Cum se mișcă electricitatea. Electricitate. Puterea curentă. Rezistenţă

Condiții pentru apariția curentului

Știința modernă a creat teorii care explică procesele naturale. Multe procese se bazează pe unul dintre modelele structurii atomului, așa-numitul model planetar. Conform acestui model, un atom este format dintr-un nucleu încărcat pozitiv și un nor de electroni încărcat negativ care înconjoară nucleul. Diferitele substanțe constând din atomi, în cea mai mare parte, sunt stabile și neschimbate în proprietățile lor în condiții de mediu neschimbate. Dar în natură există procese care pot schimba starea stabilă a substanțelor și pot provoca în aceste substanțe un fenomen numit curent electric.

Un astfel de proces de bază pentru natură este frecarea. Mulți oameni știu că dacă vă pieptăni cu un pieptene din anumite tipuri de plastic, sau porți haine din anumite tipuri de țesături, există un efect de lipire. Părul este atras și se lipește de perie, la fel și îmbrăcămintea. Acest efect se explică prin frecare, care încalcă stabilitatea materialului pieptenului sau țesăturii. Norul de electroni se poate mișca în raport cu nucleul sau se poate prăbuși parțial. Și, ca urmare, substanța capătă o sarcină electrică, al cărei semn este determinat de structura acestei substanțe. Sarcina electrică rezultată din frecare se numește electrostatică.

Se dovedește o pereche de substanțe încărcate. Fiecare substanță are un anumit potențial electric. Un câmp electric, în acest caz un câmp electrostatic, acționează asupra spațiului dintre două substanțe încărcate. Eficacitatea unui câmp electrostatic depinde de mărimea potențialelor și este definită ca diferență de potențial sau tensiune.

• Când apare o tensiune, în spațiul dintre potențiale, apare o mișcare direcționată a particulelor încărcate de substanțe - un curent electric.

Unde curge curentul electric?

În acest caz, potențialele vor scădea dacă frecarea se oprește. Și, în final, potențialele vor dispărea, iar substanțele își vor recăpăta stabilitatea.

Dar dacă procesul de formare a potențialelor și tensiunii continuă în direcția creșterii lor, curentul va crește și el în funcție de proprietățile substanțelor care umplu spațiul dintre potențiale. Cea mai evidentă demonstrație a unui astfel de proces este fulgerul. Frecarea curenților de aer ascendenți și descendenți unul împotriva celuilalt duce la apariția unei tensiuni uriașe. Ca urmare, un potențial este format de curenți ascendenți de pe cer, iar celălalt de curenți descendenți de pe pământ. Și, în cele din urmă, datorită proprietăților aerului, ia naștere un curent electric sub formă de fulger.

• Prima cauză a curentului electric este tensiunea.
• Al doilea motiv pentru apariția unui curent electric este spațiul în care acționează tensiunea - dimensiunile sale și cu ce este umplut.

Tensiunea vine din mai mult decât din frecare. Alte procese fizice și chimice care perturbă echilibrul atomilor materiei duc și ele la apariția stresului. Tensiunea apare doar ca rezultat al interacțiunii

• o substanță cu o altă substanță;
• una sau mai multe substanțe cu un câmp sau radiație.

Stresul poate proveni din:

• o reacție chimică care are loc în materie, cum ar fi în toate bateriile și acumulatorii, precum și în toate ființele vii;
• radiații electromagnetice, cum ar fi panourile solare și generatoarele de energie termică;
• câmp electromagnetic, ca, de exemplu, în toate dinamurile.

Curentul electric are o natură corespunzătoare substanței în care circulă. Prin urmare, diferă:

• în metale;

• în lichide și gaze;

• în semiconductori

În metale, curentul electric este format doar din electroni, în lichide și gaze - din ioni, în semiconductori - din electroni și „găuri”.

Curent continuu și alternativ

Tensiunea relativă la potențialele sale, ale cărei semne rămân neschimbate, se poate schimba doar în mărime.

• În acest caz, apare un curent electric constant sau pulsat.

Curentul electric depinde de durata acestei modificări și de proprietățile spațiului umplut cu materie dintre potențiale.

• Dar dacă semnele potențialelor se modifică și aceasta duce la o schimbare a direcției curentului, se numește variabilă, ca și tensiunea care o determină.

Viața și curentul electric

Pentru evaluările cantitative și calitative ale curentului electric în știința și tehnologia modernă, se folosesc anumite legi și cantități. Principalele legi sunt:

• legea lui Coulomb;
• Legea lui Ohm.

Charles Coulomb în anii 80 ai secolului al XVIII-lea a determinat apariția tensiunii, iar Georg Ohm în anii 20 ai secolului al XIX-lea a determinat apariția curentului electric.

În natură și în civilizația umană, este folosit în principal ca purtător de energie și informații, iar subiectul studiului și utilizării sale este la fel de vast ca viața însăși. De exemplu, studiile au arătat că toate organismele vii trăiesc deoarece mușchii inimii se contractă din cauza impactului impulsurilor de curent electric generate în organism. Toți ceilalți mușchi lucrează în același mod. La divizare, o celulă folosește informații bazate pe un curent electric la frecvențe extrem de înalte. Lista faptelor similare cu precizări poate fi continuată în volumul cărții.

Au fost deja făcute o mulțime de descoperiri legate de curentul electric și mai sunt încă multe de făcut. Prin urmare, odată cu apariția noilor instrumente de cercetare, apar noi legi, materiale și alte rezultate pentru utilizarea practică a acestui fenomen.

Când o persoană a învățat să creeze și să folosească un curent electric, calitatea vieții sale a crescut dramatic. Acum, importanța energiei electrice continuă să crească în fiecare an. Pentru a învăța să înțelegeți problemele mai complexe legate de electricitate, trebuie mai întâi să înțelegeți ce este un curent electric.

Ce este actual

Definiția curentului electric este reprezentarea acestuia sub forma unui flux direcționat de particule purtătoare în mișcare, încărcate pozitiv sau negativ. Purtătorii de taxe pot fi:

• electroni încărcați negativ care se mișcă în metale;
• ioni în lichide sau gaze;
• găuri încărcate pozitiv de la electronii în mișcare în semiconductori.

Ceea ce este curent este determinat de prezența unui câmp electric. Fără el, nu va apărea un flux direcționat de particule încărcate.

Conceptul de curent electricar fi incompletă fără a enumera manifestările sale:

1. Orice curent electric este însoțit de un câmp magnetic;
2. Conductorii se încălzesc pe măsură ce trec;
3. Electroliții modifică compoziția chimică.

Conductoare și semiconductori

Curentul electric poate exista numai într-un mediu conductor, dar natura curgerii sale este diferită:

1. În conductorii metalici, există electroni liberi care încep să se miște sub influența unui câmp electric. Când temperatura crește, crește și rezistența conductorilor, deoarece căldura crește mișcarea atomilor într-o manieră haotică, ceea ce interferează cu electronii liberi;
2. Într-un mediu lichid format din electroliți, câmpul electric emergent determină procesul de disociere - formarea de cationi și anioni, care se deplasează spre polii pozitiv și negativ (electrozi) în funcție de semnul sarcinii. Incalzirea electrolitului duce la scaderea rezistentei datorita descompunerii mai active a moleculelor;

Important! Electrolitul poate fi solid, dar natura fluxului de curent în el este identică cu cea lichidă.

