როგორც კი ვიწყებთ ფიზიკის შესწავლას სასკოლო სასწავლო გეგმაში, თითქმის მაშინვე მასწავლებლები გვეუბნებიან, რომ ძალიან დიდი განსხვავებაა დენსა და ძაბვას შორის და მისი ცოდნა შემდგომ ცხოვრებაში დაგვჭირდება. და მაინც, ახლა ზრდასრული ადამიანიც კი ხშირად ვერ იტყვის ამ ორ ცნებას შორის განსხვავებების შესახებ. მაგრამ ყველამ უნდა იცოდეს ეს განსხვავება, რადგან საქმე გვაქვს ყოველდღიურ ცხოვრებაში დენთან და ძაბვასთან, მაგალითად, ტელევიზორის ან ტელეფონის დამტენის ჩართვა დენის განყოფილებაში.

განმარტება

მიმდინარეპროცესს უწოდებენ, როდესაც ელექტრული ველის გავლენით იწყება დამუხტული ნაწილაკების მოწესრიგებული მოძრაობა. ნაწილაკები შეიძლება იყოს სხვადასხვა ელემენტები, ეს ყველაფერი დამოკიდებულია კონკრეტულ შემთხვევაზე. თუ ვსაუბრობთ გამტარებზე, მაშინ ამ სიტუაციაში ნაწილაკები ელექტრონებია. ელექტროენერგიის შესწავლისას ადამიანებმა დაიწყეს იმის გაგება, რომ დენის შესაძლებლობები შესაძლებელს ხდის მის გამოყენებას სხვადასხვა სფეროში, მათ შორის მედიცინაში. ბოლოს და ბოლოს, ელექტრული მუხტები ეხმარება პაციენტების რეანიმაციაში, აღადგენს გულის მუშაობას. გარდა ამისა, დენი გამოიყენება ისეთი რთული დაავადებების სამკურნალოდ, როგორიცაა ეპილეფსია ან პარკინსონის დაავადება. ყოველდღიურ ცხოვრებაში ის უბრალოდ შეუცვლელია, რადგან მისი დახმარებით ჩვენს ბინებსა და სახლებში შუქი ანთებულია, მუშაობს ელექტრო ტექნიკა.

Ვოლტაჟი- კონცეფცია ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე მიმდინარე. ერთი დადებითი მუხტი მოძრაობს სხვადასხვა წერტილიდან: დაბალი პოტენციალიდან მაღალზე. და ძაბვა არის ამ მოძრაობაზე დახარჯული ენერგია. გასაგებად, ხშირად მოყვანილია მაგალითი ორ ნაპირს შორის წყლის ნაკადთან დაკავშირებით: დენი არის თავად წყლის ნაკადი და ძაბვა აჩვენებს დონეების განსხვავებას ორ ნაპირში. შესაბამისად, ნაკადი იქნება დონეების გათანაბრებამდე.

განსხვავება

ალბათ, მთავარი განსხვავება დენსა და ძაბვას შორის უკვე ჩანს განმარტებიდან. მაგრამ მოხერხებულობისთვის, ჩვენ მივცემთ ორ მთავარ განსხვავებას განხილულ ცნებებს შორის უფრო დეტალური აღწერით:

1. დენი არის ელექტროენერგიის რაოდენობა, ხოლო ძაბვა არის პოტენციური ენერგიის საზომი. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ორივე ეს კონცეფცია დიდად არის დამოკიდებული ერთმანეთზე, მაგრამ ამავე დროს ისინი ძალიან განსხვავდებიან. I (დენი) = U (ძაბვა) / R (წინააღმდეგობა). ეს არის მთავარი ფორმულა, რომლითაც შეგიძლიათ გამოთვალოთ დენის დამოკიდებულება ძაბვაზე. წინააღმდეგობაზე გავლენას ახდენს მრავალი ფაქტორი, მათ შორის მასალა, საიდანაც მზადდება გამტარი, ტემპერატურა და გარემო პირობები.
2. განსხვავება მიღებაშია. ზემოქმედება ელექტრულ მუხტებზე სხვადასხვა მოწყობილობებში (მაგალითად, ბატარეებში ან გენერატორებში) ქმნის ძაბვას. და დენი მიიღება წრედის წერტილებს შორის ძაბვის გამოყენებით.

