बिजली भौतिकी: दृढ़ संकल्प, अनुभव, इकाई

बिजली भौतिकी - साथ जो हम में से प्रत्येक के सामने आने वाली कुछ है। इस लेख में हम इसके साथ जुड़े बुनियादी अवधारणाओं पर दिखेगा।

बिजली क्या है? uninitiated के व्यक्ति के लिए बिजली या ऊर्जा की आपूर्ति टीवी और वाशिंग मशीन की एक फ्लैश के साथ जुड़ा हुआ है। उन्होंने कहा कि एक बिजली के बिजली के उपयोग को जानता है। वह और क्या बता सकते हैं? बिजली पर हमारी निर्भरता के बारे में बिजली की लाइनों याद दिलाया जाए। किसी ने कई अन्य उदाहरण का हवाला देते हैं कर सकते हैं।

हालांकि, बिजली की वजह से कई अन्य कम स्पष्ट है, लेकिन रोजमर्रा की घटनाएं हैं। उन सभी के साथ हम भौतिकी का परिचय। बिजली (कार्य, परिभाषाओं और सूत्रों) हम स्कूल में अध्ययन करने के लिए शुरू करते हैं। और हम दिलचस्प बातें की एक बहुत कुछ सीखते हैं। यह पता चला, पिटाई दिल, एथलीट चल रहा है, सो बच्चे और अस्थायी मछली - सभी विद्युत ऊर्जा उत्पन्न।

इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन

हम बुनियादी अवधारणाओं को परिभाषित। वैज्ञानिक के दृष्टिकोण से, बिजली भौतिकी इलेक्ट्रॉन और आवेशित कणों के आंदोलन को विभिन्न पदार्थों में के साथ जुड़े। इसलिए, हमारे लिए ब्याज की घटना की प्रकृति की वैज्ञानिक समझ परमाणुओं और उनके घटक उप-आणविक कणों बारे में ज्ञान के स्तर पर निर्भर करता है। इस समझ के लिए महत्वपूर्ण छोटे इलेक्ट्रॉनों है। किसी भी पदार्थ के परमाणुओं सिर्फ सूर्य के चारों ओर ग्रह की कक्षाओं के रूप में एक या अधिक इलेक्ट्रॉन शामिल हैं, कोर के आसपास विभिन्न कक्षाओं में घूम रहा है। आमतौर पर, एक परमाणु में इलेक्ट्रॉनों की संख्या नाभिक में प्रोटॉन की संख्या के बराबर है। हालांकि, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन की तुलना में काफी भारी होने के रूप में करता है, तो परमाणु के केन्द्र में उल्लिखित माना जा सकता है। परमाणु के यह बहुत सरलीकृत मॉडल बिजली भौतिक विज्ञान के रूप में इस तरह की घटना की मूल बातें समझाने के लिए पर्याप्त है।

और क्या आप को पता है की जरूरत है? इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन एक ही सबसे बड़ा है बिजली का आरोप इतना है कि वे एक दूसरे को आकर्षित कर रहे हैं, (विपरीत संकेत की लेकिन)। नकारात्मक - प्रोटॉन के प्रभारी सकारात्मक और इलेक्ट्रॉन है। एटम होने इलेक्ट्रॉन से बड़ा या हमेशा की तरह, कहा जाता आयन से कम है। परमाणु पर्याप्त नहीं है, तो यह एक सकारात्मक आयन कहा जाता है। यह उनमें से एक अतिरिक्त शामिल है, तो यह एक नकारात्मक आयन कहा जाता है।

इलेक्ट्रॉनों परमाणु कि कुछ सकारात्मक चार्ज का अधिग्रहण छोड़ देते हैं। इलेक्ट्रॉन इसके विपरीत से रहित - एक प्रोटॉन या किसी अन्य परमाणु से चलता रहता है, या पिछले की ओर लौटने।

क्यों इलेक्ट्रॉनों परमाणु छोड़ देता है?

