Σε αυτό το άρθρο θα θεωρήσουμε ότι πρόκειται για αγωγό. Εδώ θα τεθούν ερωτήματα σχετικά με τον ορισμό, τα χαρακτηριστικά και τις ιδιότητές του. Θα σταθούμε επίσης στην έννοια της δυνατότητας ενός μαέστρου. Το υπό μελέτη αντικείμενο είναι μια σημαντική ανακάλυψη και επίτευγμα της επιστήμης, που επιτρέπει σε ένα άτομο στο παρόν στάδιο ανάπτυξης να μειώσει το κόστος της κατανάλωσης σημαντικών και εξαντλητικών πόρων της γης.
Εισαγωγή
Ένας αγωγός είναι κυρίως μια ουσία, καθώς και ένα ορισμένο μέσο ή υλικό, που άγει ένα ηλεκτρικό ρεύμα με μικρό ή καθόλου εμπόδιο. Οι αγωγοί περιέχουν μεγάλο αριθμό ελεύθερα κινούμενων φορέων φορτίου (σωματίδια με φορτίο), οι οποίοι μπορούν να κινούνται ελεύθερα μέσα στους αγωγούς. Αυτοί οι φορείς επηρεάζονται από έναν αγωγό που βρίσκεται κοντά στο αντικείμενο ηλεκτρικής τάσης και δημιουργούν ρεύμα αγωγιμότητας.
Υπάρχει η έννοια του ομοιογενούς αγωγού. Είναι ένα σύνολο χαρακτηριστικών που είναι ίδιασε οποιοδήποτε σημείο. Ένα παράδειγμα είναι μια reochord - μια συσκευή για τη μέτρηση email. αντίσταση χρησιμοποιώντας τη μέθοδο της γέφυρας Wheatstone.
Λόγω της παρουσίας μεγάλου αριθμού δωρεάν φορέων φόρτισης και υψηλού βαθμού κινητικότητάς τους, η τιμή της συγκεκριμένης ποσότητας που καθορίζει την ηλεκτρική αγωγιμότητα φτάνει σε μεγάλες τιμές. Από την άποψη της ηλεκτροδυναμικής επιστήμης, ένας αγωγός είναι ένα μέσο με τεράστια τιμή εφαπτομένης, που δείχνει τη γωνία της διηλεκτρικής απώλειας. Η εξέταση λαμβάνει χώρα πάντα μέσω του προσδιορισμού μιας καθαρής συχνότητας. Ιδανικός αγωγός σε αυτή την περίπτωση είναι ένα υλικό που έχει τιμή tgδ σε απείρως μεγάλο μέγεθος. Όλοι οι άλλοι τύποι τέτοιων δομών ονομάζονται πραγματικές ή με απώλειες.
Μέρος ηλεκτρικού κυκλώματος
Ένας αγωγός είναι μέρος ενός ηλεκτρικού κυκλώματος (σύνδεση καλωδίου, μεταλλικός δίαυλος, κ.λπ.).
Μία από τις πιο κοινές αγώγιμες δομές του στερεού τύπου είναι ουσίες μετάλλων, ημιμετάλλων και ανθράκων (γραφίτης και άνθρακας). Παραδείγματα αγώγιμων υγρών περιλαμβάνουν υδράργυρο, ηλεκτρολυτικά διαλύματα και τήγματα μετάλλων. Μεταξύ των αερίων που μπορούν να μεταφέρουν ρεύμα, ο πιο σημαντικός εκπρόσωπος είναι το αέριο σε ιονισμένη μορφή (πλάσμα). Ορισμένες ουσίες, πιο συχνά ημιαγωγοί, μπορούν να αλλάξουν τις αγώγιμες ιδιότητες τους εάν αλλάξουν οι εξωτερικές συνθήκες γύρω τους, όπως η αύξηση της θερμοκρασίας ή το ντόπινγκ.
Ηλεκτρικοί αγωγοί είναι ουσίες και υλικά που, σύμφωνα με τη μορφή κίνησηςτα σωματίδια χωρίζονται στο πρώτο και στο δεύτερο είδος. Στην πρώτη περίπτωση, η ιδιότητα της αγωγιμότητας καθορίζεται από την ηλεκτρονική κίνηση και στη δεύτερη από την ιοντική κίνηση.