ელექტრული დენის და მუხტების ნაკადის საკუთარი თვალით დანახვის შეუძლებლობა ყოველთვის იყო პრობლემა მათთვის, ვინც ცდილობს გაიგოს ძირითადი ელექტრული ცნებები. კვლევის ორი ძირითადი კომპონენტია დენი და ძაბვა, რომლებიც, როგორც წესი, არასწორად არის გაგებული მათ მიერ, ვინც ცდილობს თემის გაგებას. ეს სტატია დაგეხმარებათ გაიგოთ განსხვავება მათ შორის.

ელექტროენერგიის ძირითადი ცნებები ტრიალებს ერთი ატომური კომპონენტის, ელექტრონის გარშემო. არასტაბილურ ატომებს აქვთ დეფიციტი ან დამატებითი ელექტრონები თავიანთ ვალენტურ ზოლში. დამატებითი ელექტრონები ერთი არასტაბილური ატომიდან მიდრეკილია ელექტრონის დეფიციტის მქონე ატომის ვალენტურ ზოლზე.

გარე ელექტროქიმიური წყაროს დახმარებით შესაძლებელია ელექტრონების მოძრაობის შექმნა. ნებისმიერი ორი ტერმინალი შეიძლება გამოყენებულ იქნას ამ დამუხტვის წყაროს დასაკავშირებლად და ორი კონტაქტის შესაქმნელად, ერთი დადებითი და ერთი უარყოფითი.

პოტენციურ განსხვავებას ორ ასეთ წერტილს შორის, რომელთაგან ერთი მოქმედებს როგორც წყარო, ხოლო მეორე, როგორც ელექტრონების მიმღები, ეწოდება ძაბვა. ძაბვის ერთეული არის ვოლტი და მისი სიმბოლოა " V".

ელექტრონების დინება დირიჟორში იწვევს დენს. დენის მიმართულება მიდის დადებითი პოლუსიდან უარყოფითზე. მაგრამ ელექტრული მუხტები, ანუ ელექტრონები, რეალურად მოგზაურობენ წყაროს უარყოფითი პოტენციალისკენ. ელექტრული მუხტის რაოდენობას, რომელიც მიედინება დირიჟორის ერთეული განივი განყოფილების არეზე, ეწოდება დენის სიძლიერეს. მიმდინარე სიძლიერე იზომება ამპერებში და აქვს სიმბოლო " ᲛᲔ".

ამომრთველები

დაუკრავენ გამოიყენება ელექტრულ წრედში და ელექტრულ სამუშაოებში მისი კომპონენტების მეშვეობით გადაჭარბებული დენის გადინების შეწყვეტის მიზნით. ელექტრული საკრავების მწარმოებლები მიუთითებენ მახასიათებლებზე ორი პარამეტრის გამოყენებით - ძაბვა და დენი. დაუკრავენ შერჩევის კრიტერიუმები დამოკიდებულია მიკროსქემის ნომინალურ ძაბვაზე, რომელშიც ის იმუშავებს.

დაუკრავის დენის მახასიათებლები არ არის დამოკიდებული მასში გამავალი დენის ტიპზე - AC ან DC. ეს დამოკიდებულია მხოლოდ დენის სიდიდეზე დნობის მავთულის დნობის მომენტში. მიუხედავად იმისა, რომ მავთულის სისქე და გამოყენებული ლითონის მავთულის ტიპი არის ფაქტორი, რომელიც პირდაპირ კავშირშია აღჭურვილობის მიმდინარე მუშაობასთან. ეს იმის გამო ხდება, რომ დნობადი მავთულის მიერ წარმოქმნილი სითბო არის დირიჟორში გამავალი დენის კვადრატის ფუნქცია გამრავლებული წინაღობაზე და მიმდინარე ნაკადის დროზე.

ბატარეების გავლენა დენზე და ძაბვაზე

აკუმულატორები (ბატარეები) ჩვეულებრივ ფასდება დენის (ამპერების) რაოდენობით, რომელთა მიწოდება შეუძლიათ უწყვეტად ერთი საათის განმავლობაში. ამიტომ, ბატარეების მახასიათებლები მითითებულია ამპერ-საათებში. ბატარეის ხანგრძლივობა დამოკიდებულია მის მეშვეობით დაკავშირებულ დატვირთვაზე. მძიმე დატვირთვა ამცირებს ბატარეის ხანგრძლივობას, ხოლო მსუბუქი დატვირთვა ზრდის ბატარეის ხანგრძლივობას.

