Iragazki Elektrikoa: Zer da?

Electrical4u

Eremua: Elektrizitate Oinarrizko

China

Zer da Elektrikoa Arrautza?

Elektrikoa arrautza elektron edo ion motako kargatutako partikuluen errukada da, elektrikoa konduktorean edo espazioan zehar. Hona hemen elektrikoaren karga denborarekin erdian egiten duen fluxua konduktore baten bidez. Elektrikoa arrautza matematikoki adierazten da "I" edo "i" sinboloen bidez. Arrautzaren unitatea amperioa da, A errepresentatzen duena.

Matematikoki, kargaren fluxua denborarekin erdian adieraz daiteke honela,

$\begin{align*} I = \frac {dQ} {dt} \end{align*}$

Beste hitzetan esanda, elektrikoa konduktorean edo espazioan zehar kargatutako partikulen errukada da. Kargatutako partikuluek elektron, holeak, ion edo besteak izan ditzazkeen kargatzaile deritze.

Arrautza fluxua konduktore mediumarekin dago lotuta. Adibidez:

Konduktorean, arrautza fluxua elektronen bidez gertatzen da.
Semikonduktorean, arrautza fluxua elektronen edo holeen bidez gertatzen da.
Elektrolituan, arrautza fluxua ionen bidez gertatzen da eta
Plasmaren kasuan—ionizatutako gas, arrautza fluxua ionen edo elektronen bidez gertatzen da.

Konduktore mediumaren bi puntuetan elektrikoa potentzial-diferentzia aplikatzen denean, elektrikoa arrautza fluxua hasitzen da potentzial handiagatik potentzial txikiagara. Tentsioa edo potentzial-diferentzia handiagoa, orduan arrautza fluxua gehiago gertatzen da bi punturen artean.

Bistaneko bi puntuak potentzial berekoak badira, orduan arrautza fluxua ezin da gertatu. Arrautzaren magnitudea bi punturen arteko tentsioa edo potentzial-diferentziarekin dago lotuta. Beraz, esan dezakegu arrautza tentsioaren ondorioa dela.

Elektrikoa indar magnetikoak sortu ditzake, eta hauek erabiltzen dira induktoreetan, transformatoretan, generadoreetan eta motorrean. Elektrikotasuneko hedadorean, elektrikoa kausa dezake resistentezko heating edo joule heating argi bat egiten duen incandeszent lanperan.

Denbora aldatzeko elektrikoa indar elektromagnetikoak sortu ditu, eta hauek erabiltzen dira telekomunikazioan datuak emateko.

CA vs CD Indarra

Kargaren fluxua oinarrian, elektrikoa bi motetan sailkatzen da, hau da, alternating current (CA) eta direct current (CD).

CA Indarra

Elektrizitate-kargaaren fluxua periodikoki alderantzikatzen denean, alternating current (CA) deritzogu. CA "CA Indarra" bezala ere ezagutzen da. Hala ere, teknikoki esanda, "CA Indarra" esan nahi du "CA Indarra Indarra".

Alternating current-en norabidea periodikoki aldatzen da.

Alternating current hasiera baten zero, gertatzen da gehienetara, jaisten da zero, orduan alderantzikatzen da eta gehienetara heldu du norabide desberdinetan, ondoren berriro itzuliko da balio originalera eta horrela behera egiten du ziklo hori infinituki.

Alternating current-en forma grafikoa izan daiteke sinusoidal, triangularrak, karratuak, errautzaileak, etab.

Forma grafikoaren bereziak ez dira garrantzitsu—baina beharrezkoa da forma grafiko hori errepikatzen dena.

Hala ere, askotan elektrizitateko zirkuituetan, alternating current-en forma grafiko arrunta sinusoide bat da. Alternating current-a ikusi ahal duzun adibide bat irudian erakusten da.

Batugabe batu alternator alhauri elektrikoa sortu dezake. Alternatorra elektrikoki generatzaile mota berezia da, korronte alternoa sortzeko diseinatu dena.