1. Mediul gazos se caracterizează și prin prezența ionilor care intră în mișcare. Se formează plasma. Radiația dă, de asemenea, naștere la electroni liberi care participă la mișcarea direcționată;
2. Când se creează un curent electric în vid, electronii eliberați la electrodul negativ se deplasează spre pozitiv;
3. În semiconductori, există electroni liberi care rup legăturile de la încălzire. În locurile lor sunt găuri care au o încărcătură cu semnul plus. Găurile și electronii sunt capabili să creeze mișcare direcționată.

Mediile neconductoare sunt numite dielectrice.

Important! Direcția curentului corespunde direcției de mișcare a particulelor purtătoare de sarcină cu semnul plus.

Tip de curent

1. Constant. Se caracterizează printr-o valoare cantitativă constantă a curentului și direcției;
2. Variabil. În timp, își schimbă periodic caracteristicile. Este împărțit în mai multe soiuri, în funcție de parametrul modificat. Predominant, valoarea cantitativă a curentului și direcția acestuia variază de-a lungul unei sinusoide;
3. Curenți turbionari. Apar atunci când fluxul magnetic suferă modificări. Formați circuite închise fără a vă deplasa între poli. Curenții turbionari provoacă generare intensă de căldură, ca urmare, pierderile cresc. În miezurile bobinelor electromagnetice, acestea sunt limitate prin utilizarea unui design de plăci izolate separate în loc de unul solid.

Caracteristicile circuitului electric

1. Puterea curentă. Aceasta este o măsurătoare cantitativă a sarcinii care trece în unitatea de timp peste secțiunea transversală a conductorilor. Sarcinile sunt măsurate în coulombs (C), unitatea de timp este a doua. Puterea curentului este C/s. Raportul rezultat a fost numit amper (A), în care se măsoară valoarea cantitativă a curentului. Aparatul de măsurare este un ampermetru conectat în serie la circuitul conexiunilor electrice;
2. Putere. Curentul electric din conductor trebuie să învingă rezistența mediului. Munca cheltuită pentru a o depăși într-o anumită perioadă de timp va fi puterea. În acest caz, transformarea energiei electrice în alte tipuri de energie - se lucrează. Puterea depinde de puterea curentului, tensiune. Produsul lor va determina puterea activă. Înmulțit cu un alt timp, se obține consumul de energie - ceea ce arată contorul. Puterea poate fi măsurată în voltamperi (VA, kVA, mVA) sau în wați (W, kW, mW);
3. Voltaj. Una dintre cele mai importante trei caracteristici. Pentru ca curentul să circule, este necesar să se creeze o diferență de potențial între două puncte ale unui circuit închis de conexiuni electrice. Tensiunea se caracterizează prin munca produsă de câmpul electric în timpul mișcării unui singur purtător de sarcină. Conform formulei, unitatea de tensiune este J/C, care corespunde unui volt (V). Aparatul de măsurare este un voltmetru, conectat în paralel;
4. Rezistenţă. Caracterizează capacitatea conductorilor de a trece curentul electric. Este determinat de materialul conductorului, lungimea și aria secțiunii sale. Măsurarea este în ohmi (Ohm).

Legile pentru curentul electric

Circuitele electrice sunt calculate folosind trei legi principale:

1. Legea lui Ohm. A fost cercetat și formulat de un fizician german la începutul secolului al XIX-lea pentru curent continuu, apoi a fost aplicat și curentului alternativ. Stabilește relația dintre curent, tensiune și rezistență. Pe baza legii lui Ohm, aproape orice circuit electric este calculat. Formula de bază: I \u003d U / R sau puterea curentului este direct proporțional cu tensiunea și invers cu rezistența;

1. legea lui Faraday. Se referă la inducția electromagnetică. Apariția curenților inductivi în conductori este cauzată de influența unui flux magnetic care se modifică în timp datorită inducerii EMF (forță electromotoare) într-un circuit închis. Modulul FEM indus, măsurat în volți, este proporțional cu viteza cu care se modifică fluxul magnetic. Datorită legii inducției, funcționează generatoarele care produc energie electrică;
2. Legea Joule-Lenz. Este important atunci când se calculează încălzirea conductorilor, care este utilizat pentru proiectarea și fabricarea de încălzire, corpuri de iluminat și alte echipamente electrice. Legea vă permite să determinați cantitatea de căldură eliberată în timpul trecerii unui curent electric:

unde I este puterea curentului care curge, R este rezistența, t este timpul.

Electricitate în atmosferă

Un câmp electric poate exista în atmosferă, au loc procese de ionizare. Deși natura apariției lor nu este complet clară, există diverse ipoteze explicative. Cel mai popular este un condensator, ca analog pentru reprezentarea electricității în atmosferă. Plăcile sale pot marca suprafața pământului și ionosfera, între care circulă un dielectric - aer.

Tipuri de electricitate atmosferică:

1. Furtuni. Fulgere cu o strălucire vizibilă și bubuituri tunătoare. Tensiunea fulgerului atinge sute de milioane de volți la o putere de curent de 500.000 A;

1. Focurile Sfântului Elm. Descărcare corona de electricitate generată în jurul firelor, catargelor;
2. fulger cu minge. Descărcare sub formă de minge, deplasându-se prin aer;
3. Lumini polare. Strălucire multicoloră a ionosferei pământului sub influența particulelor încărcate care pătrund din spațiu.

O persoană folosește proprietățile benefice ale curentului electric în toate domeniile vieții:

• iluminat;
• transmisie semnal: telefon, radio, televiziune, telegraf;
• transport electric: trenuri, mașini electrice, tramvaie, troleibuze;
• crearea unui microclimat confortabil: încălzire și aer condiționat;
• Echipament medical;
• uz casnic: aparate electrice;
• calculatoare și dispozitive mobile;
• industrie: mașini-unelte și echipamente;
• electroliza: obtinerea de aluminiu, zinc, magneziu si alte substante.

Pericol electric

Contactul direct cu curentul electric fără echipament de protecție este mortal pentru oameni. Sunt posibile mai multe tipuri de influențe:

• arsuri termice;
• divizarea electrolitică a sângelui și a limfei cu modificarea compoziției sale;
• contracțiile musculare convulsive pot provoca fibrilație cardiacă până la oprirea sa completă, perturba funcționarea sistemului respirator.

Important! Curentul resimțit de o persoană începe de la o valoare de 1 mA, dacă valoarea curentului este de 25 mA, sunt posibile modificări negative grave în organism.

Cea mai importantă caracteristică a curentului electric este că poate face o muncă utilă pentru o persoană: aprinde o casă, spăla și usca hainele, gătește cina, încălzi o casă. Acum un loc semnificativ îl ocupă utilizarea sa în transmiterea informațiilor, deși acest lucru nu necesită un consum mare de energie electrică.

Video

La întâlnirea de astăzi, vom vorbi despre electricitate, care a devenit parte integrantă a civilizației moderne. Industria energetică a invadat fiecare domeniu al vieții noastre. Iar prezența în fiecare casă a aparatelor electrocasnice care folosesc curent electric este atât de naturală și parte integrantă a vieții încât o luăm de la sine înțeles.

Deci, atenției cititorilor noștri sunt oferite informații de bază despre curentul electric.

Ce este curentul electric

Prin curent electric se înțelege mișcarea direcționată a particulelor încărcate. Substanțele care conțin o cantitate suficientă de sarcini gratuite se numesc conductoare. Și totalitatea tuturor dispozitivelor interconectate prin fire se numește circuit electric.

În viața de zi cu zi folosim energie electrică care trece prin conductori metalici. Purtătorii de sarcină din ele sunt electroni liberi.

De obicei, se repezi aleatoriu între atomi, dar câmpul electric îi obligă să se miște într-o anumită direcție.

Cum se întâmplă asta

Fluxul de electroni într-un circuit poate fi comparat cu fluxul de apă care cade de la un nivel înalt la un nivel scăzut. Rolul nivelului în circuitele electrice este jucat de potențial.