თუ ბატარეები დაკავშირებულია სერიულ კომბინაციაში ელექტრულ წრეში, ელექტრომომარაგების ქსელი, წრეში ძაბვა გაიზრდება და წრეში დენი დარჩება იმავე დონეზე.

ძაბვის წყაროების პარალელური კავშირი გამოიყენება დენის გასაზრდელად ძაბვის გაზრდის გარეშე.

წყლის ნაკადის ანალოგია

განვიხილოთ ორი ავზი, რომლებიც დაკავშირებულია გამჭვირვალე მილით, მათში წყალი ინახება მიწიდან იმავე სიმაღლეზე. მილში წყლის ნაკადი არ არის.

ახლა, თუ ჩვენ შევცვლით ერთ-ერთი ავზის პოზიციას პოტენციური სხვაობის შესაქმნელად, შევამჩნევთ, რომ წყალი მიედინება მილის მეშვეობით უფრო მაღალი პოტენციალის მქონე კონტეინერიდან ქვედა პოტენციალის მქონე კონტეინერში. წყლის დონის შეცვლის ნაცვლად, იმავე მიზნით შეგვიძლია გამოვიყენოთ წყლის ტუმბოებიც. სარქველები შეიძლება გამოყენებულ იქნას მილში ერთი რეზერვუარიდან მეორეში გადინებული წყლის რაოდენობის გასაკონტროლებლად.

ანალოგია შეიძლება გაკეთდეს ამ სიტუაციასა და მარტივ ელექტრულ წრეს შორის. წყლის ტუმბო გამოიყენება ნაკადში წყლის ზეწოლისთვის, დავარქვათ მას „ძაბვა“. წყალი იქცევა დამუხტული ელექტრონებივით. წყლის ნაკადი ელექტრონების მოძრაობის ანალოგიურია, ხოლო წყლის რაოდენობა, რომელიც მიედინება მილის ერთეული კვეთის ფართობზე, ანალოგიურია "დენისა". რაც უფრო მაღალია პოტენციური რეზერვუარი არის „ელექტროენერგიის წყარო“, ხოლო წყლის რაოდენობა მასში არის „აკუმულატორი“. მილის გასწვრივ დამონტაჟებული ნებისმიერი ამწე შეიძლება ჩაითვალოს "დატვირთავად". ელექტრო სამონტაჟო სამუშაოები

სულელური კითხვა, შენ ამბობ? Სულაც არა. გამოცდილებამ აჩვენა, რომ ძალიან ბევრ ადამიანს არ შეუძლია სწორი პასუხის გაცემა. ენა ასევე იწვევს გარკვეულ დაბნეულობას: გამოთქმაში "12 V წყარო ხელმისაწვდომია გასაყიდად", მნიშვნელობა დამახინჯებულია. სინამდვილეში, ამ შემთხვევაში, ჩვენ ვგულისხმობთ, რა თქმა უნდა, ძაბვის წყაროს და არა დენის წყაროს, რადგან დენი არ იზომება ვოლტებში, მაგრამ ამის თქმა ჩვეულებრივ არ არის. ყველაზე სწორი სათქმელია "12 ვოლტი DC კვების წყარო", მაგრამ ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ "ელექტრომომარაგება \u003d 12V", სადაც "=" სიმბოლო მიუთითებს, რომ ეს არის DC ძაბვა და არა AC. თუმცა ამ წიგნში ხანდახან „შეცდომებსაც დავუშვებთ“ - ენა ენაა.

ამ ყველაფრის გასაგებად, ჯერ გავიხსენოთ სახელმძღვანელოდან მკაცრი განმარტებები (მათი დამახსოვრება ძალიან სასარგებლო სავარჯიშოა!). ასე რომ, დენი, უფრო ზუსტად, მისი სიდიდე, არის ელექტრული მუხტის რაოდენობა, რომელიც მიედინება გამტარის განივი მონაკვეთზე დროის ერთეულზე: / = Qlt. დენის ერთეულს ეწოდება "ამპერი", ხოლო მისი განზომილება SI სისტემაში არის კულონი წამში, ამ ფაქტის ცოდნა მოგვიანებით გამოგვადგება.

