtuu ilmiöitä, jotka mahdollistavat sähkön ja magnetismin suhteen (sähkömagnetismi) määrittämisen.

Elektrodynamiikka tutkii sähkömagneettista kenttää yleisimmässä tapauksessa (eli otetaan huomioon ajasta riippuvat muuttuvat kentät) ja sen vuorovaikutusta kappaleiden kanssa, joissa on sähkövaraus. Klassinen sähködynamiikka ottaa huomioon vain sähkömagneettisen kentän jatkuvat ominaisuudet.

kvanttielektrodynamiikkaa tutkii sähkömagneettisia kenttiä, joilla on epäjatkuvia (diskreettejä) ominaisuuksia, joiden kantajia ovat kenttäkvantit - fotonit. Sähkömagneettisen säteilyn vuorovaikutusta varautuneiden hiukkasten kanssa pidetään kvanttielektrodynamiikassa fotonien absorptiona ja emissiona hiukkasten toimesta.

On syytä pohtia, miksi magneettikenttä syntyy virrallisen johtimen ympärille tai atomin ympärille, jonka kiertoradalla elektronit liikkuvat? Tosiasia on, että " se, mitä nykyään kutsutaan sähköksi, on itse asiassa septonikentän erityinen tila , prosesseissa, joissa elektroni osallistuu useimmissa tapauksissa tasa-arvoisesti muiden lisä"komponenttiensa" kanssa ” ("PRIMARY ALLATRA FYSIIKA", s. 90) .

Ja magneettikentän toroidaalinen muoto johtuu sen alkuperän luonteesta. Kuten artikkelissa sanotaan: "Kun otetaan huomioon universumin fraktaalikuviot sekä se tosiasia, että septonikenttä materiaalimaailmassa kuuden ulottuvuuden sisällä on perustavanlaatuinen, yhtenäinen kenttä, johon kaikki nykytieteen tuntemat vuorovaikutukset perustuvat, voidaan väittää, että ne kaikki myös on muotoa Toora. Ja tämä lausunto voi olla erityisen tieteellisesti kiinnostava nykyaikaisille tutkijoille.. Siksi sähkömagneettinen kenttä tulee aina olemaan toruksen muodon, kuten septonitoruksen.

Tarkastellaan spiraalia, jonka läpi sähkövirta kulkee ja kuinka tarkalleen sen sähkömagneettinen kenttä muodostuu ( https://www.youtube.com/watch?v=0BgV-ST478M).

Riisi. 2. Suorakulmaisen magneetin kenttäviivat

Riisi. 3. Spiraalin kenttäviivat virralla

Riisi. 4. Spiraalin yksittäisten osien voimalinjat

Riisi. 5. Analogia spiraalin voimalinjojen ja atomien välillä, joissa on orbitaalielektroneja

Riisi. 6. Erillinen fragmentti spiraalista ja atomista voimalinjoineen

PÄÄTELMÄ: ihmiskunnan ei ole vielä opittava salaperäisen sähköilmiön salaisuuksia.

Petr Totov

Avainsanat: ALKUPERÄINEN ALLATRAFYSIIKKA, sähkövirta, sähkö, sähkön luonne, sähkövaraus, sähkömagneettinen kenttä, kvanttimekaniikka, elektroni.

Kirjallisuus:

Uusi. A., Ezoosmos, K.: LOTOS, 2013. - 312 s. http://schambala.com.ua/book/ezoosmos

ALLATRA International Public Movementin kansainvälisen tutkijaryhmän raportti "PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS", toim. Anastasia Novykh, 2015;

Ilman sähköä on mahdotonta kuvitella nykyaikaisen ihmisen elämää. Voltit, ampeerit, watit - nämä sanat kuullaan keskustelussa laitteista, jotka toimivat sähköllä. Mutta mikä tämä sähkövirta on ja mitkä ovat sen olemassaolon ehdot? Puhumme tästä lisää tarjoamalla lyhyen selityksen aloitteleville sähköasentajille.

