19 | 06 | 2018
Главное меню
Смотри
replace_in_text_segment($text); echo $text; ?> Связной
Статистика
Пользователи : 1
Статьи : 3765
Просмотры материалов : 8649201

Коллеги
Посетители
Рейтинг@Mail.ru
Советую
Online
  • [Bot]
  • [Google]
  • [Yandex]
Сейчас на сайте:
  • 62 гостей
  • 3 роботов
Новые пользователи:
  • Administrator
Всего пользователей: 1
RSS
Подписка на новости
Напряжение и ток PDF Печать E-mail
Автор: Administrator   
17.06.2012 15:07

Напряжение и ток

Как уже упоминалось ранее, мы нуждаемся в большем, чем просто непрерывный путь (схема) до непрерывный поток электронов будет происходить: нам нужно каким-то образом давить на эти электроны вокруг цепи. Так же, как шарики в трубе и воды в трубе, она принимает какие-то влияния силы инициировать поток. С электронов, эта сила той же силой при работе в статического электричества: сила, создаваемая дисбаланс электрического заряда.

Если мы возьмем примеры из воска и шерсти, которые были потер вместе, мы обнаружили, что избыток электронов в воск (отрицательный заряд), а дефицит электронов в шерсти (положительный заряд) создает дисбаланс заряда между ними. Этот дисбаланс проявляется как сила притяжения между двумя объектами:

Если проводящий провод помещают между заряженными воск и шерсть, электроны будут проходить через него, как некоторые из избыточных электронов в воск пик через провод, чтобы вернуться к шерсти, заполняя дефицит электронов там:

Дисбаланс между электронами атомов в воск и атомов в шерсти создает силу между этими двумя материалами. При отсутствии пути электронов течь из воска для шерсти, все эти силы могут сделать, это привлечь два объекта вместе. Теперь, когда проводник соединяет изоляционный промежуток, тем не менее, сила вызовет электронов течь в одном направлении через провод, если только на мгновение, пока заряд в этой области и нейтрализует силу между воском и шерсть уменьшается.

Электрический заряд образуется между этими двумя материалами, потерев их вместе, служит для хранения определенного количества энергии. Эта энергия не является в отличие от энергии, запасенной в высокий запас воды, которая подается из нижнего уровня пруда:

Влияние гравитации на воду в водохранилище создает силу, которая пытается двигать воду в нижний уровень снова. Если подходящий трубы запускается из резервуара обратно в пруд, вода будет течь под действием силы тяжести вниз из водохранилища, через трубу:

Она берет энергию для перекачки воды, что с низким уровнем пруда высокого уровня водохранилища, и движение воды через трубопровод обратно к исходному уровню является освобождение энергии, накопленной в предыдущие накачки.

Если вода подается на еще более высокий уровень, это займет даже больше энергии, чтобы сделать это, таким образом больше энергии, будут сохранены, и больше энергии, выделяющейся при воде позволяют течь через трубу вниз еще раз:

Электроны не сильно отличается. Если втирать воск и шерсть вместе, "насос" электроны от их нормальных "уровней", создавая условия, при которых силы между воском и шерсть, а электроны стремятся восстановить свои прежние позиции (и баланс в их соответствующих атомов). Сила привлекает электроны обратно на исходные позиции вокруг положительного ядра их атомов аналогичная сила тяжести действует на воду в водохранилище, пытаясь привлечь его до прежнего уровня.

Подобно тому, как закачка воды на более высокий уровень результатов в энергетическом хранятся, «накачки» электроны создают электрический заряд дисбаланс приводит к определенным количеством энергии будет храниться в этот дисбаланс. И, как и предоставляя возможность для воды течь вниз с высоты резервуара приводит к освобождению, что запас энергии, предоставляя возможность для электронов течь обратно в их первоначальное "уровней" приводит к освобождению накопленной энергии.

Когда электроны готовы в этом статическом состоянии (как и воды сидят на месте, высоко в водохранилище), энергия, запасенная там называется потенциальной энергией, потому что он имеет возможность (потенциал) выпуска, который не был полностью реализован. Если ваш потертости обувь на резиновой подошве с тканью ковров в сухой день, вы создаете дисбаланс электрического заряда между собой и ковер. Действие истиранию ног сохраняет энергию в виде дисбаланса электроны вынуждены покинуть свои прежние места. Этот заряд (статическое электричество) является стационарным, и вы не поймете, что энергия в настоящее время хранится на всех. Однако, как только вы положите руку на металлическую ручку двери (с большим количеством подвижности электронов для нейтрализации вашего электрического заряда), что запасенная энергия будет выпущена в виде внезапного потока электронов через вашу руку, и вы будете воспринимать его как поражения электрическим током!

