ቮልቴጅ ፣ የአሁኑ ፣ የመቋቋም እና የኦም ሕግ 5 ደረጃዎች

2024 ደራሲ ደራሲ: John Day | [email protected]. ለመጨረሻ ጊዜ የተሻሻለው: 2024-01-30 07:34

በዚህ ትምህርት ውስጥ ተሸፍኗል

የኤሌክትሪክ ክፍያ ከቮልቴጅ ፣ ከአሁኑ እና ከመቋቋም ጋር እንዴት ይዛመዳል።

ምን ዓይነት ቮልቴጅ ፣ የአሁኑ እና የመቋቋም ችሎታ ናቸው።

የኦም ሕግ ምንድነው እና ኤሌክትሪክን ለመረዳት እንዴት እንደሚጠቀሙበት።

እነዚህን ጽንሰ -ሀሳቦች ለማሳየት ቀላል ሙከራ።

ደረጃ 1 የኤሌክትሪክ ክፍያ

የኤሌክትሪክ ክፍያ በኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ ውስጥ ሲቀመጥ ኃይል እንዲያገኝ የሚያደርግ የቁሳዊ አካላዊ ንብረት ነው። ሁለት ዓይነት የኤሌክትሪክ ክፍያዎች አሉ - አዎንታዊ እና አሉታዊ (በተለምዶ በፕሮቶኖች እና በኤሌክትሮኖች ተሸክመው)። እንደ ክፍያዎች ያስመልሳሉ እና ከመሳብ በተቃራኒ። የተጣራ ክፍያ አለመኖር ገለልተኛ ተብሎ ይጠራል። አንድ ነገር ከኤሌክትሮኖች በላይ ከሆነ አሉታዊ በሆነ ሁኔታ እንዲከፍል ይደረጋል ፣ እና በሌላ መልኩ በአዎንታዊ ሁኔታ ተሞልቷል ወይም አልተጫነም። በ SI የተገኘ የኤሌክትሪክ ክፍያ አሃድ (coulomb) (ሲ) ነው። በኤሌክትሪካል ኢንጂነሪንግ ደግሞ አምፔር-ሰዓት (አህ) መጠቀም የተለመደ ነው ፤ በኬሚስትሪ ውስጥ ፣ የአንደኛ ደረጃ ክፍያን (ሠ) እንደ አሃድ መጠቀም የተለመደ ነው። የ Q ምልክት ብዙውን ጊዜ ክፍያን ያመለክታል። የተከሰሱ ንጥረ ነገሮች እንዴት እንደሚገናኙ ቀደምት ዕውቀት አሁን ክላሲካል ኤሌክትሮዳይናሚክስ ይባላል ፣ እና አሁንም የኳንተም ውጤቶችን ግምት ውስጥ ለማያስፈልጋቸው ችግሮች ትክክለኛ ነው።

የኤሌክትሪክ ክፍያው የኤሌክትሮማግኔቲክ ግንኙነታቸውን የሚወስን የአንዳንድ ንዑስ ንዑስ ቅንጣቶች መሠረታዊ የተጠበቀ ንብረት ነው። በኤሌክትሪክ ኃይል የተሞላው ንጥረ ነገር በኤሌክትሮማግኔቲክ መስኮች ተጽዕኖ ይደረግበታል ወይም ያመርታል። በሚንቀሳቀስ ክፍያ እና በኤሌክትሮማግኔቲክ መስክ መካከል ያለው መስተጋብር ከአራቱ መሠረታዊ ኃይሎች አንዱ የሆነው የኤሌክትሮማግኔቲክ ኃይል ምንጭ ነው (በተጨማሪ ይመልከቱ - መግነጢሳዊ መስክ)።

የሃያኛው ክፍለ ዘመን ሙከራዎች የኤሌክትሪክ ክፍያ መጠነ-መጠን መሆኑን አሳይተዋል። ማለትም ፣ እሱ በአንደኛ ደረጃ አሃዶች (ኢንቴጀር ክፍያ) ፣ በግምት ከ 1.602 × 10−19 coulombs ጋር እኩል ነው። ፕሮቶኑ የ +ሠ ክፍያ አለው ፣ እና ኤሌክትሮኑ የ chargee ክፍያ አለው። የተከሰሱ ቅንጣቶችን ማጥናት ፣ እና የእነሱ መስተጋብር በፎቶኖች አማካይነት እንዴት እንደሚደረግ ፣ ኳንተም ኤሌክትሮዳይናሚክስ ይባላል።