Määritelmä

Sähkövirta on varauksenkuljettajien suunnattua liikettä - tämä on fysiikan oppikirjan vakiomuotoilu. Tiettyjä aineen hiukkasia puolestaan ​​kutsutaan varauksenkuljettajiksi. Ne voivat olla:

• Elektronit ovat negatiivisia varauksen kantajia.
• Ionit ovat positiivisen varauksen kantajia.

Mutta mistä varauksen kantajat tulevat? Vastataksesi tähän kysymykseen sinun on muistettava perustiedot aineen rakenteesta. Kaikki, mikä meitä ympäröi, on ainetta, se koostuu molekyyleistä, sen pienimmistä hiukkasista. Molekyylit koostuvat atomeista. Atomi koostuu ytimestä, jonka ympärillä elektronit liikkuvat tietyillä kiertoradoilla. Molekyylit liikkuvat myös satunnaisesti. Jokaisen näiden hiukkasten liike ja rakenne riippuvat itse aineesta ja ympäristön vaikutuksista siihen, kuten lämpötilasta, jännityksestä ja niin edelleen.

Ioni on atomi, jossa elektronien ja protonien suhde on muuttunut. Jos atomi on alun perin neutraali, ionit puolestaan ​​​​jaetaan:

• Anionit ovat elektroneja menettäneen atomin positiivisia ioneja.
• Kationit ovat atomi, jonka atomiin on kiinnittynyt "ylimääräisiä" elektroneja.

Virran yksikkö on ampeeri, sen mukaan se lasketaan kaavalla:

missä U on jännite [V] ja R on vastus [Ohm].

Tai suoraan verrannollinen aikayksikköä kohti siirretyn maksun määrään:

missä Q on varaus, [C], t on aika, [s].

Edellytykset sähkövirran olemassaololle

Selvitimme, mikä sähkövirta on, nyt puhutaan kuinka varmistaa sen virtaus. Jotta sähkövirta voi kulkea, kahden ehdon on täytyttävä:

1. Ilmaisten varauksenkantajien läsnäolo.
2. Sähkökenttä.

Ensimmäinen ehto sähkön olemassaololle ja virtaukselle riippuu aineesta, jossa virta kulkee (tai ei kulje), sekä sen tilasta. Toinen ehto on myös mahdollinen: sähkökentän olemassaolo edellyttää erilaisten potentiaalien läsnäoloa, joiden välillä on väliaine, jossa varauksen kantajat virtaavat.

Palauttaa mieleen: Jännite, EMF on potentiaaliero. Tästä seuraa, että virran olemassaolon ehtojen täyttämiseksi - sähkökentän ja sähkövirran läsnäolo - tarvitaan jännite. Nämä voivat olla ladatun kondensaattorin levyjä, galvaaninen kenno, EMF, joka on syntynyt magneettikentän (generaattorin) vaikutuksesta.

Selvitimme, kuinka se syntyy, puhutaanpa siitä, mihin se on suunnattu. Virta liikkuu periaatteessa tavallisessa käytössämme johtimissa (asunnon sähköjohdot, hehkulamput) tai puolijohteissa (LEDit, älypuhelimen prosessori ja muu elektroniikka), harvemmin kaasuissa (loistelamput).

Joten useimmissa tapauksissa tärkeimmät varauksen kantajat ovat elektroneja, ne siirtyvät miinuksesta (piste, jolla on negatiivinen potentiaali) plussaan (piste, jolla on positiivinen potentiaali, opit tästä lisää alla).

Mutta mielenkiintoinen tosiasia on, että virran liikkeen suunnaksi pidettiin positiivisten varausten liikettä - plussasta miinukseen. Vaikka itse asiassa tapahtuu päinvastoin. Tosiasia on, että päätös virran suunnasta tehtiin ennen sen luonteen tutkimista ja myös ennen kuin määritettiin, minkä vuoksi virta kulkee ja on olemassa.