यह कई कारणों की वजह से है। सबसे आम तथ्य यह है कि प्रकाश की आवेग या एक परमाणु चलती इलेक्ट्रॉन में किसी भी बाहरी इलेक्ट्रॉन के तहत अपनी कक्षा से बाहर कर दिया जा सकता है। हीट परमाणुओं तेजी से दोलन करने का कारण बनता है। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉनों अपने परमाणु से उत्सर्जित किया जा सकता। रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, वे भी परमाणु से परमाणु से चलते हैं।

मांसपेशियों के रासायनिक और विद्युत गतिविधि के संबंध का एक अच्छा उदाहरण हमें दे। उनके फाइबर अनुबंध जब तंत्रिका तंत्र से एक बिजली के संकेत। विद्युत प्रवाह रासायनिक प्रतिक्रियाओं को उत्तेजित करता है। उन्होंने यह भी मांसपेशियों में कमी करने के लिए नेतृत्व। बाहरी विद्युत संकेतों अक्सर कृत्रिम रूप से मांसपेशी गतिविधि को प्रोत्साहित किया जाता है।

प्रवाहकत्त्व

एक बाहरी बिजली के क्षेत्र चाल के प्रभाव में अधिक स्वतंत्र रूप से की तुलना में अन्य लोगों में कुछ पदार्थों इलेक्ट्रॉनों में। वे कहते हैं कि ऐसी सामग्री अच्छा चालकता की है। वे कंडक्टर कहा जाता है। ये अधिकांश धातुओं, गर्म गैसों और कुछ तरल पदार्थ शामिल हैं। एयर, रबड़ और तेल, polyethylene और कांच बिजली संचालित नहीं है। वे इंसुलेटर कहा जाता है और अच्छा कंडक्टर के इन्सुलेशन के लिए उपयोग किया जाता है। आदर्श इंसुलेटर (बिल्कुल वर्तमान का आयोजन नहीं) मौजूद नहीं है। कुछ शर्तों के तहत, इलेक्ट्रॉनों किसी भी परमाणु से हटाया जा सकता है। आमतौर पर, तथापि, इन शर्तों को पूरा करने के उस दृश्य का एक व्यावहारिक बिंदु से, इस तरह के एक पदार्थ के रूप में गैर प्रवाहकीय माना जा सकता है इतना मुश्किल कर रहे हैं।

के रूप में एक विज्ञान से परिचित हो लें भौतिकी (अनुभाग "बिजली"), हम सीखते पदार्थों के एक विशेष समूह नहीं है। यह अर्धचालकों। वे एक ढांकता हुआ के रूप में आंशिक रूप से व्यवहार करते हैं, और आंशिक रूप से - कंडक्टर के रूप में। इनमें शामिल हैं, विशेष रूप से, शामिल हैं: जर्मेनियम, सिलिकॉन, और तांबे ऑक्साइड। अर्धचालकों के अपने गुणों के कारण कई उपयोग पाता है। की तरह साइकिल टायर वाल्व यह सक्षम बनाता है शुल्क केवल एक दिशा में ले जाने के: उदाहरण के लिए, यह एक बिजली के वाल्व हो सकता है। इस तरह के उपकरणों rectifiers कहा जाता है। वे लघु रेडियो रिसीवर, और बड़े बिजली संयंत्रों में इस्तेमाल किया जाता डीसी को एसी कन्वर्ट करने के लिए।

आंदोलन की तीव्रता (अधिकांश धातुओं में इलेक्ट्रॉन तापमान के नीचे जाने हारने हो जाता है) के उपाय - गर्मी अणुओं या परमाणुओं और तापमान के आंदोलन के एक अराजक रूप है। इसका मतलब है कि इलेक्ट्रॉनों की मुक्त आवाजाही के लिए प्रतिरोध के तापमान को कम करने के साथ कम हो जाती है। दूसरे शब्दों में, धातु बढ़ जाती है की चालकता।

अतिचालकता

बहुत कम तापमान पर कुछ पदार्थों में, प्रतिरोध इलेक्ट्रॉनों का प्रवाह के लिए पूरी तरह से गायब हो जाता है और इलेक्ट्रॉनों चलती यह अनिश्चित काल तक जारी शुरू करते हैं। इस घटना अतिचालकता कहा जाता है। तापमान पर परम शून्य से कुछ ही डिग्री (- 273 डिग्री सेल्सियस) यह इस तरह टिन, सीसा, एल्यूमीनियम, और नाइओबियम के रूप में धातुओं में मनाया जाता है।