ደረጃ 2: ቮልቴጅ

ቮልቴጅ ፣ የኤሌክትሪክ እምቅ ልዩነት ፣ የኤሌክትሪክ ግፊት ወይም የኤሌክትሪክ ውጥረት (በመደበኛነት ∆V ወይም ∆U ተብሎ ይጠራል ፣ ግን ብዙውን ጊዜ እንደ ቪ ወይም ዩ ፣ ለምሳሌ በኦም ወይም በ Kirchhoff የወረዳ ህጎች አውድ ውስጥ) በኤሌክትሪክ አቅም ኃይል መካከል ያለው ልዩነት በሁለት መካከል ነጥቦች በአንድ አሃድ የኤሌክትሪክ ክፍያ። በሁለት ነጥቦች መካከል ያለው ቮልቴጅ የሙከራ ክፍያን በሁለት ነጥቦች መካከል ለማንቀሳቀስ በአንድ የማይንቀሳቀስ ኤሌክትሪክ መስክ ላይ በአንድ የክፍያ አሃድ ከተሠራው ሥራ ጋር እኩል ነው። ይህ የሚለካው በቮልት አሃዶች (joule per coulomb) ነው።

ቮልቴጅ በስታቲክ ኤሌክትሪክ መስኮች ፣ በኤሌክትሪክ ፍሰት በመግነጢሳዊ መስክ ፣ በጊዜ በተለዋዋጭ መግነጢሳዊ መስኮች ወይም በእነዚህ ሦስቱ ጥምር ምክንያት ሊከሰት ይችላል። [1] [2] ቮልቲሜትር በአንድ ስርዓት ውስጥ በሁለት ነጥቦች መካከል ያለውን ቮልቴጅ (ወይም ሊኖር የሚችል ልዩነት) ለመለካት ሊያገለግል ይችላል ፤ ብዙውን ጊዜ እንደ የሥርዓቱ መሬት ያሉ የተለመዱ የማጣቀሻ እምቅ እንደ ነጥቦች አንዱ ሆኖ ያገለግላል። አንድ ቮልቴጅ የኃይል ምንጭ (ኤሌክትሮሞቲቭ ኃይል) ወይም የጠፋ ፣ ያገለገለ ወይም የተከማቸ ኃይል (እምቅ ጠብታ) ሊወክል ይችላል

የቮልቴጅ ፣ የአሁኑን እና የመቋቋም ችሎታን በሚገልጽበት ጊዜ አንድ የተለመደ ተመሳሳይነት የውሃ ማጠራቀሚያ ነው። በዚህ ተመሳሳይነት ፣ ክፍያ በውኃው መጠን ፣ ቮልቴጅ በውኃ ግፊት ይወከላል ፣ እና የአሁኑ በውኃ ፍሰት ይወከላል። ስለዚህ ለዚህ ተመሳሳይነት ፣ ያስታውሱ-

ውሃ = ክፍያ

ግፊት = ቮልቴጅ

ፍሰት = የአሁኑ

ከመሬት በላይ በሆነ ከፍታ ላይ የውሃ ማጠራቀሚያ ግምት ውስጥ ያስገቡ። በዚህ ታንክ ግርጌ ላይ ቱቦ አለ።

ስለዚህ ፣ የአሁኑ ከፍተኛ የመቋቋም አቅም ባለው ታንክ ውስጥ ዝቅተኛ ነው።

ደረጃ 3 ኤሌክትሪክ

ኤሌክትሪክ የኤሌክትሪክ ክፍያ መገኘት እና ፍሰት ነው። በጣም የታወቀው ቅጽ የኤሌክትሮኖች ፍሰት እንደ መዳብ ሽቦዎች ባሉ አስተላላፊዎች በኩል ነው።