Sähkövirta eri ympäristöissä

Olemme jo maininneet, että eri medioissa sähkövirta voi vaihdella varauksenkuljettajien tyypin mukaan. Välineet voidaan jakaa johtavuuden luonteen mukaan (johtavuuden laskevaan järjestykseen):

1. Johdin (metallit).
2. Puolijohde (pii, germanium, galliumarsenidi jne.).
3. Dielektrinen (tyhjiö, ilma, tislattu vesi).

metalleissa

Metallit sisältävät vapaita varauksenkuljettajia ja niitä kutsutaan joskus "sähkökaasuksi". Mistä ilmaiset maksunkantajat tulevat? Tosiasia on, että metalli, kuten mikä tahansa aine, koostuu atomeista. Atomit jotenkin liikkuvat tai värähtelevät. Mitä korkeampi metallin lämpötila, sitä voimakkaampi tämä liike on. Samaan aikaan itse atomit pysyvät yleensä paikoillaan ja muodostavat itse asiassa metallin rakenteen.

Atomin elektronikuorissa on yleensä useita elektroneja, joilla on melko heikko sidos ytimeen. Lämpötilojen, kemiallisten reaktioiden ja metallissa joka tapauksessa olevien epäpuhtauksien vuorovaikutuksen vaikutuksesta elektronit irtoavat atomeistaan, muodostuu positiivisesti varautuneita ioneja. Irrotettuja elektroneja kutsutaan vapaiksi ja ne liikkuvat satunnaisesti.

Jos niihin vaikuttaa sähkökenttä, esimerkiksi jos liität akun metallipalaan, elektronien kaoottinen liike muuttuu määrätyksi. Elektronit kohdasta, johon negatiivinen potentiaali on kytketty (esimerkiksi galvaanisen kennon katodista), alkavat liikkua kohti pistettä, jossa on positiivinen potentiaali.

puolijohteissa

Puolijohteet ovat materiaaleja, joissa normaalitilassa ei ole vapaita varauksenkantajia. Ne ovat niin sanotulla kielletyllä alueella. Mutta jos ulkoisia voimia käytetään, kuten sähkökenttä, lämpö, ​​erilaiset säteilyt (valo, säteily jne.), ne ylittävät kaistavälin ja siirtyvät vapaalle kaistalle tai johtavuuskaistalle. Elektronit irtautuvat atomeistaan ​​ja vapautuvat muodostaen ioneja - positiivisia varauksenkantajia.

Puolijohteiden positiivisia kantoaaltoja kutsutaan rei'iksi.

Jos yksinkertaisesti siirrät energiaa puolijohteeseen, esimerkiksi lämmität sitä, varauksenkuljettajien kaoottinen liike alkaa. Mutta jos puhumme puolijohdeelementeistä, kuten diodista tai transistorista, niin kiteen vastakkaisiin päihin (niihin levitetään metalloitu kerros ja johdot juotetaan) ilmestyy EMF, mutta tämä ei koske. tämän päivän artikkelin aiheeseen.

Jos asetat EMF-lähteen puolijohteeseen, myös varauksenkuljettajat siirtyvät johtavuuskaistalle, ja myös niiden suunnattu liike alkaa - reiät menevät pienemmän sähköpotentiaalin puolelle ja elektronit - puolelle, jolla on isompi.

Tyhjiössä ja kaasulla

Tyhjiö on väliaine, jossa (ihanteellisessa tapauksessa) kaasut puuttuvat tai sen määrä on minimoitu (todellisuudessa). Koska tyhjiössä ei ole ainetta, varauksenkantajille ei ole lähdettä. Virran virtaus tyhjiössä merkitsi kuitenkin elektroniikan ja koko elektronisten elementtien - tyhjiöputkien - aikakauden alkua. Niitä käytettiin viime vuosisadan ensimmäisellä puoliskolla, ja 50-luvulla ne alkoivat vähitellen väistää transistoreja (riippuen tietystä elektroniikka-alasta).

Oletetaan, että meillä on astia, josta kaikki kaasu on pumpattu pois, ts. se on täydellinen tyhjiö. Astiaan asetetaan kaksi elektrodia, kutsutaan niitä anodiksi ja katodiks. Jos kytkemme EMF-lähteen negatiivisen potentiaalin katodiin ja positiivisen anodiin, mitään ei tapahdu eikä virtaa kulje. Mutta jos alamme lämmittää katodia, virta alkaa virrata. Tätä prosessia kutsutaan lämpöemissioksi - elektronien emissioksi elektronin kuumennetulta pinnalta.