Elektrizitatearen indarrak korronte alternoa industrian eta etxean erabilera oso zabala dute.

Korronte zuzena (DC)

Elektrizitatearen kargua bakarrik noranzko batean joatea korronte zuzenarena (DC) da. DC “Korronte Zuzena” bezala ere ezagutzen da. Hau teknikoki esan nahi du “Korronte Zuzen Korrontea” bi aldiz.

DC bakarrik noranzko batean joaten denez, horregatik “noranzko bakarra” deritzo. Korronte zuzenaren forma ondorengo irudian ikus daiteke.

DC bateriekin, energiarako zelulaia solarekin, gas guneekin, termokopplekin, kommutadoreko elektrogeneratzaileekin, etab. Korronte alternoa korronte zuzenean bihurtu daiteke birrektifikatzaile baten bidez.

Elektrizitatearen indarrak korronte zuzenak orokorrean tenperatura baxuko aplikazioetan erabilera oso zabala dute. Elektronikoko zirkuitu gehienetan korronte zuzeneko indar elektriko beharrezkoa da.

Zer unitateetan neurtzen da elektrizitatearen korrontea (korronteen unitateak)?

SI sisteman, korronteari amperio edo amp deitzen zaio. Hau A hizkiarekin adierazten da. Amperioa edo amp elektrizitatearen korronteari dagokion SI sisteman oinarriko unitatea da. Amperio izena fisikari handi Andrew Marie Ampere-ren omenez eman zaio.

SI sisteman, 1 amperio elektrizitatearen kargua bi puntu artean segundu bakoitzeko coulomb bat doanean. Beraz,

$\begin{align*} 1 \,\, Ampere = \frac {1\,\,Coulomb} {1\,\,Second} = \frac {C} {S} \end{align*}$

Beraz, elektrikoa sekundu bakoitzeko koulombo edo C/S-tan neurtzen da.

Elektrikoaren Intentsio Formulak

Intentsioaren formulari oinarrizkoak hauek dira:

Intentsioaren, Tentsioaren eta Ahalmenaren arteko erlazioa (Ohm-en Legea)
Intentsioaren, Indarren eta Tentsioaren arteko erlazioa
Intentsioaren, Indarren eta Ahalmenaren arteko erlazioa

Erlazio hauiek irudian azaltzen dira.

Intentsioaren Formula 1 (Ohm-en Legea)

Ohm-en legearen arabera,

$\begin{align*} V = I*R \end{align*}$

Beraz,

$\begin{align*} I = \frac{V}{R}\,\,A \end{align*}$

Adibide

Beheko zirkuituan erakusten den moduan $24\,\,V$ tenperatura aplikatzen da erresistentziari $12\,\,\Omega$ . Zehaztu erresistorean doazen korrontea.

Emaitza:

Emandako datuak: $V=24\,\,V ,\,\, R=12\,\,\Omega$

Ohm-en legearen arabera,

$\begin{align*} & I = \frac{V}{R} \\ & = \frac{24}{12} \\ & I = 2\,\,A \end{align*}$

Beraz, ekuazioa erabiliz, pasartegian doazen intensitate elektrikoa $2\,\,A$ lortzen dugu.

Intentsitatearen Formula 2 (Indar Elektriko eta Tentsioa)

Eskuratutako indar elektrikoa tentsio-erakundearen produktua da eta tentsio elektrikoa.

$\begin{align*} P = V*I \end{align*}$

Beraz, intentsitatea indar elektrikoaren eta tentsioaren arteko zatiketa gisa lortzen dugu. Matematikoki,

$\begin{align*} I = \frac{P}{V}\,\,A \end{align*}$

Non $A$ amperak edo amps (intentsitate elektrikoaren unitateak) adierazten ditu.

