Jinsi visivyo vya umeme na mafuta ya umeme yanavyosogeza katika mawindo mishipa na vile vya chuma

Mawimbi ya mawimbi katika mitindo, kabeli, na viti ni msemo wa asili ambao unahusu mzunguko wa elektroni na sifa za viwango vya kueneza. Hapa kuna maelezo kamili ya tabia hii:

1. Mawazo ya Elektroni Huru

Katika viti na viwango vya kueneza, kuna idadi kubwa ya elektroni huru. Elektroni huru hawa hujazwa na matumizi ya magamba na wanaweza kukwea huru ndani ya chombo. Ukuaji wa elektroni huru ni sababu msingi ya kusaidia viti kwa kuwa vya kueneza zuri.

2. Athari ya Umbo la Nje la Umeme

Wakati umeme (au umbo la nje la umeme) linapatikana kulingana na chombo chenye viwango vya kueneza, elektroni huru hutoa athari na wakianza kukwea kwa njia moja. Njia ya umbo la nje linaloamri hutoa njia ya kukwea ya elektroni. Mara nyingi, umbo la nje linaelekea kutoka kwenye kitufe cha chanya hadi kitufe cha dogo, na elektroni hukwea kinyume, kutoka kwenye kitufe cha dogo hadi kitufe cha chanya.

3. Kukwea kwa Njia Moja ya Elektroni

Kulikuwa na umbo la nje, elektroni huru huanza kukwea kwa njia moja, kuanzisha mawimbi. Njia ya mawimbi inaelekezwa kama njia ya kukwea ya mwendo wa mshindo chanya, ambayo ni kinyume na njia halisi ya kukwea ya elektroni. Kwa hiyo, tunapotumia maneno ya "mawimbi yanakuwa kutoka kwenye chanya hadi dogo", tumeanishwa kwamba elektroni yanakuwa kukwea kutoka kwenye dogo hadi chanya.

4. Muunganisho na Mtandao

Wakati wanakwea, elektroni huru huwasiliana na mtandao (maeneo ya atomu) ya chombo. Miungano haya yanasababisha elektroni kuchanganyikiwa, kubadilisha njia yao ya kukwea na kupunguza ubora wao wa kweka. Hii ya changanyiko ni moja ya chanzo cha upinzani.

5. Mwisho wa Mawimbi

Mwisho wa mawimbi (J) ni mawimbi kwa sehemu moja ya eneo la kushirikiana na linaweza kutafsiriwa kwa formula:

J= I/A

ambapo I ni mawimbi na A ni eneo la kushirikiana la chombo chenye viwango vya kueneza.

6. Sheria ya Ohm

Sheria ya Ohm hutafsiri uhusiano kati ya mawimbi, umeme, na upinzani:

V=IR

ambapo V ni umeme, I ni mawimbi, na R ni upinzani.

7. Sifa za Viwango vya Kueneza

Viwango vya kueneza vingine vina sifa tofauti za kueneza, ambazo zinategemea sasa za elektron za chombo na mtandao. Kwa mfano, copper na silver ni vya kueneza vizuri kwa sababu wanaweza kupata idadi kubwa ya elektroni huru na upinzani mdogo.

8. Athari ya Joto

Joto lina athari kubwa kwa kueneza. Mara nyingi, wakati moto unaruka, muunganisho wa mtandao wa chombo hunzika, kunaruhusu changanyiko zaidi kati ya elektroni na mtandao, na kufanya upinzani kuongezeka. Hii ndiyo sababu upinzani wa viwango vya kueneza kunaruka wakati moto unaruka.

9. Superconductivity

Kulikuwa na masharti maalum, baadhi ya viwango vya kueneza vinaweza kuingia kwenye hali ya superconductivity, ambako upinzani unapungua kwa sifuri, kunaruhusu mawimbi kuenda bila upoteo. Superconductivity mara nyingi inafanyika wakati moto unachache, lakini utafiti wa hivi karibuni umefundishwa baadhi ya viwango vya kueneza vya moto wa juu.

Muhtasari

Mawimbi katika mitindo, kabeli, na viti yanaweza kutekelezwa kwa mujibu wa kukwea kwa njia moja ya elektroni huru kwa ushauri wa umbo la nje la umeme. Muunganisho wa elektroni na mtandao wa chombo huunda upinzani. Sifa za viwango vya kueneza, moto, na vitu vingine vyote vinaweza kuboresha au kupunguza ufanisi wa mawimbi. Kuelewa masomo haya ya msingi yanaweza kusaidia kwa kutosha katika kutengeneza na kutumia viwango vya kueneza na mitandao.