Pentru ca curentul să circule în circuit, la capetele acestuia trebuie menținută o diferență de potențial constantă, adică. Voltaj.

Este de obicei notat cu litera U și măsurat în volți (B).

Datorită tensiunii aplicate, în circuit se stabilește un câmp electric, care dă electronilor o mișcare dirijată. Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât câmpul electric este mai puternic și, prin urmare, intensitatea fluxului de electroni care se mișcă direcțional.

Viteza de propagare a curentului electric este egală cu viteza cu care se stabilește câmpul electric în circuit, adică 300.000 km/s, dar viteza electronilor abia atinge doar câțiva mm pe secundă.

Este în general acceptat că curentul curge dintr-un punct cu un potențial mare, adică de la (+) către un punct cu un potențial mai mic, adică către (-). Tensiunea din circuit este menținută de o sursă de curent, cum ar fi o baterie. Semnul (+) la capătul său înseamnă o lipsă de electroni, semnul (-) excesul lor, deoarece electronii sunt purtători tocmai ai unei sarcini negative. Imediat ce circuitul cu sursa de curent se inchide, electronii se reped din locul in care sunt in exces catre polul pozitiv al sursei de curent. Calea lor trece prin fire, consumatori, instrumente de măsură și alte elemente de circuit.

Rețineți că direcția curentului este opusă direcției electronilor.

Doar direcția curentului, prin acordul oamenilor de știință, a fost determinată înainte de a fi stabilită natura curentului în metale.

Câteva mărimi care caracterizează curentul electric

Puterea curentă. Sarcina electrică care trece prin secțiunea transversală a conductorului în 1 secundă se numește puterea curentului. Pentru desemnarea sa se folosește litera I, măsurată în amperi (A).

Rezistenţă. Următoarea valoare de care trebuie să fii conștient este rezistența. Apare din cauza ciocnirilor electronilor care se mișcă direcțional cu ionii rețelei cristaline. Ca urmare a unor astfel de ciocniri, electronii transferă o parte din energia lor cinetică către ioni. Ca urmare, conductorul se încălzește, iar curentul scade. Rezistența este notată cu litera R și se măsoară în ohmi (Ohm).

Rezistența unui conductor metalic este cu atât mai mare, cu cât conductorul este mai lung și cu atât aria secțiunii transversale a acestuia este mai mică. Cu aceeași lungime și diametru al firului, conductoarele din argint, cupru, aur și aluminiu au cea mai mică rezistență. Din motive evidente, în practică se folosesc fire de aluminiu și cupru.

Putere. Când se efectuează calcule pentru circuitele electrice, uneori este necesar să se determine consumul de energie (P).

Pentru a face acest lucru, curentul care curge prin circuit trebuie înmulțit cu tensiunea.

Unitatea de măsură pentru putere este watul (W).

Curent continuu și alternativ

Curentul dat de o varietate de baterii și acumulatori este constant. Aceasta înseamnă că puterea curentului într-un astfel de circuit poate fi schimbată în mărime doar prin schimbarea rezistenței sale în diferite moduri, în timp ce direcția sa rămâne neschimbată.

Dar majoritatea aparatelor electrocasnice consumă curent alternativ, adică curentul, a cărui mărime și direcție se schimbă continuu conform unei anumite legi.

Este produs în centrale electrice și apoi transportat prin linii de transport de înaltă tensiune către casele și întreprinderile noastre.

În majoritatea țărilor, frecvența inversării curentului este de 50 Hz, adică apare de 50 de ori pe secundă. În acest caz, de fiecare dată când puterea curentului crește treptat, atinge un maxim, apoi scade la 0. Apoi acest proces se repetă, dar cu direcția opusă curentului.

În SUA, toate aparatele funcționează la 60 Hz. O situație interesantă s-a dezvoltat în Japonia. Acolo, o treime din țară folosește curent alternativ cu o frecvență de 60 Hz, iar restul - 50 Hz.

Atenție - electricitate

Șocurile electrice pot fi cauzate de utilizarea aparatelor electrice și de la loviturile de trăsnet deoarece Corpul uman este un bun conductor de curent. Adesea, leziunile electrice sunt primite prin călcarea pe un fir aflat pe pământ sau împingând firele electrice atârnate cu mâinile.

Tensiunea peste 36 V este considerată periculoasă pentru oameni. Dacă un curent de numai 0,05 A trece prin corpul uman, acesta poate provoca contracția musculară involuntară, ceea ce nu va permite persoanei să se desprindă în mod independent de sursa de deteriorare. Un curent de 0,1 A este letal.

Curentul alternativ este și mai periculos, deoarece are un efect mai puternic asupra unei persoane. Acest prieten și ajutor de-al nostru se transformă într-un număr de cazuri într-un dușman fără milă, provocând o încălcare a respirației și a funcției inimii, până la oprirea sa completă. Lasa urme teribile pe corp sub forma unor arsuri severe.

Cum să ajutăm victima? În primul rând, opriți sursa de daune. Și apoi ai grijă de primul ajutor.

Cunoașterea noastră cu electricitatea se apropie de sfârșit. Să adăugăm doar câteva cuvinte despre viața marină cu „arme electrice”. Acestea sunt câteva tipuri de pești, anghilă de mare și raie. Cea mai periculoasă dintre ele este anghila de mare.

Nu înota până la el la o distanță mai mică de 3 metri. Lovitura lui nu este fatală, dar se poate pierde cunoștința.

Dacă acest mesaj ți-a fost de folos, m-aș bucura să te văd

Electricitate

În primul rând, merită să aflați ce constituie un curent electric. Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate într-un conductor. Pentru ca acesta să apară, mai întâi trebuie creat un câmp electric, sub influența căruia particulele încărcate menționate mai sus vor începe să se miște.

Primele informații despre electricitate, apărute cu multe secole în urmă, se refereau la „încărcările” electrice obținute prin frecare. Deja în cele mai vechi timpuri, oamenii știau că chihlimbarul, purtat pe lână, dobândește capacitatea de a atrage obiecte ușoare. Dar abia la sfârșitul secolului al XVI-lea, medicul englez Gilbert a studiat acest fenomen în detaliu și a aflat că multe alte substanțe au exact aceleași proprietăți. Corpuri capabile, precum chihlimbarul, după ce au fost frecate pentru a atrage obiecte ușoare, le-a numit electrizate. Acest cuvânt este derivat din grecescul electron - „chihlimbar”. În prezent, spunem că există sarcini electrice pe corpurile în această stare, iar corpurile în sine sunt numite „încărcate”.

Sarcinile electrice apar întotdeauna atunci când diferite substanțe sunt în contact strâns. Dacă corpurile sunt solide, atunci contactul lor strâns este împiedicat de proeminențe microscopice și neregularități care există pe suprafața lor. Strângând astfel de corpuri și frecându-le împreună, le aducem suprafețele împreună, care fără presiune s-ar atinge doar în câteva puncte. În unele corpuri, sarcinile electrice se pot deplasa liber între diferite părți, în timp ce în altele acest lucru nu este posibil. În primul caz, corpurile sunt numite "conductori", iar în al doilea - "dielectrici sau izolatori". Conductorii sunt toate metalele, soluțiile apoase de săruri și acizi etc. Exemple de izolatori sunt chihlimbarul, cuarțul, ebonita și toate gazele care se află în condiții normale.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că împărțirea corpurilor în conductori și dielectrici este foarte arbitrară. Toate substanțele conduc electricitatea într-o măsură mai mare sau mai mică. Sarcinile electrice sunt fie pozitive, fie negative. Acest tip de curent nu va dura mult, deoarece corpul electrificat se va epuiza. Pentru existența continuă a unui curent electric într-un conductor, este necesară menținerea unui câmp electric. În aceste scopuri se folosesc surse de curent electric. Cel mai simplu caz de apariție a unui curent electric este atunci când un capăt al firului este conectat la un corp electrificat, iar celălalt la pământ.