Ρεύμα στον αγωγό
Κάτω από το ηλεκτρικό ρεύμα σημαίνει την κίνηση των σωματιδίων με φορτίο, με τάξη. Το ρεύμα μπορεί να δημιουργηθεί σε διάφορα περιβάλλοντα. Απαραίτητη προϋπόθεση είναι η παρουσία φορέων φόρτισης κινητών που μπορούν να κινούνται υπό την επίδραση ενός πεδίου που εφαρμόζεται από έξω.
Το
Το ρεύμα είναι μια βαθμωτή τιμή που μπορεί να πάρει δύο τιμές: θετική και αρνητική. Εξαρτάται από την αυθαίρετη κατεύθυνση κατά την οποία κινούνται τα σωματίδια. Η μονάδα ρεύματος είναι το αμπέρ (A).
Η ισχύς του ρεύματος στον αγωγό είναι μια ποσότητα που μπορεί να προσδιοριστεί από την κατεύθυνση των θετικά φορτισμένων στοιχείων που σχηματίζουν το ρεύμα. Στην περίπτωση που το ρεύμα οφειλόταν σε σωματίδια με φορτίο "-", αποκτά διεύθυνση αντίθετη από την πορεία της πραγματικής ταχύτητας των σωματιδίων.
Η ισχύς του ρεύματος προσδιορίζεται με ανάλυση του λόγου Dq (ποσό φορτίου) που μεταφέρθηκε μέσω της διατομής του αγωγού, ανά μονάδα χρόνου Dt, προς την τιμή διαστάσεων του ίδιου του διαστήματος:
I=Delta q/ Delta t.
Η έννοια του drift
Η ένδειξη που υποδεικνύει την ισχύ του ρεύματος σχετίζεται στενά με το φαινόμενο μετατόπισης φόρτισης. σωματίδια. Ας υποθέσουμε ότι έχουμε έναν αγωγό, στο τμήμα της διατομής (S) του οποίου, υπάρχει ένας ορισμένος αριθμός φορέων φορτίου σε συγκεκριμένο όγκο που αντιστοιχεί στον αριθμό - n. Χρέωση όλων των μεταφορέωναντιστοιχεί στην τιμή q0. Εάν εφαρμόσετε εξωτερικό ηλεκτρ. πεδίο (Ε), τότε οι φορείς θα αποκτήσουν μια μέση ταχύτητα v (δείκτης της ταχύτητας μετατόπισης), η οποία κατευθύνεται προς το αντίθετο πεδίο. Αν υποθέσουμε ότι η μετατόπιση έχει σταθερή ταχύτητα (το ρεύμα κινείται με τον ίδιο ρυθμό και με την ίδια ισχύ), μπορούμε να υπολογίσουμε την ισχύ της σχέσης μεταξύ της μετατόπισης και της κίνησης των σωματιδίων:
∆q=q0nv∆ts, που σημαίνει ότι I=q0nvS
Η συνολική φόρτιση στον συνολικό όγκο του κυλίνδρου με την τιμή της γεννήτριας Dl=vDt είναι.
Φαινόμενο αντίστασης
Η ηλεκτρική αντίσταση ενός αγωγού είναι μια τιμή που χαρακτηρίζει τις ιδιότητές του που μπορούν να εμποδίσουν τη ροή του ρεύματος και είναι επίσης ίση με την αναλογία της τάσης στα ακραία τμήματα του σύρματος προς την ισχύ του ρεύματος που πέρασε.
Η έννοια της σύνθετης αντίστασης και το φαινόμενο της κυματομορφής αντίστασης περιγράφουν την αντίδραση για ένα κύκλωμα ρεύματος με μεταβλητές τιμές, καθώς και ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Στην περίπτωση αυτή, η έννοια της αντίστασης σημαίνει ένα ραδιοεξάρτημα, σκοπός του οποίου είναι να εισάγει ενεργή αντίσταση σε ένα ηλεκτρικό. αλυσίδα.
Η αντίσταση ενός αγωγού είναι μια τιμή που συνήθως υποδηλώνεται με το γράμμα R (μικρό ή μεγάλο). Εντός ορισμένων ορίων, είναι σταθερή και υπολογίζεται με τον τύπο:
R=U/I, όπου R είναι το ποσό της αντίστασης, υποδηλώνει την ισχύ του ρεύματος που ρέει μεταξύ των διαφορετικών άκρων του αγωγού υπό την επίδραση της διαφοράς δυναμικού (A) και το U είναι ο βαθμόςηλεκτρική διαφορά. δυναμικά που βρίσκονται στις απέναντι πλευρές του.