Kuvassa näkyy virran kulku tyhjiölampussa. Tyhjiöputkissa katodi lämmitetään lähellä olevalla kuvan (H) hehkulangalla, kuten valaistuslampussa.

Samanaikaisesti, jos muutat syötön napaisuutta - aseta miinus anodille ja lisää katodille - virta ei kulje. Tämä todistaa, että tyhjiövirta virtaa elektronien liikkeen vuoksi KATODISTA ANODIIN.

Kaasu, kuten mikä tahansa aine, koostuu molekyyleistä ja atomeista, mikä tarkoittaa, että jos kaasu on sähkökentän vaikutuksen alaisena, niin tietyllä voimakkuudella (ionisaatiojännitteellä) elektronit irtautuvat atomista, niin molemmat ehdot sillä sähkövirran virtaus täyttyy - kenttä ja vapaa media.

Kuten jo mainittiin, tätä prosessia kutsutaan ionisaatioksi. Se voi tapahtua paitsi käytetystä jännitteestä, myös kun kaasua kuumennetaan, röntgensäteet, ultraviolettisäteilyn ja muiden asioiden vaikutuksen alaisena.

Virta kulkee ilman läpi, vaikka poltin olisi asennettu elektrodien väliin.

Inerttien kaasujen virran virtaukseen liittyy kaasun luminesenssi; tätä ilmiötä käytetään aktiivisesti loistelampuissa. Sähkövirran virtausta kaasumaisessa väliaineessa kutsutaan kaasupurkaukseksi.

nesteessä

Oletetaan, että meillä on vesiastia, johon on asetettu kaksi elektrodia, joihin on kytketty virtalähde. Jos vesi on tislattua, eli puhdasta ja ei sisällä epäpuhtauksia, se on dielektrinen. Mutta jos lisäämme veteen vähän suolaa, rikkihappoa tai mitä tahansa muuta ainetta, muodostuu elektrolyytti ja virta alkaa kulkea sen läpi.

Elektrolyytti on aine, joka johtaa sähköä hajoamalla ioneiksi.

Jos kuparisulfaattia lisätään veteen, kuparikerros laskeutuu yhdelle elektrodista (katodista) - tätä kutsutaan elektrolyysiksi, mikä todistaa, että nesteessä oleva sähkövirta tapahtuu ionien liikkeen vuoksi - positiivinen ja negatiiviset varauksen kantajat.

Elektrolyysi on fysikaalinen ja kemiallinen prosessi, joka koostuu elektrolyytin muodostavien komponenttien erottamisesta elektrodeilla.

Siten tapahtuu kuparointia, kultausta ja pinnoitusta muilla metalleilla.

Johtopäätös

Yhteenvetona voidaan todeta, että sähkövirran kulkua varten tarvitaan vapaita varauksenkuljettajia:

• elektronit johtimissa (metallit) ja tyhjiö;
• puolijohteiden elektronit ja reiät;
• ionit (anionit ja kationit) nesteissä ja kaasuissa.

Jotta näiden kantoaaltojen liike saadaan järjestykseen, tarvitaan sähkökenttä. Yksinkertaisesti sanottuna syötä jännite rungon päihin tai asenna kaksi elektrodia ympäristöön, jossa sähkövirran odotetaan kulkevan.

On myös syytä huomata, että virta vaikuttaa tietyllä tavalla aineeseen, altistumistyyppejä on kolme:

• lämpö;
• kemiallinen;
• fyysistä.

Hyödyllinen

Mitä kutsutaan virran voimakkuudeksi? Tämä kysymys heräsi useammin kuin kerran tai kahdesti eri aiheista keskustellessamme. Siksi päätimme käsitellä sitä yksityiskohtaisemmin ja yritämme tehdä siitä mahdollisimman helposti saatavilla ilman valtavaa määrää kaavoja ja käsittämättömiä termejä.