Circuitele electrice care furnizează curent becurilor și motoarelor electrice nu au apărut decât după inventarea bateriilor, care datează din aproximativ 1800. După aceea, dezvoltarea doctrinei electricității a mers atât de rapid încât în ​​mai puțin de un secol a devenit nu doar o parte a fizicii, ci a format baza unei noi civilizații electrice.

Principalele cantități de curent electric

Cantitatea de electricitate și puterea curentului. Efectele curentului electric pot fi puternice sau slabe. Puterea curentului electric depinde de cantitatea de sarcină care curge prin circuit într-o anumită unitate de timp. Cu cât s-au mutat mai mulți electroni de la un pol al sursei la celălalt, cu atât sarcina totală transportată de electroni este mai mare. Această sarcină totală se numește cantitatea de electricitate care trece prin conductor.

În special, efectul chimic al curentului electric depinde de cantitatea de electricitate, adică, cu cât mai multă sarcină trece prin soluția de electrolit, cu atât mai multă substanță se va depune pe catod și anod. În acest sens, cantitatea de electricitate poate fi calculată cântărind masa substanței depuse pe electrod și cunoscând masa și sarcina unui ion din această substanță.

Puterea curentului este o mărime care este egală cu raportul dintre sarcina electrică care a trecut prin secțiunea transversală a conductorului și timpul curgerii acestuia. Unitatea de încărcare este coulombul (C), timpul se măsoară în secunde (s). În acest caz, unitatea de putere a curentului este exprimată în C/s. Această unitate se numește amper (A). Pentru a măsura puterea curentului într-un circuit, se folosește un dispozitiv de măsurare electric numit ampermetru. Pentru includerea în circuit, ampermetrul este echipat cu două borne. Este inclus în circuit în serie.

tensiune electrică. Știm deja că curentul electric este o mișcare ordonată a particulelor încărcate - electroni. Această mișcare este creată cu ajutorul unui câmp electric, care face o anumită cantitate de muncă. Acest fenomen se numește lucrul unui curent electric. Pentru a deplasa mai multă sarcină printr-un circuit electric în 1 secundă, câmpul electric trebuie să lucreze mai mult. Pe baza acestui fapt, se dovedește că activitatea unui curent electric ar trebui să depindă de puterea curentului. Dar există o altă valoare de care depinde munca curentului. Această valoare se numește tensiune.

Tensiunea este raportul dintre activitatea curentului într-o anumită secțiune a circuitului electric și sarcina care curge prin aceeași secțiune a circuitului. Lucrul curent este măsurat în jouli (J), sarcina este măsurată în pandantive (C). În acest sens, unitatea de măsură a tensiunii va fi 1 J/C. Această unitate se numește volt (V).

Pentru ca o tensiune să apară într-un circuit electric, este nevoie de o sursă de curent. Într-un circuit deschis, tensiunea este prezentă numai la bornele sursei de curent. Dacă această sursă de curent este inclusă în circuit, tensiunea va apărea și în anumite secțiuni ale circuitului. În acest sens, va exista și un curent în circuit. Adică, pe scurt, putem spune următoarele: dacă nu există tensiune în circuit, nu există curent. Pentru a măsura tensiunea, se folosește un dispozitiv de măsurare electric numit voltmetru. În aspectul său, seamănă cu ampermetrul menționat anterior, singura diferență fiind că litera V se află pe scara voltmetrului (în loc de A pe ampermetru). Voltmetrul are două borne, cu ajutorul cărora este conectat în paralel cu circuitul electric.

Rezistență electrică. După ce ați conectat tot felul de conductori și un ampermetru la un circuit electric, puteți observa că atunci când utilizați diferiți conductori, ampermetrul oferă citiri diferite, adică, în acest caz, puterea curentului disponibil în circuitul electric este diferită. Acest fenomen poate fi explicat prin faptul că diferiți conductori au rezistență electrică diferită, care este o mărime fizică. În onoarea fizicianului german, ea a fost numită Ohm. De regulă, în fizică se folosesc unități mai mari: kiloohm, megaohm etc. Rezistența conductorului este de obicei notă cu litera R, lungimea conductorului este L, aria secțiunii transversale este S. În acest caz, rezistența poate fi scris sub formă de formulă:

unde coeficientul p se numește rezistivitate. Acest coeficient exprimă rezistența unui conductor de 1 m lungime cu o suprafață în secțiune egală cu 1 m2. Rezistivitatea este exprimată în Ohm x m. Deoarece firele, de regulă, au o secțiune transversală destul de mică, ariile lor sunt de obicei exprimate în milimetri pătrați. În acest caz, unitatea de rezistivitate va fi Ohm x mm2/m. În tabelul de mai jos. 1 arată rezistivitatea unor materiale.

Tabelul 1. Rezistivitatea electrică a unor materiale
Material	p, Ohm x m2/m	Material	p, Ohm x m2/m
		Aliaj de platină iridiu
Metal sau aliaj
		Manganin (aliaj)
Aluminiu		Constantan (aliaj)
Tungsten
		Nicrom (aliaj)
Nichel (aliaj)		Fechral (aliaj)
		Chromel (aliaj)

Conform Tabelului. 1, devine clar că cuprul are cea mai mică rezistivitate electrică, iar un aliaj de metale are cea mai mare. În plus, dielectricii (izolatorii) au rezistivitate ridicată.

Capacitate electrică. Știm deja că doi conductori izolați unul de celălalt pot acumula sarcini electrice. Acest fenomen este caracterizat de o mărime fizică, care se numește capacitate electrică. Capacitatea electrică a doi conductori nu este altceva decât raportul dintre sarcina unuia dintre ei și diferența de potențial dintre acest conductor și cel vecin. Cu cât tensiunea este mai mică atunci când conductorii primesc o sarcină, cu atât capacitatea lor este mai mare. Faradul (F) este considerat unitatea de măsură a capacității electrice. În practică, se folosesc fracții din această unitate: microfarad (µF) și picofarad (pF).

Yandex.DirectToate reclameleApartamente de inchiriat zilnic Kazan! Apartamente de la 1000 de ruble. zilnic. Mini-hoteluri. Documente de raportare16.forguest.ru Apartamente de închiriat zilnic în Kazan Apartamente confortabile în toate cartierele din Kazan. Închiriere rapidă de apartamente.fatyr.ru Yandex.Browser nou! Marcaje convenabile și protecție fiabilă. Browser pentru plimbări plăcute pe net!browser.yandex.ru 0+

Dacă luați doi conductori izolați unul de celălalt, plasați-i la o distanță mică unul de celălalt, obțineți un condensator. Capacitatea unui condensator depinde de grosimea plăcilor sale și de grosimea dielectricului și de permeabilitatea acestuia. Prin reducerea grosimii dielectricului dintre plăcile condensatorului, este posibilă creșterea semnificativă a capacității acestuia din urmă. Pe toate condensatoarele, pe lângă capacitatea lor, trebuie indicată și tensiunea pentru care sunt proiectate aceste dispozitive.

