Vad är elektrisk ström i enkla ord

Varje person har ett abstrakt begrepp av elektrisk ström. För en elektrisk apparat är en kraftkälla en typ av luftkälla för alla andningsorgan. Men i dessa jämförelser är förståelsen för fenomenets natur begränsad, och endast specialister förstår essensen djupare.

I skolplanen tar alla en fysikkurs som beskriver de grundläggande begreppen och lagarna för el. En torr, vetenskaplig strategi orsakar inte intresse för barn, så de flesta vuxna har ingen aning om vad en elektrisk ström är, varför den uppstår, hur den har en måttenhet eller hur någonting kan röra sig genom rörliga metalltrådar, och till och med få elektriska apparater att fungera.

Med enkla ord om elektrisk ström

Standarddefinitionen från en lärobok för skolfysik beskriver kortfattat fenomenet elektrisk ström. Men ärligt talat kan du helt förstå detta om du studerar ämnet mycket djupare. När allt kommer omkring presenteras informationen på ett annat språk - vetenskapligt. Det är mycket lättare att förstå arten av ett fysiskt fenomen om du beskriver allt på ett välbekant språk som är förståeligt för någon person. Till exempel ström i metall.

Det bör börja med det faktum att allt vi anser vara stabilt och rörligt är bara enligt vår åsikt. En metallbit som ligger på marken är en monolitisk rörlig kropp i mänsklig mening. För en analogi, föreställ dig vår planet i rymden och titta på den från ytan av Mars. Jorden verkar vara en hel, rörlig kropp. Om du närmar dig ytan kommer det att bli uppenbart att detta inte är en monolitisk substans utan en konstant rörelse: vatten, gaser, levande saker, litosfäriska plattor - allt detta rör sig oavbrutet, även om det inte är synligt från långt rymden.

Låt oss gå tillbaka till vårt metallstycke som ligger på marken. Det är rörligt, eftersom vi ser på det från sidan som ett monolitiskt föremål. På atomnivå består den av ständigt rörliga minutelement. De är olika, men bland alla är vi intresserade av elektroner som skapar ett elektromagnetiskt fält i metaller som genererar samma ström. Ordet "ström" måste förstås bokstavligen, eftersom när element med en elektrisk laddning rör sig, det vill säga "flöde" från ett laddat objekt till ett annat, inträffar då en "elektrisk ström".

Efter att ha förstått de grundläggande begreppen kan vi härleda en allmän definition:

För att förstå essensen mer exakt måste du fördjupa detaljerna och få svar på flera grundläggande frågor.

Svar på huvudfrågorna om elektrisk ström

Efter att definitionen har formulerats uppstår flera logiska frågor.

1. Vad får det nuvarande "flödet", det vill säga att flytta?
2. Om de minsta metallelementen hela tiden rör sig, varför deformeras det inte?
3. Om något flyter från ett objekt till ett annat förändras massan på dessa objekt?

Svaret på den första frågan är enkelt. När vatten rinner från en hög punkt till en låg, så kommer elektroner att flyta från en kropp med en hög laddning till en kropp med en låg, och följer fysikens lagar. Och "laddningen" (eller potentialen) är antalet elektroner i kroppen, och ju mer det är, desto högre är laddningen. Om kontakt sker mellan två kroppar med olika laddningar kommer elektronerna från den mer laddade kroppen att flyta in i de mindre laddade. Så det kommer att finnas en ström som kommer att sluta när laddningarna från de två kontaktorganen jämnas ut.

För att förstå varför tråden inte ändrar strukturen, trots att den ständigt rör sig, måste du föreställa dig den i form av ett stort hus där människor bor. Storleken på huset kommer inte att ändras på hur många som kommer in och lämnar det, såväl som att flytta inuti. I detta fall är en person en analog av en elektron i en metall - den rör sig fritt och har ingen speciell massa i jämförelse med hela byggnaden.

Om elektroner rör sig från en kropp till en annan - varför förändras inte kroppens massa? Faktum är att elektronens vikt är så liten att även om du tar bort alla elektroner från kroppen kommer massan inte att förändras.

Vad är en strömenhet

För att "beräkna" den elektriska strömmen används olika måttenheter, vi kommer att analysera tre huvudsakliga:

• Strömstyrka.
• Spänning.
• Motstånd.

Om du försöker beskriva begreppet strömstyrka i enkla ord är det bäst att föreställa sig flödet av bilar som passerar genom en tunnel. Bilar är elektroner, och en tunnel är tråd. Ju fler bilar passerar vid ett ögonblick i tunnelns tvärsnitt - desto större strömstyrka, som mäts av enheten under namnet "ammeter" i Amperes (A), och i formlerna indikeras med bokstaven (I).

Spänning är ett relativt värde som uttrycker skillnaden i laddningarna hos kropparna mellan vilka strömmen flyter. Om det ena objektet har en mycket hög laddning och det andra är mycket låg, kommer det att finnas en hög spänning mellan dem för att mäta vilken en voltmeter och en enhet som heter Volt (V) som används. I formlerna identifierade med bokstaven (U).

Motstånd karakteriserar förmågan hos en ledare, villkorad koppartråd, att leda en viss strömmängd genom sig självt, det vill säga elektroner. Motståndsledaren genererar värme och spenderar en del av energin i strömmen som passerar genom den och sänker därmed styrkan. Motståndet beräknas i Ohms (Ohms), och bokstaven (R) används i formlerna.

Formler för beräkning av aktuella egenskaper

Med hjälp av tre fysiska mängder är det möjligt att beräkna strömens egenskaper med hjälp av Ohms lag. Det uttrycks med formeln:

I = U / R

Där jag är strömstyrkan, är U spänningen i kretsen, R är motståndet.

Från formeln ser vi att strömstyrkan beräknas genom att dela spänningsvärdet med resistansvärdet. Därför har vi lagens ordalydelse:

Matematiskt kan andra komponenter beräknas utifrån denna formel.

motstånd:

R = U / I

spänning:

U = I * R

Det är viktigt att notera att formeln endast är giltig för en specifik del av kedjan. För en komplett, stängd krets, liksom andra speciella fall, finns det andra Ohms lagar.

Effekten av ström på olika material och levande saker

Olika kemiska element uppträder annorlunda under strömens verkan. Vissa superledare motstår inte elektronerna som rör sig genom dem utan att orsaka någon kemisk reaktion. Metaller med överdriven stress för dem kan förstöras, smälta. Dielektrik som inte passerar ström interagerar inte alls med det och skyddar därmed miljön från den. Detta fenomen används framgångsrikt av människor vid isolering av trådar med gummi.

För levande organismer är ström ett tvetydigt fenomen. Han kan ha både gynnsamma och destruktiva effekter. Människor har länge använt kontrollerade urladdningar för medicinska ändamål: från lätta utsläpp som stimulerar hjärnaktivitet till kraftfulla elektriska stötar som kan starta ett stoppat hjärta och få en person tillbaka till livet. En stark urladdning kan leda till allvarliga hälsoproblem, brännskador, vävnadsdöd och till och med omedelbar död. Vid arbete med elektriska apparater måste säkerhetsföreskrifter följas.

I naturen kan du hitta många fenomen där nyckelrollen spelas av elektricitet: från djuphavsväsen (elektriska ramper) som kan chocka, till blixt under åskväder. Människan har länge behärskat denna naturkraft och använder den skickligt, tack vare vilken all modern elektronik fungerar.