Adibide

Beharreko zirkuituan ikusten den bezala, $24\,\,V$ tensioa aplikatzen da $48\,\,W$ ilunpean. Kalkulatu $48\,\,W$ ilunpean hartzen den korrontea.Emaitza:

Daturik: $V=24\,\,V ,\,\, P=48\,\,W$

Formula honen arabera,

$\begin{align*} & I = \frac{P}{V} \\ & = \frac{48}{24} \\ & I = 2\,\,A \end{align*}$

Beraz, aurreko formularen bidez lortzen dugu $48\,\,W$ ilunpean hartzen den korrontea hau dela: $2\,\,A$ .

Korrontearen Formula 3 (Indarra eta Aingura, Ohmiakoa Galdu, Erresistentzia Gizagarria)

Jakina dugu, $P = V * I$

Orain, Ohm-en legea $V = I * R$ aurreko ekuazioan ordezkatzen dugunean, hona hemen lortzen dugu,

$\begin{align*} P = I^2*R \end{align*}$

Beraz, indarra potentzia eta erraztestasunaren arteko arrazoiren erro karratua da. Matematikoki, hau da formula hori:

$\begin{align*} I = \sqrt{\frac{P}{R}}\,\,A \end{align*}$

Adibide

Beheko zirkuituan erakusten den bezala, $100\,\,W$ , $20\,\,\Omega$ ilunpeko hartzen duen indarra askatu behar da

Emaitza:

Emandako datuak: $P=100\,\,W ,\,\, R=20\,\,\Omega$

Aurreko diagraman erakusten den moduan indarraren, potentziaren eta aurkiberriaren arteko harremana:

$\begin{align*} & I = \sqrt{\frac{P}{R}} \\ & = \sqrt{\frac{100}{20}} \\ & = \sqrt{5} \\ & I = 2.24\,\,A \end{align*}$

Beraz, ekuazio hori erabiliz, $100\,\,W$ , $20\,\,\Omega$ lampa atera duen indarra $2.24\,\,A$ da.

Indarraren dimentsioak

Indarraren dimentsioak masa (M), luzera (L), denbora (T) eta amper (A) terminoetan hauek dira: $M^0L^0T^-^1Q$ .

Indarra (I) segunduko coulomb gisa adierazten da. Beraz,

$\begin{align*} I = \frac{Q}{t} = \frac{[Q]}{[T]} = QT^-^1 = M^0L^0T^-^1Q \end{align*}$

Konbenzionala korrientearen eta elektronen erakarpenaren arteko desberdintasuna

Konbenzionala korrientea eta elektronen erakarpenaren artean oso txiki bat dago okerrada. Saio hau azter dezagun bi horren arteko desberdintasuna ulertzeko.

Elektroden bidez kanpojartzen diren kargu elektrikoak elektronen bidez igotzen dira. Zirkuitu baten barruan elektrikoa eremuaren norabidea, definizioz, positiboen proba-karguak atera egiten dituen lege da. Beraz, negatibok kargu partikuluek, hau da, elektronak, elektrikoa eremuaren aurkako norabidean igotzen dira.

Elektronen teoriaren arabera, tensioa edo potentzial-diferentzia aplikatzen den bitartean, kanalizadorean kargu-partikuluak zirkuituan igotzen dira, elektroden korrientea osatuz.

Kargu partikulu hauek potentzial handiagoetik potentzial txikiagorantz, hau da, pilaren positibotik negatibora kanporako zirkuituan igotzen dira.

Baina, metaliko kanalizadore batean, positibo kargu partikuluak posizio finkoan daude, eta negatibo kargu partikuluak, hau da, elektronak, aske igotzen dira. Semikondukitoretan, kargu partikulen erakarpena positiboa edo negatiboa izan daiteke.

Positiboko kargu portzaileen eta negatiboko kargu portzaileen erakarpenen kontrako norabidean duten eragina berdina du elektroden zirkuituan. Korrientea positiboko edo negatiboko karguekin, edo biok, sortzen da, korrientearren norabideari buruzko konbentzio bat beharrezkoa da, kargu portzaileen mota independente gisa.