Munca și puterea curentului electric. Din cele de mai sus, este clar că curentul electric face o anumită cantitate de muncă. Când motoarele electrice sunt conectate, curentul electric face să funcționeze tot felul de echipamente, deplasează trenurile de-a lungul șinelor, luminează străzile, încălzește locuința și, de asemenea, produce un efect chimic, adică permite electroliza etc. Putem spune că munca curentului într-o anumită secțiune a circuitului este egală cu curentul produs, tensiunea și timpul în care a fost efectuată lucrarea. Lucrul se măsoară în jouli, tensiunea în volți, curentul în amperi și timpul în secunde. În acest sens, 1 J = 1V x 1A x 1s. Din aceasta rezultă că, pentru a măsura funcționarea unui curent electric, trebuie utilizate trei dispozitive simultan: un ampermetru, un voltmetru și un ceas. Dar acest lucru este greoi și ineficient. Prin urmare, de obicei, munca curentului electric este măsurată cu contoare electrice. Dispozitivul acestui dispozitiv conține toate dispozitivele de mai sus.

Puterea unui curent electric este egală cu raportul dintre lucrul curentului și timpul în care a fost efectuat. Puterea este indicată cu litera „P” și este exprimată în wați (W). În practică, se folosesc kilowați, megawați, hectowați etc.. Pentru a măsura puterea circuitului, trebuie să luați un wattmetru. Lucrul electric este exprimat în kilowați-oră (kWh).

Legile de bază ale curentului electric

Legea lui Ohm. Tensiunea și curentul sunt considerate cele mai convenabile caracteristici ale circuitelor electrice. Una dintre principalele caracteristici ale utilizării energiei electrice este transportul rapid de energie dintr-un loc în altul și transferul acesteia către consumator în forma dorită. Produsul dintre diferența de potențial și puterea curentului dă putere, adică cantitatea de energie emisă în circuit pe unitatea de timp. După cum am menționat mai sus, pentru a măsura puterea într-un circuit electric, ar fi nevoie de 3 dispozitive. Este posibil să faci cu unul și să calculezi puterea din citirile sale și unele caracteristici ale circuitului, cum ar fi rezistența sa? Multora le-a placut aceasta idee, au considerat-o fructuoasa.

Deci, care este rezistența unui fir sau a unui circuit în ansamblu? Un fir, cum ar fi conductele de apă sau conductele dintr-un sistem de vid, are o proprietate constantă care ar putea fi numită rezistență? De exemplu, în țevi, raportul dintre diferența de presiune care creează debitul împărțit la debitul este de obicei o caracteristică constantă a țevii. În același mod, fluxul de căldură dintr-un fir este supus unei relații simple, care include diferența de temperatură, aria secțiunii transversale a firului și lungimea acestuia. Descoperirea unei astfel de relații pentru circuitele electrice a fost rezultatul unei căutări reușite.

În anii 1820, profesorul german Georg Ohm a fost primul care a început să caute raportul de mai sus. În primul rând, a aspirat la faimă și faimă, care să-i permită să predea la universitate. Acesta a fost singurul motiv pentru care a ales un domeniu de studiu care oferea avantaje deosebite.

Om era fiul unui lăcătuș, așa că știa să deseneze sârmă de metal de diferite grosimi, de care avea nevoie pentru experimente. Deoarece în acele zile era imposibil să cumperi un fir potrivit, Om a făcut-o cu propriile mâini. În timpul experimentelor, a încercat diferite lungimi, diferite grosimi, diferite metale și chiar diferite temperaturi. Toți acești factori i-a variat pe rând. Pe vremea lui Ohm, bateriile erau încă slabe, dând un curent de magnitudine variabilă. În acest sens, cercetătorul a folosit ca generator un termocuplu, a cărui joncțiune fierbinte a fost plasată într-o flacără. În plus, a folosit un ampermetru magnetic brut și a măsurat diferențele de potențial (Ohm le-a numit „tensiuni”) prin modificarea temperaturii sau a numărului de joncțiuni termice.

Doctrina circuitelor electrice tocmai și-a primit dezvoltarea. După inventarea bateriilor în jurul anului 1800, acesta a început să se dezvolte mult mai repede. Au fost proiectate și fabricate diverse dispozitive (destul de des manual), s-au descoperit noi legi, au apărut concepte și termeni etc. Toate acestea au condus la o înțelegere mai profundă a fenomenelor și factorilor electrici.

Actualizarea cunoștințelor despre electricitate, pe de o parte, a determinat apariția unui nou domeniu al fizicii, pe de altă parte, a stat la baza dezvoltării rapide a ingineriei electrice, adică baterii, generatoare, sisteme de alimentare pentru iluminat și acționare electrică. , au fost inventate cuptoare electrice, motoare electrice etc., altele.

Descoperirile lui Ohm au fost de mare importanță atât pentru dezvoltarea teoriei electricității, cât și pentru dezvoltarea ingineriei electrice aplicate. Ei au ușurat prezicerea proprietăților circuitelor electrice pentru curent continuu și mai târziu pentru curent alternativ. În 1826, Ohm a publicat o carte în care sublinia concluziile teoretice și rezultatele experimentale. Dar speranțele lui nu erau justificate, cartea a fost întâmpinată cu ridicol. Acest lucru s-a întâmplat deoarece metoda experimentării brute părea puțin atractivă într-o epocă în care mulți oameni erau pasionați de filozofie.

Omu nu a avut de ales decât să-și părăsească funcția de profesor. Nu a obținut o numire la universitate din același motiv. Timp de 6 ani, omul de știință a trăit în sărăcie, fără încredere în viitor, trăind un sentiment de amară dezamăgire.

Dar treptat lucrările sale au câștigat faima mai întâi în afara Germaniei. Om era respectat în străinătate, cercetarea lui a fost folosită. În acest sens, compatrioții au fost nevoiți să-l recunoască în patria lor. În 1849 a primit un post de profesor la Universitatea din München.

Ohm a descoperit o lege simplă care stabilește o relație între curent și tensiune pentru o bucată de sârmă (pentru o parte a circuitului, pentru întregul circuit). În plus, a făcut reguli care vă permit să determinați ce se va schimba dacă luați un fir de altă dimensiune. Legea lui Ohm este formulată după cum urmează: puterea curentului într-o secțiune a circuitului este direct proporțională cu tensiunea din această secțiune și invers proporțională cu rezistența secțiunii.

Legea Joule-Lenz. Curentul electric în orice parte a circuitului efectuează o anumită muncă. De exemplu, să luăm o secțiune a circuitului, între capetele căreia există o tensiune (U). După definiția tensiunii electrice, munca efectuată la deplasarea unei unități de sarcină între două puncte este egală cu U. Dacă puterea curentului într-o anumită secțiune a circuitului este i, atunci sarcina va trece în timpul t și, prin urmare, munca curentului electric în această secțiune va fi:

Această expresie este valabilă pentru curent continuu în orice caz, pentru orice secțiune a circuitului, care poate conține conductori, motoare electrice etc. Puterea curentă, adică lucru pe unitatea de timp, este egală cu:

Această formulă este utilizată în sistemul SI pentru a determina unitatea de tensiune.

Să presupunem că secțiunea circuitului este un conductor fix. În acest caz, toată munca se va transforma în căldură, care va fi eliberată în acest conductor. Dacă conductorul este omogen și respectă legea lui Ohm (aceasta include toate metalele și electroliții), atunci:

unde r este rezistența conductorului. În acest caz:

Această lege a fost mai întâi derivată empiric de E. Lenz și, independent de el, de Joule.

Trebuie remarcat faptul că încălzirea conductorilor își găsește numeroase aplicații în inginerie. Cele mai comune și mai importante dintre ele sunt lămpile cu incandescență.