ძაბვის განმარტება გაცილებით დამაბნეველი ჩანს - ძაბვის სიდიდე არის ელექტრული პოტენციალის განსხვავება სივრცეში ორ წერტილს შორის. იგი იზომება ვოლტებში და ამ საზომი ერთეულის განზომილება არის ჯოული თითო გულსაკიდი, ანუ U - EIQ. რატომ არის ეს ასე ადვილი გასაგებია, როცა ჩავუღრმავდებით ძაბვის სიდიდის მკაცრ განმარტებას: 1 ვოლტი არის ისეთი პოტენციური სხვაობა, რომლის დროსაც 1 კულონის მუხტის მოძრაობა მოითხოვს ენერგიის ხარჯვას 1 ჯოულის ტოლი.

ამ ყველაფრის ნათლად წარმოდგენა შესაძლებელია გამტარის მილთან შედარებით, რომლითაც წყალი მიედინება. ასეთი შედარებით, დენი შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც წამში გადინებული წყლის რაოდენობა (ნაკადი) (ეს საკმაოდ ზუსტი ანალოგია), ხოლო ძაბვა შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც წნევის სხვაობა მილის შესასვლელსა და გამოსავალზე. ყველაზე ხშირად, მილი მთავრდება ღია სარქველით, ისე, რომ გამოსასვლელი წნევა ტოლია ატმოსფერული წნევისა და შეიძლება მივიღოთ როგორც ნული. ანალოგიურად, ელექტრულ სქემებში არის საერთო მავთული (ანუ „საერთო ავტობუსი“ - მოკლედ მას ხშირად უწოდებენ „მიწას“, თუმცა ეს არ არის ზუსტი - ამ საკითხს მოგვიანებით დავუბრუნდებით), პოტენციალი რომელიც აღებულია როგორც ნული და რომლის მიმართ იკითხება წრედში არსებული ყველა ძაბვა. ჩვეულებრივ (მაგრამ არა ყოველთვის!) მიკროსქემის მთავარი ელექტრომომარაგების უარყოფითი ტერმინალი აღებულია როგორც საერთო მავთული.

ასე რომ, დავუბრუნდეთ სათაურში დასმულ კითხვას: რა განსხვავებაა დენსა და ძაბვას შორის? სწორი პასუხი ასე ჟღერს: დენი არის ელექტროენერგიის რაოდენობა, ხოლო ძაბვა არის მისი პოტენციური ენერგიის საზომი. ფიზიკაში გამოუცდელი თანამოსაუბრე, რა თქმა უნდა, დაიწყებს თავის ქნევას, შეეცდება გაიგოს და შემდეგ შეიძლება ასეთი ახსნა. წარმოიდგინეთ ქვა ჩამოვარდნილი. თუ ის მცირეა (ელექტროენერგიის რაოდენობა მცირეა), მაგრამ ეცემა დიდი სიმაღლიდან (მაღალი ძაბვა), მაშინ შეიძლება გამოიწვიოს ისეთივე უბედურება, როგორც დიდმა ქვამ (ბევრი ელექტროენერგია), მაგრამ დაცემას დაბალი სიმაღლიდან (დაბალი). ვოლტაჟი).

კითხვა შეიძლება ერთი შეხედვით სულელურად მოგეჩვენოთ. გამოცდილებამ აჩვენა, რომ ბევრს არ შეუძლია სწორი პასუხის გაცემა. ენა გარკვეულ დაბნეულობას იწვევს: ასეთ გამოთქმაში - "გაყიდვაშია 6 ვოლტიანი პირდაპირი დენის წყარო" მნიშვნელობა დამახინჯებულია. სინამდვილეში, ამ შემთხვევაში, რა თქმა უნდა, ვარაუდობენ ძაბვის წყაროს და არა დენის წყაროს, რადგან არავინ ზომავს დენს ვოლტებში, მაგრამ ამას ვერ იტყვი. ყველაზე ზუსტი იქნება თუ ვიტყვით - "DC კვების წყარო 6 ვოლტი", ასევე შეგიძლიათ დაწეროთ "ელექტრომომარაგება = 6 V", მაშინ სიმბოლო "=" გვეტყვის, რომ ეს არის პირდაპირი ძაბვა და არავითარ შემთხვევაში ცვლადი. თუმცა, აქაც შეიძლება ხანდახან „დაუშვათ შეცდომები“ – ენა ენაა.