Joten mitä kutsutaan sähkövirraksi? Tämä on varautuneiden hiukkasten suunnattu virta. Mutta mitä nämä hiukkaset ovat, miksi ne yhtäkkiä liikkuvat ja missä? Tämä ei ole kovin selvää. Joten tarkastellaan tätä asiaa tarkemmin.

• Aloitetaan kysymyksestä varautuneista hiukkasista, jotka itse asiassa ovat sähkövirran kantajia. Ne ovat erilaisia ​​eri aineissa. Esimerkiksi mikä on metallien sähkövirta? Nämä ovat elektroneja. Kaasuissa, elektroneissa ja ioneissa; puolijohteissa - reiät; ja elektrolyyteissä nämä ovat kationeja ja anioneja.

• Näillä hiukkasilla on tietty varaus. Se voi olla positiivista tai negatiivista. Positiivisen ja negatiivisen varauksen määritelmä on annettu ehdollisesti. Hiukkaset, joilla on sama varaus, hylkivät toisiaan, kun taas hiukkaset, joilla on vastakkainen varaus, vetävät puoleensa.

• Tämän perusteella on loogista, että liike tapahtuu positiivisesta napasta negatiiviseen. Ja mitä enemmän varautuneita hiukkasia on yhdellä varautuneella navalla, sitä enemmän niitä siirtyy eri merkillä olevaan napaan.
• Mutta tämä kaikki on syvällistä teoriaa, joten otetaan konkreettinen esimerkki. Oletetaan, että meillä on pistorasia, johon ei ole kytketty laitteita. Onko siellä virtaa?
• Jotta voimme vastata tähän kysymykseen, meidän on tiedettävä, mikä jännite ja virta ovat. Selventääksesi asiaa, tarkastellaan tätä esimerkkiä vesiputkesta. Yksinkertaisesti sanottuna putki on lankamme. Tämän putken poikkileikkaus on sähköverkon jännite ja virtausnopeus on sähkövirtamme.
• Palaamme myyntipisteeseemme. Jos vedämme analogian putken kanssa, niin ulostulo ilman siihen kytkettyjä sähkölaitteita on venttiilillä suljettu putki. Eli sähköä ei ole.

• Mutta siellä on jännitystä. Ja jos putkessa, jotta virtaus ilmestyisi, on avattava venttiili, niin sähkövirran luomiseksi johtimeen on kytkettävä kuorma. Tämä voidaan tehdä kytkemällä pistoke pistorasiaan.
• Tietenkin tämä on hyvin yksinkertaistettu kysymyksen esitys, ja jotkut ammattilaiset huomaavat minussa virheitä ja huomauttavat epätarkkuuksista. Mutta se antaa käsityksen siitä, mitä kutsutaan sähkövirraksi.

Tasa- ja vaihtovirta

Seuraava kysymys, jonka aiomme ymmärtää, on: mikä on vaihtovirta ja tasavirta. Loppujen lopuksi monet eivät ymmärrä näitä käsitteitä aivan oikein.

Vakiovirta on virta, joka ei muuta sen suuruutta ja suuntaa ajan kuluessa. Melko usein sykkivää virtaa kutsutaan myös vakioksi, mutta puhutaanpa kaikesta järjestyksessä.

• Tasavirralle on ominaista se, että sama määrä sähkövarauksia korvaa jatkuvasti toisiaan samaan suuntaan. Suunta on napasta toiseen.
• Osoittautuu, että johtimella on aina joko positiivinen tai negatiivinen varaus. Ja ajan myötä se on muuttumaton.

Huomautus! Tasavirran suuntaa määritettäessä saattaa esiintyä epäjohdonmukaisuuksia. Jos virta muodostuu positiivisesti varautuneiden hiukkasten liikkeestä, sen suunta vastaa hiukkasten liikettä. Jos virta muodostuu negatiivisesti varautuneiden hiukkasten liikkeestä, sen suunnan katsotaan olevan päinvastainen kuin hiukkasten liike.