Konbenzionala korrientearren norabidea positiboko kargu portzaileak igoten dituzten norabidean hartzen da, hau da, potentzial handiagoetatik potentzial txikiagorantz. Beraz, negatiboko kargu portzaileak, hau da, elektronak, konbenzionala korrientearren norabidearen aurkako norabidean igotzen dira, hau da, potentzial txikiagotik potentzial handiagorantz. Hala ere, konbenzionala korrientea eta elektronen erakarpena norabide desberdinetan igotzen dira, irudian erakusten den bezala.

konbenzionala korrientearen eta elektronen erakarpenaren norabidea — Konbenzionala korrientearen eta elektronen erakarpenaren norabidea

Berezko Arrunta: Bateria positiboko terminaletatik negatibora doazen kargu positiboen hedapena da berezko arrunta.
Elektronen Hedapena: Elektronen hedapena elektronen arruntarako deitzen da. Bateria negatiboko terminaletatik positibora doazen kargu negatiboen - hau da, elektronen - hedapena da elektronen hedapena. Elektronen hedapena berezko arruntaren aurka dago.

Berezko arruntaren eta elektronen hedapenaren norabidea azpiko irudian erakusten da.

Berezko Arrunta vs Konduktoreko Hedapena

Berezko Arrunta

Berezko arrunta isolante baten zati batetan, adibidez likido, gas edo bakuuneko hedapena da.

Berezko arruntak konduktoreak behar ditu hedatzeko; beraz, Ohm-en legea betetzen ez du. Berezko arruntaren adibide bat bakuuna da, non katodeak emandako elektronak anodora hedatzen diren bakuunan.

Konduktoreko Hedapena

Edozein konduktorean hedatzen den arrunta konduktoreko hedapena da. Konduktoreko hedapena konduktoreak behar ditu hedatzeko; beraz, Ohm-en legea betetzen du.

Hedapen Arrunta

Kontuan hartu biribilari eta biribilari paraleloan konektatuta dauden V geratzailearekin, azpiko irudian ikusita. Biribilariaren travezu hedatzen den arruntaren natura desberdina da biribilarioaren travezu hedatzen denarratik.

Biribilariaren gaineko tensioak edo potentzia diferentziak arruntaren hedapen jarraitua sortzen du, ekuazio honekin adierazten dena,

$\begin{align*} I_1 = \frac{V}{R} \end{align*}$

Hona hau “konduktiboa” deitzen da.

Orain, kondensadorearen bidezko korrontea, kondensadorearen tensioak aldatzen denean soilik igaro daiteke, formula honen arabera,

$\begin{align*} I_2 = \frac{dQ}{dt} = C \frac{dV}{dt} \end{align*}$

Hona hau “desplazamenduko korrontea” deitzen da.

Fisikoki, desplazamenduko korrontea ez da korrontea, inongo neurri fisikorik ez baita igotzen, karguen igarpen bezala.

Nola neurtu korrontea

Elektriko eta elektroniko zirkuituetan, korrontea neurtzea parametro garrantzitsu bat da.

Elektrizitatearen korrontea neurtzeko tresna bat ammeter deitzen da. Korrontea neurtzeko ammetera seriean lotu behar da neurtu nahi den zirkuituarekin.

Ammeter bidezko korrontearen neurrizko resistente baten gainean erakusten da irudian:

Elektrizitatearen korrontea galvanometro batekin ere neurtu daiteke. Galvanometroak korrontearen norabidea eta magnitudea ematen ditu.

Korrontea neurtu daiteke magneztikoa detektatuz, zirkuitua ez zutela egin arte. Hainbat tresna daude korrontea neurtzeko zirkuitua ez zutela egin arte.

Hall effect current sensor transducers
Current transformer (CT) (only measures AC)
Clamp meters
Shunt resistors
Magneto resistive field sensors

Arrazoien elektrikoekin zer ikusia ditugun adarrak

Arrazoien elektrikoen adarr orokorrak aztertzen ari gara.

Zer erabiltzen du elektrizitatearen arrazoia neurtzeko elektromagnetikoa?