Φυσική πτυχή του φαινομένου
Ηλεκτρικό ρεύμα σε έναν αγωγό είναι μια διατεταγμένη κίνηση σωματιδίων με ορισμένο φορτίο. Τα μέταλλα έχουν υψηλή ηλεκτρική αγωγιμότητα, η οποία οφείλεται στην παρουσία ενός τεράστιου αριθμού φορέων ηλεκτρονίων. ρεύμα (ηλεκτρόνια αγωγιμότητας), τα οποία σχηματίζονται από τη σειρά σθένους ηλεκτρονίων των μετάλλων. Το τελευταίο δεν πρέπει να ανήκει σε ένα συγκεκριμένο είδος ατόμων.
Τα ηλεκτρόνια που κινούνται λόγω της δράσης του πεδίου αρχίζουν να διασκορπίζονται στην ανομοιογένεια των ιοντικών δικτυωμάτων. Το ίδιο το ηλεκτρόνιο σε αυτή την περίπτωση χάνει την ορμή του και η ενέργεια που είναι υπεύθυνη για την κίνηση μετατρέπεται στην εσωτερική ενέργεια του πλέγματος κρυσταλλικής φύσης. Προκαλεί θέρμανση του αγωγού λόγω της διέλευσης email. ρεύμα μέσω αυτού. Είναι σημαντικό να θυμόμαστε ότι η έννοια μιας γραμμικής σχέσης, η οποία εκφράζεται από το νόμο του Ohm, δεν γίνεται πάντα σεβαστή. Το μέγεθος της αντίστασης καθορίζεται επίσης από τα χαρακτηριστικά της γεωμετρίας της και τις ιδιότητες του συγκεκριμένου email. αντοχή του υλικού από το οποίο σχηματίστηκε.
Τμήμα αγωγού
Η διατομή ενός αγωγού είναι ένα χαρακτηριστικό που σχετίζεται στενά με το φαινόμενο της αντίστασής του. Το γεγονός είναι ότι ο φορέας φορτίου στο μέταλλο είναι ένα ελεύθερο ηλεκτρόνιο. Όντας σε μια χαοτική μορφή κίνησης, είναι σαν μόρια αερίου. Για το λόγο αυτό, η κλασική φυσική ορίζει τα ηλεκτρόνια σε ένα μέταλλο ως αέριο ηλεκτρονίων. Ισχύει εδώνομικές διατάξεις για ιδανικά αέρια.
Δείκτης πυκνότητας ελ. αέριο και η δομή των κρυσταλλικών δικτυωμάτων οφείλονται στον τύπο του μετάλλου. Για το λόγο αυτό, η αντίσταση εξαρτάται από το είδος της ίδιας της ουσίας από την οποία δημιουργήθηκε ο αγωγός. Λαμβάνονται επίσης υπόψη το μήκος, η θερμοκρασία και το εμβαδόν διατομής του. Η επίδραση του τελευταίου μπορεί να εξηγηθεί λόγω του γεγονότος ότι μια μείωση της διατομής της ροής ηλεκτρονίων μέσα στον αγωγό, με την ίδια τιμή της ισχύος ρεύματος, οδηγεί σε συμπίεση της ροής. Αυτό προκαλεί αύξηση της αλληλεπίδρασης μεταξύ του ηλεκτρονίου και του σωματιδίου της αγώγιμης ουσίας.
Δυνατότητα
Το ηλεκτρικό δυναμικό ενός αγωγού είναι ένα ειδικό χαρακτηριστικό ενός αγωγού, που παρουσιάζεται ως βαθμωτή ενεργειακή παράμετρος δυναμικής ενέργειας, η οποία «γεμίζεται» με μια θετικά φορτισμένη μοναδιαία έκδοση του φορτίου δοκιμής, η οποία τοποθετήθηκε σε συγκεκριμένο σημείο στο γήπεδο. Για τη μέτρηση αυτής της τιμής, χρησιμοποιείται το Διεθνές Σύστημα Μονάδων (SI), δηλαδή το Volt (1V=1J / C). Το ηλεκτρικό δυναμικό είναι ίσο με τον λόγο του μεγέθους της δυναμικής ενέργειας, που υποδεικνύει την αλληλεπίδραση του φορτίου και του πεδίου, προς τη διάσταση του ίδιου του φορτίου.