• Mutta sen käsitteen mukaan, mitä tasavirtaa kutsutaan usein ns. sykkiväksi virraksi. Se eroaa vakiosta vain siinä, että sen arvo muuttuu ajan myötä, mutta samalla se ei muuta etumerkkiään.
• Oletetaan, että meillä on 5A virta. Tasavirralla tämä arvo pysyy muuttumattomana koko ajan. Sykkivällä virralla se on yhdellä ajanjaksolla 5, toisella 4 ja kolmannella 4,5. Mutta samaan aikaan se ei missään tapauksessa laske nollan alapuolelle eikä muuta merkkiään.

• Tämä aaltoiluvirta on hyvin yleistä muunnettaessa vaihtovirtaa DC:ksi. Juuri tätä sykkivää virtaa invertterisi tai diodisiltasi tuottaa elektroniikassa.
• Yksi tasavirran tärkeimmistä eduista on, että se voidaan varastoida. Voit tehdä tämän omin käsin käyttämällä paristoja tai kondensaattoreita.

Vaihtovirta

Ymmärtääksemme, mikä vaihtovirta on, meidän on kuviteltava siniaalto. Tämä tasainen käyrä kuvaa parhaiten tasavirran muutosta ja on standardi.

Huomautus! Näet selvästi, mitä vaihto- ja tasavirta ovat, käyttämällä esimerkkiä tavallisesta hehkulampusta. Tämä näkyy erityisesti huonolaatuisissa diodilampuissa, mutta tarkkaan katsomalla sen huomaa myös tavallisessa hehkulampussa. Tasavirralla käytettäessä ne palavat tasaisella valolla ja vaihtovirralla käytettäessä ne välkkyvät hieman.

Mikä on teho ja virrantiheys?

No, selvitimme, mikä on tasavirtaa ja mikä vaihtovirtaa. Mutta sinulla on todennäköisesti vielä paljon kysymyksiä. Yritämme tarkastella niitä artikkelimme tässä osassa.

Tästä videosta saat lisätietoja siitä, mitä voima on.

• Ja ensimmäinen näistä kysymyksistä on: mikä on sähkövirran jännite? Jännite on kahden pisteen välinen potentiaaliero.

• Heti herää kysymys, mikä on potentiaali? Nyt ammattilaiset taas löytävät minusta vikaa, mutta sanotaanpa se näin: tämä on ylimäärä varautuneita hiukkasia. Toisin sanoen on yksi piste, jossa on ylimäärä varautuneita hiukkasia - ja on toinen piste, jossa näitä varautuneita hiukkasia on joko enemmän tai vähemmän. Tätä eroa kutsutaan jännitteeksi. Se mitataan voltteina (V).

• Otetaan esimerkkinä tavallinen pistorasia. Kaikki varmaan tietävät, että sen jännite on 220V. Meillä on kaksi johtoa pistorasiassa ja 220V jännite tarkoittaa, että yhden johtimen potentiaali on suurempi kuin toisen johtimen potentiaali vain näillä 220V:lla.
• Meidän on ymmärrettävä jännitteen käsite ymmärtääksemme, mikä sähkövirran teho on. Vaikka ammatillisesta näkökulmasta katsottuna, tämä väite ei ole täysin totta. Sähkövirralla ei ole tehoa, vaan se on sen johdannainen.

• Ymmärtääksemme tämän asian, palataanpa vesiputkianalogiimme. Kuten muistat, tämän putken poikkileikkaus on jännite ja putken virtausnopeus on virta. Joten: teho on veden määrä, joka virtaa tämän putken läpi.
• On loogista olettaa, että yhtä suurilla poikkileikkauksilla eli jännitteillä mitä voimakkaampi virtaus eli sähkövirta on, sitä suurempi on veden virtaus putken läpi. Vastaavasti sitä enemmän tehoa siirtyy kuluttajalle.
• Mutta jos analogisesti veden kanssa voimme siirtää tiukasti määritellyn määrän vettä tietyn osan putken läpi, koska vesi ei puristu, niin kaikki ei ole niin sähkövirran kanssa. Minkä tahansa johtimen kautta voimme teoriassa siirtää minkä tahansa virran. Mutta käytännössä pienen poikkileikkauksen johdin suurella virrantiheydellä yksinkertaisesti palaa.