Legea inducției electromagnetice. În prima jumătate a secolului al XIX-lea, fizicianul englez M. Faraday a descoperit fenomenul inducției magnetice. Acest fapt, devenit proprietatea multor cercetători, a dat un impuls puternic dezvoltării ingineriei electrice și radio.

În cursul experimentelor, Faraday a descoperit că atunci când numărul liniilor de inducție magnetică care pătrund pe o suprafață delimitată de o buclă închisă se modifică, în ea ia naștere un curent electric. Aceasta este baza poate celei mai importante legi a fizicii - legea inducției electromagnetice. Curentul care apare în circuit se numește inductiv. Datorită faptului că curentul electric apare în circuit numai în cazul forțelor externe care acționează asupra sarcinilor libere, atunci cu un flux magnetic schimbător care trece pe suprafața unui circuit închis, aceleași forțe externe apar în el. Acțiunea forțelor externe în fizică se numește forță electromotoare sau EMF de inducție.

Inductia electromagnetica apare si in conductorii deschisi. În cazul în care conductorul traversează liniile câmpului magnetic, la capetele acestuia apare o tensiune. Motivul apariției unei astfel de tensiuni este EMF de inducție. Dacă fluxul magnetic care trece prin circuitul închis nu se modifică, curentul inductiv nu apare.

Folosind conceptul de „EMF de inducție”, se poate vorbi despre legea inducției electromagnetice, adică, EMF de inducție într-o buclă închisă este egală în valoare absolută cu rata de modificare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de buclă.

regula lui Lenz. După cum știm deja, în conductor are loc un curent inductiv. În funcție de condițiile de apariție, are o direcție diferită. Cu această ocazie, fizicianul rus Lenz a formulat următoarea regulă: curentul de inducție care apare într-un circuit închis are întotdeauna o astfel de direcție încât câmpul magnetic pe care îl creează să nu permită schimbarea fluxului magnetic. Toate acestea determină apariția unui curent de inducție.

Curentul de inducție, ca oricare altul, are energie. Aceasta înseamnă că, în cazul unui curent de inducție, apare energia electrică. Conform legii conservării și transformării energiei, energia menționată mai sus poate apărea numai din cauza cantității de energie a unui alt tip de energie. Astfel, regula lui Lenz corespunde pe deplin legii conservării și transformării energiei.

Pe lângă inducție, în bobină poate apărea așa-numita autoinducție. Esența sa este următoarea. Dacă apare un curent în bobină sau puterea acestuia se modifică, atunci apare un câmp magnetic în schimbare. Și dacă fluxul magnetic care trece prin bobină se modifică, atunci apare o forță electromotoare în ea, care se numește EMF de auto-inducție.

Conform regulii lui Lenz, EMF de auto-inducție atunci când circuitul este închis interferează cu puterea curentului și nu îi permite să crească. Când circuitul EMF este oprit, auto-inducția reduce puterea curentului. În cazul în care puterea curentului din bobină atinge o anumită valoare, câmpul magnetic încetează să se schimbe și EMF de auto-inducție devine zero.

Acest articol arată că în fizica modernă conceptul de curent electric este mitologizat și nu are nicio dovadă a interpretării sale moderne.

Din punct de vedere al eterodinamicii, sunt fundamentate prezentarea curentului electric ca flux de gaz fotonic și condițiile de existență a acestuia.

Introducere.În istoria științei, secolul al XIX-lea a fost numit secolul electricității. Uimitorul secol al XIX-lea, care a pus bazele revoluției științifice și tehnologice care a schimbat atât de mult lumea, a început cu o celulă galvanică - prima baterie, o sursă de curent chimic (coloana voltaică) și descoperirea curentului electric. Studii de curent electric, efectuate la scară largă în primii ani ai secolului al XIX-lea. a dat impuls pătrunderii electricității în toate sferele vieții umane. Viața modernă este de neconceput fără radio și televiziune, telefon, smartphone și computer, tot felul de dispozitive de iluminat și încălzire, mașini și dispozitive bazate pe posibilitatea utilizării curentului electric.

Cu toate acestea, utilizarea pe scară largă a electricității din primele zile ale descoperirii curentului electric este în profundă contradicție cu justificarea sa teoretică. Nici fizica secolului al XIX-lea, nici fizica modernă nu poate răspunde la întrebarea: ce este un curent electric? De exemplu, în următoarea declarație din Encyclopædia Britannica:

„Întrebarea: „Ce este electricitatea?”, precum întrebarea: „Ce este materia?”, se află în afara domeniului fizicii și aparține domeniului metafizicii.”

Primele experimente cunoscute pe scară largă cu curentul electric au fost efectuate de fizicianul italian Galvani la sfârșitul secolului al XVIII-lea. Un alt fizician italian Volta a creat primul dispozitiv capabil să producă un curent electric pe termen lung - o celulă galvanică. Volta a arătat că contactul metalelor diferite le duce la o stare electrică și că din adăugarea unui lichid care conduce electricitatea către ele se formează un curent continuu de electricitate. Curentul obținut în cazul menționat se numește curent galvanic, iar fenomenul în sine se numește galvanism. În același timp, curentul în reprezentarea lui Volt este mișcarea fluidelor electrice - fluide.

S-a făcut o schimbare semnificativă în înțelegerea esenței curentului electric

M. Faraday. El a dovedit identitatea anumitor tipuri de electricitate provenind din diferite surse. Cea mai importantă lucrare au fost experimentele de electroliză. Descoperirea a fost considerată una dintre dovezile că electricitatea în mișcare este de fapt identică cu electricitatea din cauza frecării, adică electricitatea statică. Seria sa de experimente ingenioase cu privire la electroliză a servit drept confirmare convingătoare a ideii, a cărei esență este următoarea: dacă substanța are o structură atomică prin natură, atunci în procesul de electroliză fiecare atom primește o anumită cantitate de electricitate.

În 1874, fizicianul irlandez J. Stoney (Stony) a făcut un raport la Belfast, în care a folosit legile lui Faraday ale electrolizei ca bază pentru teoria atomică a electricității. Pe baza mărimii sarcinii totale care a trecut prin electrolit și a unei estimări destul de aproximative a numărului de atomi de hidrogen eliberați pe catod, Stoney a obținut un număr de ordinul 10 -20 C pentru o sarcină elementară (în unități moderne). ). Acest raport nu a fost publicat pe deplin până în 1881, când un om de știință german

G. Helmholtz într-una dintre prelegerile sale de la Londra a remarcat că dacă se acceptă ipoteza structurii atomice a elementelor, nu se poate să nu ajungă la concluzia că electricitatea este, de asemenea, împărțită în porțiuni elementare sau „atomi de electricitate”. Această concluzie a lui Helmholtz, în esență, a rezultat din rezultatele lui Faraday la electroliză și semăna cu declarația lui Faraday însuși. Studiile lui Faraday despre electroliză au jucat un rol fundamental în dezvoltarea teoriei electronice.

În 1891, Stoney, care a susținut ideea că legile lui Faraday ale electrolizei însemnau existența unei unități naturale de sarcină, a inventat termenul de „electron”.

Cu toate acestea, în curând termenul de electron, introdus de Stoney, își pierde esența inițială. În 1892 H. Lorenz își formează propria teorie a electronilor. Potrivit lui, electricitatea provine din mișcarea particulelor mici încărcate - electroni pozitivi și negativi.

La sfârşitul secolului al XIX-lea. a început să se dezvolte teoria electronică a conducerii. Începuturile teoriei au fost date în 1900 de către fizicianul german Paul Drude. Teoria lui Drude a fost inclusă în cursurile de fizică sub denumirea de teoria clasică a conductivității electrice a metalelor. În această teorie, electronii sunt asemănați cu atomii unui gaz ideal care umple rețeaua cristalină a unui metal, iar curentul electric este reprezentat ca un flux al acestui gaz de electroni.