Galvanometro bat elektrizitatearen arrazoia neurtzeko elektromagnetikoa erabiltzen duen neurketa tresna da.

Galvanometro bat tresna absolutua da; elektrizitatearen arrazoia desplazamendu angeluaren tangente baten bitartez neurtzen du.

Galvanometro bat elektrizitatearen arrazoia zuzenean neurtu dezake, baina hau zirkuitua eztabaidatzeko beharrezkoa da; beraz, askotan, ez da oso errazgarria.

Zer modutan sortzen du elektrizitatearen arrazoia indarra magnetikoa?

Magnetismoaren eremu batean kokatutako konduktore bat indar bat jasoko du, arrazoia karguen fluxua baita.

Konduktore bat neurtuko dugu, non arrazoia igaro egiten den, irudian (a) ikusten den bezala. Fleming-en eskubiko erregela arabera, arrazoia eremua magnetikoa eratoriko du erlojuaren noranzkoan.

企业微信截图_17098660781451.png 企业微信截图_17098660847078.png

Elektrizitatearen arrazoitik sortutako indar magnetikoa

Konduktorearen eremua magnetikoa ondorioztatzen du konduktorearen gainean indar magnetikoa sortzen duela eta behean ahulduko dela.

Eremu magnetikoak hiragarri estaltzaileak dira; horregatik, konduktorea behera joango du, hau da, indar magnetikoa behera doana, irudian (b) ikusten den bezala.

Adibide honek esaten du indarraren konportamendua magnetiko baten barruan dagoen korronte elektrikoak eragiten duela. Hurrengo ekuazioak zehazten du korronte elektriko bat duten konduktore bati eragiten zaion indar magnetikoaren magnitudea.

$\begin{align*} F_B = BIL\,\,Sin\theta \end{align*}$

Korronte elektriko bat eragiteko, hau da beharrezkoa duena

Korronte elektriko bat eragiteko, hau da beharrezkoa duena:

Potentzial diferentzia bi puntuen artean existitzen bada. Bi puntuak zirkuitu batean potentzial berean badira, korrontea ezin da eragi.
Voltaje-iturri bat edo korronte-iturri bat, pilu bat bezala edo zelula bat, elektron libreak eragiten dituena, horiek korronte elektrikoa osatzen dutena.
Konduktore bat edo kable bat, elektrizitatea eragiten dutena.
Zirkuitua itxi edo osoa izan behar da. Zirkuituak ireki badira, korrontea ezin da eragi.

Hauen dira korronte elektriko bat eragiteko beharrezko baldintzuak. Irudia honetan ikus daiteke zirkuitu itxi batean igaro den korrontea.

Zein da Korronte Elektriko eta Elektrizitate Estatikoaren arteko Ezberdintasuna

Korronte elektriko eta elektrizitate estatikoaren arteko ezberdintasun nagusia elektronak edo karguak konduktore baten barruan eragiten direla korronte elektrikoan.

Berriz, elektrizitate estatikoan, karguak gordeko dira eta hedatzen dira sustantzi baten gainaldean.

Korronte elektrikoak elektronen eragileagatik sortzen da, berriz, elektrizitate estatikoak objektu batean negatiboki kargatutako partikulen bidez sortzen da.

Korronte elektrikoak bakarrik konduktoreetan sortzen dira, berriz, elektrizitate estatikoak konduktoreetan edo aislanteetan sortzen dira.

Korronte elektriko bat Magnetiko Bat Eragiten Duela Nola Ahalbidetzen Da?

Esan ohi da korronte elektrikoak eragiten duenean, hots, elektrizitate-karga mugitu egiten denean, eremua magnetiko bat sortzen dela. Magnetiko bat eremuan magnetikoan gorde bada, indar bat jasoko du.

Elektrikoki, hau da, elektrikoa, magnetiko polu berdinen artean elkar erakartzen dira eta magnetiko polu desberdinen artean elkar ezkeratzen dira. Beraz, esan dezakegu elektrikok magnetiko poluak bidez magnetiko eremuaren bidez eragiten dituela.