• Tässä suhteessa meidän on ymmärrettävä, mikä virrantiheys on. Karkeasti sanottuna tämä on elektronien lukumäärä, jotka liikkuvat johtimen tietyn osan läpi aikayksikköä kohti.
• Tämän määrän pitäisi olla optimaalinen. Loppujen lopuksi, jos otamme suuren poikkileikkauksen johtimen ja siirrämme sen läpi pienen virran, tällaisen sähköasennuksen hinta on korkea. Samanaikaisesti, jos otamme poikkileikkaukseltaan pienen johtimen, se ylikuumenee ja palaa nopeasti korkean virrantiheyden vuoksi.
• Tältä osin PUE:ssa on vastaava osa, jonka avulla voit valita johtimet taloudellisen virrantiheyden perusteella.

• Mutta takaisin käsitteeseen mitä on nykyinen voima? Kuten analogisesti ymmärsimme, samalla putkiosuudella lähetetty teho riippuu vain virran voimakkuudesta. Mutta jos putkemme poikkileikkaus kasvaa, eli jännite kasvaa, tässä tapauksessa samoilla virtausnopeuden arvoilla siirretään täysin eri vesimäärä. Sama pätee sähköalalla.

• Mitä suurempi jännite, sitä vähemmän virtaa tarvitaan saman tehon siirtämiseen. Siksi suurjännitejohtoja käytetään siirtämään suurta tehoa pitkiä matkoja.

Loppujen lopuksi johto, jonka johdin poikkileikkaus on 120 mm 2 330 kV:n jännitteellä, pystyy siirtämään monta kertaa enemmän tehoa verrattuna saman poikkileikkauksen, mutta 35 kV jännitteen linjaan. Vaikka mitä kutsutaan nykyisen vahvuuden, ne ovat samat.

Sähkövirran siirtomenetelmät

Mikä on virta ja jännite, selvitimme. On aika selvittää, kuinka sähkövirtaa jaetaan. Näin voit tuntea itsevarmuutta sähkölaitteiden käsittelyssä tulevaisuudessa.

Kuten olemme jo sanoneet, virta voi olla muuttuva ja vakio. Teollisuudessa ja pistorasioissa käytetään vaihtovirtaa. Se on yleisempää, koska se on helpompi kytkeä. Tosiasia on, että tasajännitteen muuttaminen on melko vaikeaa ja kallista, ja voit muuttaa AC-jännitettä tavallisilla muuntajilla.

Huomautus! Mikään vaihtovirtamuuntaja ei toimi tasavirralla. Koska sen käyttämät ominaisuudet ovat luontaisia ​​vain vaihtovirralle.

• Mutta tämä ei tarkoita ollenkaan, että tasavirtaa ei käytetä missään. Sillä on toinen hyödyllinen ominaisuus, joka ei ole muuttujalle ominaista. Sitä voidaan kerätä ja varastoida.
• Tältä osin tasavirtaa käytetään kaikissa kannettavissa sähkölaitteissa, rautatieliikenteessä sekä joissakin teollisuuslaitoksissa, joissa on tarpeen säilyttää toimintakyky jopa täydellisen sähkökatkon jälkeen.

• Akut ovat yleisin tapa varastoida sähköenergiaa. Niillä on erityisiä kemiallisia ominaisuuksia, jotka mahdollistavat niiden kerääntymisen ja sitten tarvittaessa tasavirran.
• Jokaisella akulla on tiukasti rajoitettu määrä varastoitua energiaa. Sitä kutsutaan akun kapasiteetiksi, ja osittain sen määrää akun käynnistysvirta.
• Mikä on akun käynnistysvirta? Tämä on energiamäärä, jonka akku pystyy antamaan heti kuorman kytkemisen alussa. Tosiasia on, että fysikaalisista ja kemiallisista ominaisuuksista riippuen akut eroavat tavasta, jolla ne vapauttavat kertyneen energian.