După prezentarea modelului atomic al lui Rutherford, o serie de măsurători ale mărimii sarcinii elementare în anii 20 ai secolului XX. în fizică, conceptul de curent electric s-a format în cele din urmă ca un flux de electroni liberi, elementele structurale ale unui atom de materie.

Cu toate acestea, modelul electronilor liberi s-a dovedit a fi inconsecvent în explicarea esenței curentului electric în electroliții lichizi, gaze și semiconductori. Pentru a susține teoria existentă a curentului electric, au fost introduși noi purtători de sarcină electrică - ioni și găuri.

Pe baza celor de mai sus, în fizica modernă, s-a format conceptul final după standardele moderne: curentul electric este mișcarea direcționată a purtătorilor de sarcină electrică (electroni, ioni, găuri etc.).

Direcția de mișcare a sarcinilor pozitive este luată ca direcție a curentului electric; dacă curentul este creat de particule încărcate negativ (de exemplu, electroni), atunci direcția curentului este considerată opusă mișcării particulelor.

Curentul electric se numește constant dacă puterea curentului și direcția acestuia nu se modifică în timp. Pentru apariția și menținerea curentului în orice mediu trebuie îndeplinite două condiții: - prezența sarcinilor electrice libere în mediu; — crearea unui câmp electric în mediu.

Cu toate acestea, această reprezentare a curentului electric s-a dovedit a fi insuportabilă în descrierea fenomenului de supraconductivitate. În plus, după cum sa dovedit, există multe contradicții în reprezentarea specificată a curentului electric atunci când se descrie funcționarea aproape tuturor tipurilor de dispozitive electronice. Necesitatea de a interpreta conceptul de curent electric în diferite condiții și în diferite tipuri de dispozitive electronice, pe de o parte, precum și o înțelegere greșită a esenței curentului electric, pe de altă parte, au forțat fizica modernă să facă un electron. de la un purtător de încărcare electrică, „figaro” („liber”, „rapid”, „eliminat”, „emis”, „frânare”, „relativist”, „foto”, „termo”, etc.), care a adus în cele din urmă pune intrebarea " ce este curentul electric?într-o fundătură.

Importanța reprezentării teoretice a curentului electric în condițiile moderne a crescut semnificativ nu numai datorită utilizării pe scară largă a electricității în viața umană, ci și datorită costului ridicat și fezabilității tehnice, de exemplu, megaproiectele științifice implementate de toate țările dezvoltate ale lumea, în care conceptul de curent electric joacă un rol semnificativ.

Conceptul eterdinamic de reprezentare a curentului electric. Din definiția de mai sus rezultă că curentul electric este o mișcare dirijată purtători de sarcini electrice. Evident, descoperirea esenței fizice a curentului electric este în rezolvarea problemei esenței fizice a sarcinii electrice și care este purtătorul acestei sarcini.

Problema esenței fizice a sarcinii electrice nu este o problemă rezolvată, atât de fizica clasică, cât și de fizica cuantică modernă de-a lungul istoriei dezvoltării electricității. Rezolvarea acestei probleme s-a dovedit a fi posibilă numai prin utilizarea metodologiei eterodinamicii, un nou concept de fizică al secolului XXI.

Conform definiției eterodinamice: sarcina electrică este o măsură a mișcării fluxului de eter ... . Sarcina electrică este o proprietate inerentă tuturor particulelor elementare și numai. Sarcina electrică este o mărime definită de semn, adică întotdeauna pozitivă.

Din esența fizică indicată a sarcinii electrice rezultă incorectitudinea definiției de mai sus a curentului electric în ceea ce privește faptul că ioni, găuri etc. nu pot fi cauza curentului electric datorită faptului că nu sunt purtători de sarcină electrică, deoarece nu sunt elemente ale nivelului organizatoric al materiei fizice - particule elementare (conform definiției).

Electronii, ca particule elementare, au o sarcină electrică, totuși, conform definiției: sunt una dintre unitățile structurale de bază ale materiei, formaînvelișuri de electroni atomi , a cărei structură determină majoritatea elementelor optice, electrice, magnetice, mecanice șiproprietăți chimice substante nu pot fi purtători mobili (gratui) de încărcare electrică. Electronul liber este un mit creat de fizica modernă pentru a interpreta conceptul de curent electric, care nu are nicio dovadă practică sau teoretică. Evident, de îndată ce electronul „liber” părăsește atomul substanței, formând un curent electric, cu siguranță trebuie să existe modificări ale proprietăților fizico-chimice ale acestei substanțe (conform definiției), care nu se observă în natură. Această presupunere a fost confirmată de experimentele fizicianului german Karl Victor Eduard Rikke: „trecerea curentului prin metale (conductori de primul fel) nu este însoțită de o modificare chimică a acestora”. În prezent, dependența proprietăților fizico-chimice ale unei substanțe de prezența unuia sau altuia electron într-un atom al unei substanțe a fost bine studiată și confirmată experimental, de exemplu, în lucrare.

Există și o referire la experimente efectuate pentru prima dată în 1912 de L. I. Mandelstam și N. D. Papaleksi, dar nepublicate de aceștia. Patru ani mai târziu (1916) R. C. Tolman și T. D. Stuart au publicat rezultatele experimentelor lor, care s-au dovedit a fi similare cu cele ale lui Mandelstam și Papaleksi. În fizica modernă, aceste experimente servesc drept confirmare directă că electronii liberi ar trebui considerați purtători de electricitate într-un metal.

Pentru a înțelege incorectitudinea acestor experimente, este suficient să luăm în considerare schema și metodologia experimentului, în care a fost folosită ca conductor o bobină de inductanță, care s-a învârtit în jurul axei sale și s-a oprit brusc. Bobina a fost conectată la un galvanometru folosind contacte glisante, care a înregistrat apariția EMF inerțială. De fapt, putem spune că în acest experiment, rolul forțelor externe care creează EMF a fost jucat de forța de inerție, adică dacă există purtători de sarcină liberi în metal care au masă, atunci ei trebuie să se supunălegea inerției . Afirmație " ei trebuie să se supunălegea inerției ” eronat în sensul că, conform abordării nivelului în organizarea materiei fizice, electronii, ca elemente ale nivelului „particulelor elementare”, se supun doar legilor electrodinamicii și ale dinamicii gazelor, adică legile mecanicii (Newton) sunt nu se aplică acestora.

Pentru a face această ipoteză convingătoare, luați în considerare binecunoscuta problemă 3.1: calculați raportul forțelor de interacțiune electrostatice (Fe) și gravitaționale (Fgr) între doi electroni, între doi protoni.

Rezolvare: pentru electronii Fe / Fgr = 4 10 42 , pentru protonii Fe / Fgr = 1,24 10 36 , i.e. influența forțelor gravitaționale este atât de mică încât nu este necesar să se țină seama de ele. Această afirmație este valabilă și pentru forțele de inerție.

Aceasta înseamnă că expresia pentru EMF (propusă de R. C. Tolman și T. D. Stewart), bazată pe definiția sa în termeni de forțe externe Flatură, acționând asupra sarcinilor din interiorul conductorului supus frânării:

ε = 1/e ∫F latură∙dl,

incorectă în formularea sa, datorită faptului că Flatură → 0.

Cu toate acestea, în urma experimentului, a fost observată o abatere pe termen scurt a acului galvanometrului, care necesită explicații. Pentru a înțelege acest proces, ar trebui să acordați atenție galvanometrului în sine, pentru care a fost folosit așa-numitul galvanometru balistic. Instrucțiunile sale de utilizare au o astfel de opțiune.