ኤሌክትሪክ በአዎንታዊ እና አሉታዊ ቅርጾች የሚመጣ የኃይል ዓይነት ነው ፣ እሱም በተፈጥሮ (እንደ መብረቅ) ፣ ወይም የሚመረተው (እንደ ጀነሬተር)። ማሽኖችን እና ኤሌክትሪክ መሳሪያዎችን ለማንቀሳቀስ የምንጠቀምበት የኃይል ዓይነት ነው። ክፍያዎች በማይንቀሳቀሱበት ጊዜ ኤሌክትሪክ የማይንቀሳቀስ ኤሌክትሪክ ይባላል። ክፍያዎች በሚንቀሳቀሱበት ጊዜ አንዳንድ ጊዜ ‹ተለዋዋጭ ኤሌክትሪክ› ተብሎ የሚጠራ የኤሌክትሪክ ፍሰት ናቸው። መብረቅ በተፈጥሮ ውስጥ በጣም የታወቀ እና አደገኛ የኤሌክትሪክ ዓይነት ነው ፣ ግን አንዳንድ ጊዜ የማይንቀሳቀስ ኤሌክትሪክ ነገሮች እርስ በእርስ እንዲጣበቁ ያደርጋቸዋል።

ኤሌክትሪክ በተለይ በውሃ ዙሪያ አደገኛ ሊሆን ይችላል ምክንያቱም ውሃ የመሪነት ቅርፅ ነው። ከአስራ ዘጠነኛው ክፍለዘመን ጀምሮ በሁሉም የሕይወታችን ክፍሎች ኤሌክትሪክ ጥቅም ላይ ውሏል። እስከዚያ ድረስ ፣ በነጎድጓድ ውስጥ የታየው ጉጉት ብቻ ነበር።

ማግኔት ከብረት ሽቦ አቅራቢያ ካለፈ ኤሌክትሪክ ሊፈጠር ይችላል። ይህ በጄነሬተር የሚጠቀምበት ዘዴ ነው። ትልቁ ጀነሬተሮች በኃይል ጣቢያዎች ውስጥ ናቸው። በብረት ውስጥ ኬሚካሎችን ከሁለት የተለያዩ የብረት ዘንጎች ጋር በማጣመር የኤሌክትሪክ ኃይልም ሊፈጠር ይችላል። ይህ በባትሪ ውስጥ ጥቅም ላይ የዋለው ዘዴ ነው። የማይንቀሳቀስ ኤሌክትሪክ የሚፈጠረው በሁለት ቁሳቁሶች መካከል ባለው ግጭት ነው። ለምሳሌ ፣ የሱፍ ካፕ እና የፕላስቲክ ገዥ። አንድ ላይ ይቧቧቸው ብልጭታ ሊፈጥር ይችላል። በፎቶቮልታይክ ህዋሶች ውስጥ እንዳለ ከፀሐይ ኃይልን በመጠቀም ኤሌክትሪክም ሊፈጠር ይችላል።

ኤሌክትሪክ ከተፈጠረበት ቦታ ሽቦዎች በኩል ወደ ቤቶች ይደርሳል። በኤሌክትሪክ መብራቶች ፣ በኤሌክትሪክ ማሞቂያዎች ፣ ወዘተ.. ብዙ የቤት ውስጥ መገልገያዎችን እንደ ማጠቢያ ማሽኖች እና የኤሌክትሪክ ማብሰያዎችን ኤሌክትሪክ ይጠቀማሉ። በፋብሪካዎች ውስጥ የኤሌክትሪክ ኃይል ማሽኖች አሉ። በቤታችን እና በፋብሪካዎቻችን ውስጥ የኤሌክትሪክ እና የኤሌክትሪክ መሳሪያዎችን የሚመለከቱ ሰዎች “ኤሌክትሪክ ሠራተኞች” ይባላሉ።

አሁን ሁለት ታንኮች አሉን ፣ እያንዳንዱ ታንክ ከታች የሚመጣ ቱቦ አለው። እያንዳንዱ ታንክ ትክክለኛ የውሃ መጠን አለው ፣ ግን በአንዱ ታንክ ላይ ያለው ቱቦ ከሌላው ቱቦ ጠባብ ነው።