वैन डे Graaff जनरेटर

पाठ्यक्रम बिजली के साथ प्रयोग की एक किस्म भी शामिल है। जनरेटर प्रजातियों, जिनमें से एक हम विस्तृत करना चाहते हैं वहाँ mozhestvo। वैन डे Graaff त्वरक superhigh वोल्टेज प्राप्त करने के लिए प्रयोग किया जाता है। , सकारात्मक आयनों की एक अतिरिक्त युक्त एक वस्तु कंटेनर में डाल करने के लिए है, तो बाद के अंदर सतह पर इलेक्ट्रॉनों हो जाएगा, और बाहर की दुनिया में - सकारात्मक आयनों की एक ही राशि। अब शुल्क लगाया वस्तु के भीतरी सतह को स्पर्श करते हैं, तो यह सब मुफ्त इलेक्ट्रॉनों पारित करेंगे। सकारात्मक आरोपों के बाहर की दुनिया में रहते हैं।

वैन डे Graaff में स्रोत से सकारात्मक आयनों एक धातु क्षेत्र के अंदर का विस्तार एक कन्वेयर बेल्ट पर लागू होते हैं। रिज के रूप में एक कंडक्टर द्वारा क्षेत्र की भीतरी सतह से जुड़े टेप। इलेक्ट्रॉनों क्षेत्र की भीतरी सतह से प्रवाह। बाहरी तरफ उसके सकारात्मक आयनों दिखाई देते हैं। प्रभाव दो जनरेटर का उपयोग करके बढ़ाया जा सकता है।

विद्युत प्रवाह

स्कूल भौतिक विज्ञान में बेशक यह एक विद्युत प्रवाह के रूप में ऐसी बात भी शामिल है। यह क्या है? विद्युत आवेश की गति की वजह विद्युत प्रवाह। जब बिजली दीपक बैटरी से जुड़ा, दीपक के लिए बैटरी में से एक पोल से तार के साथ चालू है, धारा प्रवाहित होती है, तो इसकी बाल के माध्यम से, यह चमक के कारण, और बैटरी के दूसरे ध्रुव के लिए वापस दूसरे तार करने के लिए देता है। आप कर देते हैं स्विच सर्किट खुल जाएगा - मौजूदा यातायात बंद हो जाता है और प्रकाश बाहर चला जाता है।

इलेक्ट्रॉनों की गति

ज्यादातर मामलों में वर्तमान धातु कंडक्टर के रूप में सेवा में इलेक्ट्रॉनों की एक आदेश दिया प्रस्ताव है। सभी कंडक्टर और कुछ अन्य पदार्थों हमेशा कुछ यादृच्छिक उनके आंदोलन होते हैं, भले ही बिजली प्रवाहित नहीं है। पदार्थ में इलेक्ट्रॉनों अपेक्षाकृत मुक्त, या दृढ़ता से बंधुआ हो सकता है। अच्छा कंडक्टर मुक्त इलेक्ट्रॉनों ले जाने में सक्षम है। लेकिन गरीब कंडक्टर या इंसुलेटर में, इन कणों के बहुमत के लिए पर्याप्त रूप मजबूती से परमाणुओं जो उनके आंदोलन को रोकता है साथ जुड़ा हुआ है।

कभी कभी प्राकृतिक या कृत्रिम रूप से एक निश्चित दिशा में इलेक्ट्रॉनों की कंडक्टर गति में बनाया। इस प्रवाह को फोन किया और बिजली के झटके है। यह एम्पीयर में मापा जाता है (ए)। वर्तमान वाहक भी आयनों के रूप में सेवा कर सकता है (गैसों या समाधान में) और एक "छेद" (अर्धचालकों के कुछ प्रकार में इलेक्ट्रॉनों की कमी। विद्युत प्रवाह के हाल के रूप में सकारात्मक रूप से व्यवहार करते हैं आरोप लगाया वाहक। इलेक्ट्रॉनों एक दिशा या किसी अन्य रूप में स्थानांतरित करने के लिए बाध्य करने के लिए। एक शक्ति की आवश्यकता है, प्रकृति में, इसके स्रोत हो सकता है: सूरज की रोशनी, चुंबकीय प्रभाव और रासायनिक प्रतिक्रियाओं उनमें से कुछ के लिए जोखिम विद्युत प्रवाह इस उद्देश्य के लिए आम तौर पर निर्माण करने के लिए इस्तेमाल किया जाता है: .. जनरेटर चुंबकीय प्रभाव का उपयोग करते हुए, और तत्व (बैटरी), प्रभाव, जिनमें से रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण है। दोनों ही उपकरण, बनाने एक इलेक्ट्रोमोटिव बल (ईएमएफ) कारण इलेक्ट्रॉनों श्रृंखला के साथ एक ही दिशा में ले जाने के लिए। ईएमएफ की विशालता वोल्ट (वी) में मापा जाता है। ये शक्ति माप की बुनियादी इकाइयां हैं।