Эта потенциальная энергия, которая хранится в виде электрического заряда дисбаланс и способны спровоцировать электронов проходит через проводник, может быть выражена как термин называется напряжение, что технически это мера потенциальной энергии на единицу заряда электрона, или что-то Физик назвал бы конкретные потенциальной энергии. Определенные в контексте статического электричества, напряжение мера работы, необходимые для перемещения единичного заряда из одного места в другое, от силы, которая пытается сохранить электрические заряды уравновешены. В контексте источников электрической энергии, напряжения количество потенциальной энергии в наличии (над чем работать) на единицу заряда, для перемещения электронов через проводник.

Поскольку напряжение выражение потенциальной энергии, представляющих возможности или потенциал для высвобождения энергии, как электроны движутся от одного «уровня» к другому, он всегда ссылается между двумя точками. Рассмотрим аналогию водохранилище:

Из-за разницы в высоте падения, есть потенциал гораздо больше энергии, который будет выпущен из резервуара по трубопроводу к месту 2, чем на месте 1. Принцип может быть интуитивно понятен в удалении рок: в результате чего более сильный удар, камень упал с высоты одной ноге, или же камень упал с высоты в одну милю? Очевидно, что падение большей высоте приводит к большей энергии, выделяющейся (более сильный удар). Мы не можем оценить количество запасенной энергии в водохранилище просто путем измерения объема воды больше, чем мы можем предсказать тяжесть удара падающего рока просто от знания вес породы: в обоих случаях мы также должны учитывать, как далеко эти массы упадет с их первоначальной высоты. Количество энергии, выделяющейся, позволяя отказаться от массы относительно расстояния между начальной и конечной точками. Кроме того, потенциальная энергия доступна для движущихся электронов из одной точки в другую по сравнению с теми двумя точками. Таким образом, напряжение всегда выражается в количестве между двумя точками. Любопытно, что аналогия масса потенциально «падения» с одной высоты на другую такую ​​модель склонны что напряжение между двумя точками, иногда называют падение напряжения.

Напряжение может быть сгенерирован с помощью трения, кроме определенных видов материалов друг с другом. Химические реакции, лучистой энергии и влияния магнетизма на проводники несколько способов, в котором напряжение может быть произведено. Соответствующие примеры из этих трех источников напряжения батареи, солнечные батареи и генераторы (такие, как "генератор" устройство под капотом вашего автомобиля). В настоящее время мы не будем вдаваться в подробности о том, как каждая из этих работ напряжения источников - более важно, что мы понимаем, как источники питания могут быть применены для создания потока электронов в цепи.

Давайте символ химического аккумулятора и будут строить цепочки шаг за шагом:

Любой источник напряжения, в том числе аккумуляторы, есть две точки для электрических контактов. В этом случае, у нас есть пункт 1 и пункт 2 на рисунке выше. Горизонтальные линии различной длины показывают, что это аккумулятор, и они также указывают направление, в котором напряжение этой батареи будет пытаться подтолкнуть электронов через цепь. Тот факт, что горизонтальные линии в символ батареи оказываются разделенными (и, следовательно, не может служить в качестве пути для электронов для перемещения) не является причиной для беспокойства: в реальной жизни, те, горизонтальные линии представляют собой металлические пластины, погруженной в жидкость или полутвердые материал, который не только проводит электроны, но и создает напряжение, чтобы подтолкнуть их вместе, взаимодействуя с плиты.

Обратите внимание на маленький "+" и "-" знаки слева от батареи символ. Отрицательный (-) конец аккумулятора всегда заканчиваются кратчайшие тире, и положительный (+) конец аккумулятора всегда заканчиваются длинным тире. Так как мы решили назвать электроны "отрицательно" заряженные (спасибо, Бен!), Отрицательный конец батареи с этой целью, которая пытается подтолкнуть электронов из нее. Кроме того, положительный конец этой целью, которая пытается привлечь электронов.

С "+" и "-" концов аккумулятор не подключен ни к чему, будет напряжение между этими двумя точками, но не будет потока электронов через батарею, потому что не существует непрерывного пути электроны двигаться .