በሁለቱም ቱቦዎች መጨረሻ ላይ ተመሳሳይ የግፊት መጠን እንለካለን ፣ ነገር ግን ውሃው መፍሰስ ሲጀምር ጠባብ ቱቦ ባለው ታንክ ውስጥ ያለው የውሃ ፍሰት መጠን በገንዳው ውስጥ ካለው የውሃ ፍሰት መጠን ያነሰ ይሆናል ሰፊ ቱቦ። በኤሌክትሪክ ቃላት ፣ ጠባብ በሆነው ቱቦ በኩል ያለው የአሁኑ በሰፊው ቱቦ በኩል ካለው የአሁኑ ያነሰ ነው። በሁለቱም ቱቦዎች በኩል ፍሰቱ ተመሳሳይ እንዲሆን ከፈለግን በጠባቡ ቱቦ ውስጥ ያለውን የውሃ (ክፍያ) መጠን መጨመር አለብን።

ደረጃ 4 የኤሌክትሪክ መቋቋም እና ምግባር

በሃይድሮሊክ አምሳያ ውስጥ ፣ አሁን በሽቦ (ወይም በተከላካይ) ውስጥ የሚፈሰው ውሃ ልክ በቧንቧ ውስጥ እንደሚፈስ ውሃ ነው ፣ እና ሽቦው ላይ ያለው የቮልቴጅ ጠብታ ውሃውን በቧንቧው ውስጥ እንደሚገፋው የግፊት ጠብታ ነው። ምግባር ለተወሰነ ግፊት ምን ያህል ፍሰት እንደሚከሰት ተመጣጣኝ ነው ፣ እና ተቃውሞው የተሰጠውን ፍሰት ለማሳካት ከሚያስፈልገው ግፊት ጋር ተመጣጣኝ ነው። (ሥነ ምግባር እና ተቃውሞ ተቃራኒዎች ናቸው።)

የቮልቴጅ ውድቀት (ማለትም ፣ በተከላካዩ በአንደኛው ወገን እና በሌላኛው የቮልቴጅ መካከል ያለው ልዩነት) ፣ ቮልቴጁ ራሱ አይደለም ፣ የአሁኑን በመግፊያው በኩል የሚገፋውን የማሽከርከር ኃይል ይሰጣል። በሃይድሮሊክ ውስጥ ፣ እሱ ተመሳሳይ ነው -በቧንቧው ሁለት ጎኖች መካከል ያለው የግፊት ልዩነት ፣ ግፊቱ ራሱ አይደለም ፣ በእሱ ውስጥ ያለውን ፍሰት ይወስናል። ለምሳሌ ፣ ከቧንቧው በላይ ትልቅ የውሃ ግፊት ሊኖር ይችላል ፣ ይህም ውሃውን በቧንቧው ውስጥ ወደ ታች ለመግፋት ይሞክራል። ነገር ግን ከቧንቧው በታች በእኩል መጠን ትልቅ የውሃ ግፊት ሊኖር ይችላል ፣ ይህም ውሃውን በቧንቧው ውስጥ ወደ ላይ ለመግፋት ይሞክራል። እነዚህ ግፊቶች እኩል ከሆኑ ውሃ አይፈስም። (በስተቀኝ ባለው ምስል ፣ ከቧንቧው በታች ያለው የውሃ ግፊት ዜሮ ነው።)

የሽቦ ፣ የመቋቋም ወይም የሌላ አካል መቋቋም እና አሠራር በአብዛኛው የሚወሰነው በሁለት ንብረቶች ነው-

• ጂኦሜትሪ (ቅርፅ) ፣ እና
• ቁሳቁስ

ጂኦሜትሪ አስፈላጊ ነው ፣ ምክንያቱም ረጅምና ጠባብ በሆነ ፓይፕ ውስጥ ውሃ ለመግፋት በጣም አስቸጋሪ ስለሆነ ፣ አጭር ከሆነው ፓይፕ። በተመሳሳይ መንገድ ረጅምና ቀጭን የመዳብ ሽቦ ከአጭር እና ወፍራም የመዳብ ሽቦ ከፍ ያለ የመቋቋም ችሎታ (ዝቅተኛ አመላካች) አለው።