• Jotkut voivat antaa heti ja paljon. Tämän vuoksi ne tietysti purkautuvat nopeasti. Ja toinen antaa pitkään, mutta vähän. Lisäksi akun tärkeä näkökohta on kyky ylläpitää jännitettä.
• Tosiasia on, että kuten ohjeissa sanotaan, joidenkin akkujen osalta kapasiteetin palautuessa niiden jännite myös laskee vähitellen. Ja muut akut pystyvät antamaan melkein koko kapasiteetin samalla jännitteellä. Näiden perusominaisuuksien perusteella nämä varastotilat valitaan sähkölle.
• Tasavirran siirtoon käytetään kaikissa tapauksissa kahta johtoa. Tämä on positiivinen ja negatiivinen johto. Punainen ja sininen.

Vaihtovirta

Mutta vaihtovirralla kaikki on paljon monimutkaisempaa. Se voidaan lähettää yhdellä, kahdella, kolmella tai neljällä johdolla. Tämän selittämiseksi meidän on käsiteltävä kysymystä: mikä on kolmivaiheinen virta?

• Vaihtovirta tuotetaan generaattorilla. Yleensä lähes kaikissa niistä on kolmivaiheinen rakenne. Tämä tarkoittaa, että generaattorissa on kolme lähtöä ja jokainen näistä lähdöistä tuottaa sähkövirran, joka eroaa edellisistä 120° kulmassa.

• Tämän ymmärtämiseksi muistetaan siniaalto, joka on malli vaihtovirran kuvaamiselle ja jonka lakien mukaan se muuttuu. Otetaan kolme vaihetta - "A", "B" ja "C" ja otetaan tietty ajankohta. Tässä vaiheessa "A"-vaiheen siniaalto on nollapisteessä, "B"-vaiheen siniaalto on äärimmäisen positiivisessa pisteessä ja "C"-vaiheen siniaalto on äärimmäisessä negatiivisessa pisteessä.
• Jokainen seuraava aikayksikkö näiden vaiheiden vaihtovirta muuttuu, mutta synkronisesti. Eli tietyn ajan kuluttua vaiheessa "A" on negatiivinen maksimi. Vaiheessa "B" on nolla ja vaiheessa "C" - positiivinen maksimi. Ja hetken kuluttua ne muuttuvat taas.

• Tuloksena käy ilmi, että jokaisella näistä vaiheista on oma potentiaalinsa, joka eroaa viereisen vaiheen potentiaalista. Siksi niiden välillä täytyy olla jotain, joka ei johda sähköä.
• Tätä kahden vaiheen välistä potentiaalieroa kutsutaan verkkojännitteeksi. Lisäksi niillä on potentiaaliero suhteessa maahan - tätä jännitettä kutsutaan vaiheeksi.
• Ja niin, jos näiden vaiheiden välinen verkkojännite on 380 V, niin vaihejännite on 220 V. Se eroaa arvolla √3. Tämä sääntö pätee aina kaikille jännitteille.

• Tämän perusteella, jos tarvitsemme 220 V:n jännitteen, voimme ottaa yhden vaihejohdon ja johdon, joka on kytketty jäykästi maahan. Ja meillä on yksivaiheinen 220 V verkko. Jos tarvitsemme 380 V verkkoa, voimme ottaa vain 2 vaihetta ja kytkeä jonkinlaisen lämmityslaitteen kuten videossa.

Mutta useimmissa tapauksissa käytetään kaikkia kolmea vaihetta. Kaikki tehokkaat kuluttajat on kytketty kolmivaiheiseen verkkoon.

Johtopäätös

Mitä ovat induktiovirta, kapasitiivinen virta, käynnistysvirta, tyhjäkäyntivirta, negatiiviset sekvenssivirrat, hajavirrat ja paljon muuta, emme yksinkertaisesti voi käsitellä yhdessä artikkelissa.

Loppujen lopuksi sähkövirtakysymys on melko laaja, ja sen harkitsemiseksi on luotu koko sähkötekniikan tiede. Mutta toivomme todella, että pystyimme selittämään tämän ongelman pääasiat ymmärrettävällä kielellä, ja nyt sähkövirta ei ole sinulle jotain kauheaa ja käsittämätöntä.