ამ ყველაფრის გასაგებად, გავიხსენოთ ზუსტი განმარტებები საცნობარო წიგნიდან (მათი დამახსოვრება ძალიან სასარგებლოა). ასე რომ, დენი, უფრო სწორად, მისი მნიშვნელობა არის მუხტის რაოდენობა, რომელიც გადის გამტარის მონაკვეთზე დროის ერთეულზე: I = Qlt. დენის ერთეულს ეწოდება "ამპერი" და მისი განზომილებაა კულონი წამში. ამ ფაქტის ცოდნა მოგვიანებით გამოგვადგება. სადაც ძაბვის ამბავი უფრო დამაბნეველი იქნება - ძაბვის მნიშვნელობა არის პოტენციური განსხვავება მატერიის ორ წერტილს შორის. იგი იზომება ვოლტებში, ხოლო საზომი ერთეული არის ჯოული.
გულსაკიდზე. რატომ არის ეს ასე ადვილი გასაგებია, როცა ძაბვის ზუსტი განმარტების გაგებას ჩავუღრმავდებით: 1 ვოლტი არის ისეთი პოტენციური სხვაობა, რომლის დროსაც 1 კულონიანი მუხტის მოძრაობა მოითხოვს ენერგიის ხარჯვას, რომელიც იქნება 1 ჯოულის ტოლი. .

ეს ყველაფერი შესანიშნავად შეიძლება წარმოიდგინოთ გამტარისა და მილის შედარებით, რომლითაც წყალი მიედინება. ასეთი შედარების გამოყენებით, ჩვენ ვხედავთ, რომ დენის სიდიდე ადვილად შეიძლება წარმოვიდგინოთ, როგორც წყლის ნაკადის რაოდენობა წამში (ეს მშვენიერი ანალოგია მისი სიზუსტით), ხოლო ძაბვა ჰგავს წნევის სხვაობას გამოსავალსა და შესასვლელში. ჩვენი მილის. როგორც წესი, მილი მთავრდება ღია დრენაჟით, ამიტომ გამოსასვლელი წნევა ტოლი იქნება ატმოსფერული წნევისა და შეიძლება იქნას მიღებული, როგორც საცნობარო დონე. ანალოგიურად, ელექტრულ სქემებში არის საერთო მავთული (ან "საერთო ავტობუსი" - მოკლედ მას უწოდებენ "მიწას", თუმცა ეს არასწორია, რომლის პოტენციალი აღებულია როგორც ნული, და რომლის მიმართ არის ყველა ძაბვა. ჩვეულებრივ (მაგრამ არა ყოველთვის!) მიკროსქემის მთავარი კვების ბლოკის უარყოფითი ტერმინალი აღებულია როგორც საერთო მავთული.

ასე რომ, დავუბრუნდეთ კითხვას, როგორ განვასხვავოთ დენი ძაბვისგან? სწორი იქნება ამის თქმა: დენი არის ელექტროენერგიის რაოდენობა, ხოლო ძაბვა არის პოტენციური ენერგიის საზომი. ადამიანი, რომელსაც არ ესმის ფიზიკა, რა თქმა უნდა, დაიწყებს თავის ქნევას, შეეცდება გაიგოს, შემდეგ თქვენ დაამატებთ: წარმოიდგინეთ ქვა, რომელიც ვარდება. თუ ქვა პატარაა (დაბალი ელექტროენერგია), მაგრამ ეცემა სიმაღლიდან (მაღალი ძაბვა), მაშინ მას შეუძლია ისეთივე ძლიერი ზემოქმედება მოახდინოს, როგორც დიდი კლდე (ბევრი ელექტროენერგია) მოკრძალებული სიმაღლიდან ჩამოვარდნილი (დაბალი ძაბვა).

სინამდვილეში, ქვის მაგალითი ლამაზია, მაგრამ არა ზუსტი - მიედინება წყლის მილი ბევრად უფრო ზუსტად ასახავს პროცესს. თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ ძაბვა და დენი ჩვეულებრივ ურთიერთდაკავშირებულია. (სიტყვას „ჩვეულებრივ“ იმიტომ ვიყენებ, რომ ზოგიერთ შემთხვევაში - ძაბვის ან დენის წყაროები - ისინი ცდილობენ თავი დააღწიონ ამ კავშირებს, მაშინაც კი, თუ მათ ბოლომდე არ გამოუვათ.) დიახ, დიახ, თუ მაგალითს დაუბრუნდებით მილში წყლით , წარმოდგენა ადვილია, რადგან მილში წნევის მატებასთან ერთად (ძაბვა) მატულობს გადინებული წყლის რაოდენობა (დენი). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, რატომ უნდა გამოვიყენოთ ტუმბოები? უფრო ძნელი წარმოსადგენია ზუსტად შებრუნებული ურთიერთობა - როგორ შეუძლია დენი იმოქმედოს ძაბვაზე. ამისათვის თქვენ უნდა გესმოდეთ წინააღმდეგობის არსი.