ቁሳቁሶች እንዲሁ አስፈላጊ ናቸው። በፀጉር የተሞላ ቧንቧ ከተመሳሳይ ቅርፅ እና መጠን ካለው ንፁህ ቧንቧ የበለጠ የውሃ ፍሰትን ይገድባል። በተመሳሳይ ፣ ኤሌክትሮኖች በመዳብ ሽቦ በኩል በነፃነት እና በቀላሉ ሊፈስሱ ይችላሉ ፣ ግን በተመሳሳይ ቅርፅ እና መጠን ባለው የብረት ሽቦ በኩል በቀላሉ ሊፈስ አይችሉም ፣ እና በመሠረቱ ቅርፁ ምንም ይሁን ምን እንደ ጎማ ባለው ኢንሱለር ውስጥ በጭራሽ ሊፈስ አይችሉም። በመዳብ ፣ በአረብ ብረት እና በጎማ መካከል ያለው ልዩነት ከአጉሊ መነጽር አወቃቀራቸው እና ከኤሌክትሮን ውቅረቱ ጋር የተዛመደ ሲሆን የመቋቋም ችሎታ በሚለው ንብረት ይለካል።

ከጂኦሜትሪ እና ቁሳቁስ በተጨማሪ ፣ በመቋቋም እና በምግባር ላይ ተጽዕኖ የሚያሳድሩ ሌሎች የተለያዩ ምክንያቶች አሉ።

በተመሳሳዩ ግፊት ላይ ካለው ሰፊ ይልቅ በጠባብ ቧንቧ በኩል ብዙ መጠን ማሟላት አንችልም ማለት ነው። ይህ ተቃውሞ ነው። ጠባብ ቧንቧው ከውኃው ፍሰት “ይቃወማል” ምንም እንኳን ውሃው ከቧንቧው ጋር ካለው ሰፊ ቧንቧ ጋር በተመሳሳይ ግፊት ላይ ቢሆንም።

በኤሌክትሪክ ቃላቶች ይህ በእኩል ቮልቴጅ እና የተለያዩ ተቃውሞዎች በሁለት ወረዳዎች ይወከላል። ከፍተኛ የመቋቋም አቅም ያለው ወረዳ አነስተኛ ክፍያ እንዲፈስ ያስችለዋል ፣ ማለትም ከፍ ያለ የመቋቋም ችሎታ ያለው ወረዳ በእሱ ውስጥ የሚፈሰው ያነሰ የአሁኑ ነው።

ደረጃ 5 የኦም ሕግ።

የኦም ሕግ በሁለቱ ነጥቦች መካከል ባለው አስተላላፊ በኩል የአሁኑ በሁለቱ ነጥቦች ላይ ካለው ቮልቴጅ ጋር በቀጥታ ተመጣጣኝ መሆኑን ይገልጻል። የተመጣጣኝነትን ፣ የመቋቋም አቅምን የማያቋርጥ በማስተዋወቅ ፣ አንድ ሰው ይህንን ግንኙነት በሚገልፀው በተለመደው የሂሳብ ቀመር ላይ ይደርሳል።

እኔ በአምፔሬስ አሃዶች ውስጥ ባለው መሪ በኩል እኔ ባለሁበት ፣ V በቮልት አሃዶች ውስጥ ባለው ተቆጣጣሪው ላይ የሚለካ voltage ልቴጅ ነው ፣ እና አር በ ohms አሃዶች ውስጥ የመሪው ተቃውሞ ነው። በተለይ ፣ የኦም ሕግ በዚህ ግንኙነት ውስጥ አር (R) ከአሁኑ ነፃ የሆነ ቋሚ መሆኑን ይገልጻል።

ሕጉ የተሰየመው በ 1827 በታተመ ጽሑፍ ውስጥ የተተገበረውን የቮልቴጅ እና የአሁኑን ልኬቶች የተለያዩ የሽቦ ርዝመቶችን ባካተቱ በቀላል የኤሌክትሪክ ወረዳዎች አማካይነት በጀርመን የፊዚክስ ሊቅ ጆርጅ ኦም ስም ነበር። ኦም የሙከራ ውጤቱን ከላይ ካለው ዘመናዊ ቅጽ በትንሹ ውስብስብ በሆነ ቀመር አብራርቷል (ታሪክን ይመልከቱ)።

በፊዚክስ ውስጥ ፣ የኦም ሕግ የሚለው ቃል በመጀመሪያ በኦም የተቀረፀውን የሕግ አጠቃላይ አጠቃላይ መግለጫዎችን ለማመልከት ያገለግላል።