Тот же принцип относится и к водохранилища и насосной аналогии: без обратной трубе обратно в пруд, хранится в резервуаре энергии не может быть выпущен в виде воды. Когда резервуар полностью заполнен, нет потока может происходить, независимо от того, какое давление насоса может генерировать. Там должен быть полный путь (схема) для воды течь из пруда, в резервуар, и обратно в пруд для того, чтобы непрерывный поток произойти.

Мы можем обеспечить такой путь для аккумулятора при подключении кусок проволоки с одного конца аккумулятор к другому. Формирование схемы с петлей из проволоки, мы будем инициировать непрерывный поток электронов в направлении по часовой стрелке:

Пока батарея продолжает производить напряжения и непрерывности электрической путь не нарушена, электроны будут продолжать течь в цепи. После метафорой воды, движущейся по трубе, это непрерывный, однородный поток электронов по цепи называется током. До тех пор, как источник напряжения продолжает "давить" в том же направлении, поток электронов будет продолжать двигаться в том же направлении в цепи. Это в одном направлении потока электронов называется постоянного тока или постоянного тока. Во втором томе этой книги серии электрических цепей, где рассматриваются направления тока, переключатели и обратно: переменный ток, или переменного тока. Но сейчас мы просто касаемся цепях постоянного тока.

Поскольку электрический ток состоит из отдельных электронов течет в унисон через проводник, двигаясь вперед и толкает электроны впереди, как мрамор через трубку или воды через трубу, объем потока на протяжении всего один контур будет таким же, в любом точка. Если бы мы могли контролировать сечение провода в одной цепи, считая электронов течет мимо, мы заметили бы точно такой же количества в единицу времени, как и в любой другой части цепи, независимо от длины проводника или проводников диаметром .

Если мы нарушаем непрерывность цепи в любой момент, электрический ток прекратится во всем цикле, и полного напряжения производится от аккумулятора будет проявляться во время перерыва между концы проводов, которые использовались для подключения:

Обратите внимание на "+" и "-" признаки обращено на концах разрыва в цепи, и как они соответствуют "+" и "-" знаки рядом с клеммами аккумулятора. Эти маркеры указывают направление, в котором напряжение пытается подтолкнуть поток электронов, что потенциальные направления обычно называют полярность. Помните, что напряжение всегда относительна между двумя точками. Из-за этого факта, полярность падения напряжения является также относительная между двумя точками: находится ли точка в цепи получает помечены знаком "+" или "-" зависит от другой момент, на который он ссылается. Взгляните на следующую схему, где каждый уголок цикл отмечен ряд для сравнения:

С непрерывности кругооборота сломан между пунктами 2 и 3, полярность напряжения упала между пунктами 2 и 3 "-" для точки 2 и "+" в пункте 3. Полярность батареи (1 "-" и 4 "+") пытается подтолкнуть электронов через петлю по часовой стрелке от 1 до 2 от 3 до 4 и обратно 1 раз.

Теперь давайте посмотрим, что произойдет, если мы связываем пунктах 2 и 3 снова вместе, но поместить разрыв в цепи между точками 3 и 4:

В перерыве между 3 и 4, полярность падения напряжения между этими двумя точками "+" 4 и "-" 3. Обратите особое внимание на то, что пункт 3 в «знак» является противоположным тому, что в первом примере, где разрыв был между пунктами 2 и 3 (пункт 3, где был обозначен "+"). Это невозможно для нас, чтобы сказать, что пункт 3 в этой схеме всегда будет либо "+" или "-", так как полярность, как и напряжение само по себе является не только к одной точке, но всегда относительно между двумя точками!

  • ОБЗОР:
  • Электроны могут быть мотивирован, чтобы протекать через проводник той же силой проявляется в статическое электричество.
  • Напряжение мера удельной потенциальной энергии (потенциальной энергии на единицу заряда) между двумя точками. С точки зрения непрофессионала, это мера "толчок" доступны для мотивации электронов.
  • Напряжение, как выражение потенциальной энергии, всегда относительна между двумя точками, или точками. Иногда его называют напряжение "капля".
  • Когда источник напряжения подключен к цепи, напряжение вызовет равномерный поток электронов через цепь, что называется током.
  • В одном (один цикл) цепи, величина тока в любой точке такой же, как величина тока в любой другой точке.
  • Если цепь, содержащую источник напряжения нарушается, полную напряжения, что источник появится через точки разрыва.
  • + / - Ориентация падение напряжения называется полярностью. Кроме того, относительная между двумя точками.
 
Для тебя
Читай
Товарищи
Друзья