EMF और वर्तमान की भयावहता दबाव के रूप में जुड़े और तरल में प्रवाह कर रहे हैं। पानी के पाइप हमेशा एक निश्चित दबाव में पानी से भर रहे हैं, लेकिन पानी के प्रवाह को केवल जब वाल्व खोला जाता है शुरू होता है।

इसी प्रकार, बिजली के सर्किट इलेक्ट्रोमोटिव बल का एक स्रोत से जुड़ा हो सकता है, लेकिन मौजूदा उसमें जब तक पथ जिसके साथ इलेक्ट्रॉनों स्थानांतरित कर सकते हैं स्थापित करने के लिए नहीं प्रवाहित नहीं होता। वे हो सकता है, उदाहरण के लिए, एक बिजली के दीपक या वैक्यूम क्लीनर, स्विच यहां एक क्रेन, "जो पैदा करता है" वर्तमान की भूमिका निभाता है।

वर्तमान और वोल्टेज के बीच अनुपात

वोल्टेज बढ़ जाती है और परिपथ में धारा विकास के रूप में। भौतिक विज्ञान पाठ्यक्रम का अध्ययन, हम जानते हैं कि बिजली के सर्किट कई अलग अलग वर्गों के बने होते हैं: आम तौर पर तारों और उपकरण स्विच - बिजली के उपभोक्ता। वे सब एक साथ जुड़े हुए हैं, विद्युत प्रवाह है, जो (तापमान स्थिर मानकर) समय के साथ बदल नहीं करता है के लिए प्रतिरोध प्रदान करते हैं, लेकिन उनमें से प्रत्येक के लिए इन घटकों के लिए अलग है। इसलिए, यदि एक ही वोल्टेज दीपक को और लोहे के लिए आवेदन किया है, उपकरणों में से प्रत्येक में इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को अलग उनके अलग प्रतिरोध की वजह से हो जाएगा। नतीजतन, वर्तमान एक विशेष सर्किट भाग के माध्यम से बह न केवल वोल्टेज, लेकिन कंडक्टर और उपकरणों के प्रतिरोध निर्धारित होता है।

ओम का नियम

विद्युत प्रतिरोध जैसे कि भौतिकी के रूप में ओम (ओम) इस तरह के विज्ञान के क्षेत्र में मापा जाता है। बिजली (सूत्र परिभाषाओं प्रयोगों) - व्यापक विषय। हम जटिल सूत्र नहीं दिखाया जाएगा। विषय पर्याप्त के साथ पहली बार परिचित के लिए ऊपर कहा गया है। हालांकि, एक सूत्र में लाने के लिए लायक है। यह एक तस्वीर है। वोल्टेज = वर्तमान एक्स प्रतिरोध: किसी भी कंडक्टर या वोल्टेज के बीच कंडक्टर और उपकरणों के रिश्ते की प्रणाली के लिए, वर्तमान और प्रतिरोध द्वारा दिया जाता है। यह ओम कानून, जॉर्ज ओह्म (1787-1854 gg।), जो पहली बार इन तीन मानकों के बीच संबंध स्थापित करने के लिए है के सम्मान में नामित के एक गणितीय अभिव्यक्ति है।

बिजली भौतिकी - विज्ञान के एक बहुत ही दिलचस्प शाखा। हम केवल बुनियादी इसके साथ जुड़े अवधारणाओं पर विचार किया है। आपको पता है कि बिजली, है कि यह कैसे बनाया जाता है। हमें उम्मीद है कि यह जानकारी आपके लिए उपयोगी है।