Un galvanometru balistic poate fi folosit ca webermetru (adică se măsoară fluxul magnetic printr-un conductor închis, cum ar fi o bobină), pentru aceasta, o bobină inductivă este conectată la contactele galvanometrului balistic, care este plasat într-un câmp magnetic. Dacă după aceea bobina este îndepărtată brusc din câmpul magnetic sau rotită astfel încât axa bobinei să fie perpendiculară pe liniile de câmp, atunci este posibil să se măsoare sarcina care a trecut prin bobină datorită inducției electromagnetice, tk. modificarea fluxului magnetic este proporțională cu sarcina trecută, prin calibrarea galvanometrului în consecință, se poate determina modificarea fluxului în weberi.

Din cele de mai sus, este evident că utilizarea unui galvanometru balistic ca webermetru corespunde metodei experimentului lui R. C. Tolman și T. D. Stewart privind observarea curentului de inerție în metale. Întrebarea sursei câmpului magnetic rămâne deschisă, care, de exemplu, ar putea fi câmpul magnetic al Pământului. Influența unui câmp magnetic extern de către R. C. Tolman și T. D. Stewart nu a fost luată în considerare și nu a fost studiată, ceea ce a condus la mitologizarea rezultatelor experimentului.

Esența curentului electric. Din cele de mai sus rezultă că răspunsul la întrebarea, ce este curentul electric? este, de asemenea, o soluție la problema unui purtător de sarcină electrică. Pe baza ideilor existente ale acestei probleme, este posibil să se formuleze o serie de cerințe pe care trebuie să le satisfacă un purtător de sarcină electrică. Și anume: purtătorul de sarcină electrică trebuie să fie o particulă elementară; purtătorul de sarcină electrică trebuie să fie un element liber și de lungă durată; purtătorul de sarcină electrică nu trebuie să distrugă structura atomului substanței.

O simplă analiză a faptelor existente ne permite să concluzionam că doar un element al nivelului de „particule elementare” a materiei fizice satisface cerințele de mai sus: o particulă elementară - un foton.

Totalitatea fotonilor împreună cu mediul (eterul) în care există formează un gaz fotonic.

Luând în considerare natura fizică a fotonului și informațiile de mai sus, putem da următoarea definiție:

curentul electric este un flux de gaz fotonic conceput pentru a transporta energie.

Pentru a înțelege mecanismul mișcării curentului electric, luați în considerare modelul binecunoscut de transport al gazului metan. Simplificat, include o conductă principală care livrează gaz metan dintr-un zăcământ de gaze către un loc de consum. Pentru a muta gazul metan prin conducta principală, trebuie îndeplinită condiția - presiunea gazului metan la începutul conductei trebuie să fie mai mare decât presiunea gazului metan la capătul său.

Prin analogie cu transportul gazului metan, să luăm în considerare o schemă pentru mișcarea curentului electric, constând dintr-o baterie (sursă de curent electric), care are două contacte "+" și "-" și un conductor. Dacă un conductor metalic este conectat la contactele bateriei, atunci obținem un model al mișcării unui curent electric, similar cu transportul gazului metan.

Condiția existenței unui curent electric într-un conductor, prin analogie cu modelul de transport al gazului metan, este prezența: a unei surse (gaz) de presiune crescută, adică a unei surse de concentrație mare de purtători de sarcină electrică; conductă - conductor; consumator de gaz, adică un element care asigură o scădere a presiunii gazului, adică un element (dren) care asigură o scădere a concentrației purtătorilor de sarcină electrică.

Diferența dintre circuitele electrice de la gaz, hidro, etc. este că structural, sursa și scurgerea se realizează într-un singur nod (sursă de curent chimic-baterie, generator electric etc.). Mecanismul fluxului de curent electric este următorul: după conectarea conductorului la baterie, de exemplu, o sursă de curent chimic, are loc o reacție chimică de reducere în zona de contact „+” (anod), în urma căreia fotonii sunt generate, adică se formează o zonă cu concentrație crescută de purtători de sarcină electrică. În același timp, în zona de contact „-” (catod), sub influența fotonilor care se găsesc în această zonă ca urmare a curgerii prin conductor, are loc o reacție de oxidare (consum de fotoni), adică o zonă de se formează o concentrație redusă de purtători de sarcină electrică. Purtătorii de sarcină electrică (fotoni) din zona de concentrație mare (sursă) se deplasează de-a lungul conductorului către zona de concentrație scăzută (chiuvetă). Astfel, forța terță parte sau forța electromotoare (EMF) care furnizează curent electric în circuit este diferența de concentrație (presiune) a purtătorilor de sarcină electrică (fotoni) formată ca urmare a funcționării unei surse de curent chimic.

Această împrejurare subliniază încă o dată validitatea concluziei principale a dinamicii energetice, conform căreia câmpurile de forță (inclusiv câmpul electric) sunt create nu de mase, sarcini și curenți în sine, ci de distribuția lor neuniformă în spațiu.

Pe baza esenței considerate a curentului electric, absurditatea experienței lui R. C. Tolman și T. D. Stewart privind observarea curentului inerțial în metale este evidentă. În prezent, nu există nicio modalitate de a genera fotoni prin modificarea vitezei mișcării mecanice a oricărui corp macroscopic din natură.

Un aspect interesant al reprezentării de mai sus a curentului electric este compararea acestuia cu reprezentarea conceptului de „lumină”, considerată în lucrare: lumina este un flux de gaz fotonic... Această comparație ne permite să concluzionam că lumina este un curent electric. Diferența dintre aceste concepte constă numai în compoziția spectrală a fotonilor care formează lumină sau curent electric, de exemplu, în conductorii metalici. Pentru o înțelegere mai convingătoare a acestei circumstanțe, luați în considerare o schemă de generare a curentului electric folosind o baterie solară. Fluxul luminii solare (fotoni în domeniul vizibil) de la sursă (soare) ajunge la bateria solară, care transformă lumina incidentă într-un curent electric (flux de fotoni), care este furnizat consumatorului (dren) printr-un conductor metalic. . În acest caz, bateria solară acționează ca un convertor al spectrului fluxului de fotoni emis de soare în spectrul de fotoni ai curentului electric dintr-un conductor metalic.

concluzii. În fizica modernă, nu există dovezi că curentul electric este mișcarea direcționată a electronilor sau a oricăror alte particule. Dimpotrivă, ideile moderne despre electron, sarcina electrică și experimentele lui Rikke arată eroarea acestui concept de curent electric.

Justificarea setului de cerințe pentru purtătorul de sarcină electrică, ținând cont de esența sa eterodinamică, a permis să se stabilească că curentul electric este un flux de gaz fotonic conceput pentru a transporta energie.

Mișcarea curentului electric se realizează din zona de concentrație mare de fotoni (sursă) în zona de concentrație scăzută (dren).

Pentru a genera și menține un curent în orice mediu, trebuie îndeplinite trei condiții: menținerea (generarea) unei concentrații mari de fotoni în zona sursă, prezența unui conductor care asigură fluxul fotonilor și crearea unui foton. zona de consum în regiunea chiuvetei.

Electricitate Electron.

Bagotsky V.S., Skundin A.M. Surse de curent chimic. – M.: Energoizdat, 1981. – 360 p.

Etkin V.A. Dinamica energetică (sinteza teoriilor transferului și transformării energiei) - Sankt Petersburg, Nauka, 2008. 409 p.

Lyamin V.S., Lyamin D.V. Despre constanța vitezei luminii.

Lyamin V.S. , Lyamin D. V. Lvov