მეცხრამეტე საუკუნის პირველ ნახევარში ფიზიკოსებმა არ იცოდნენ როგორ დაეხასიათებინათ დენის დამოკიდებულება ძაბვაზე. ეს მარტივი ახსნაა. შეეცადეთ ექსპერიმენტულად გაარკვიოთ, როგორ გამოიყურება ეს დამოკიდებულება.

მხოლოდ გეორგ ოჰმის ნიჭის წყალობით, შესაძლებელი გახდა წინააღმდეგობის ნამდვილი ბუნების დანახვა ყველა ჭურჭლისა და დაბრკოლების მიღმა. ანუ, დავასკვნათ, რომ დენის დამოკიდებულება ძაბვაზე შეიძლება აღწერილი იყოს ფორმულით: I \u003d U / R. წინააღმდეგობის R მნიშვნელობა დამოკიდებულია მასალაზე, საიდანაც მზადდება გამტარი და გარემოს გარე პირობებზე, განსაკუთრებით ტემპერატურაზე.

დენი არის ელექტრონების მიმართული მოძრაობა (დამუხტული ნაწილაკები). ეს ხდება იმ შემთხვევაში, თუ წრეში არის პოტენციური განსხვავება, ანუ ელექტრული დენის გამტარის ერთ მხარეს, დამუხტული ნაწილაკების სიჭარბე, ხოლო მეორეს მხრივ, მათი ნაკლებობა. პოტენციური განსხვავება, რომელიც საშუალებას აძლევს ელექტრული დენის გადინებას გამტარში, არის ძაბვა. ძაბვის გარეშე, ელექტრო დენი არ იქნება.

ფიზიკაში ეს ურთიერთობა გამოიხატება ფორმულით I \u003d U / R, სადაც I არის დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერე, U არის ძაბვა ამ ელექტრული წრედის ბოლოებზე და R არის ამ მიკროსქემის წინააღმდეგობა. რაც უფრო მაღალია ძაბვა წრედში, მით მეტი დამუხტული ნაწილაკები გაივლიან მასში და პირიქით.

დენი და ძაბვა არის რაოდენობრივი პარამეტრები, რომლებიც გამოიყენება ელექტრულ სქემებში. ყველაზე ხშირად, ეს მნიშვნელობები დროთა განმავლობაში იცვლება, წინააღმდეგ შემთხვევაში ელექტრული წრედის მუშაობას აზრი არ ექნება.

Ვოლტაჟი

პირობითად, ძაბვა მითითებულია ასოებით U. დატენვის ერთეულის დაბალი პოტენციალის წერტილიდან მაღალი პოტენციალის წერტილამდე გადასატანად შესრულებული სამუშაო არის ძაბვა ამ ორ წერტილს შორის. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ეს არის ენერგია, რომელიც გამოიყოფა მუხტის ერთეულის მაღალი პოტენციალიდან მცირეზე გადასვლის შემდეგ.

ძაბვას ასევე შეიძლება ეწოდოს პოტენციური განსხვავება, ისევე როგორც ელექტრომოძრავი ძალა. ეს პარამეტრი იზომება ვოლტებში. 1 კულონი დამუხტვის გადასატანად ორ წერტილს შორის, რომლებსაც აქვთ ძაბვა 1 ვოლტი, საჭიროა 1 ჯოული სამუშაოს შესრულება. კულონი ზომავს ელექტრო მუხტს. 1 გულსაკიდი უდრის 6x10 18 ელექტრონის მუხტს.

ძაბვა იყოფა რამდენიმე ტიპად, რაც დამოკიდებულია დენის ტიპებზე.

• მუდმივი წნევა . ის იმყოფება ელექტროსტატიკურ სქემებში და DC სქემებში.
• AC ძაბვა . ამ ტიპის ძაბვა ხელმისაწვდომია სქემებში სინუსოიდური და ალტერნატიული დენებისაგან. სინუსოიდური დენის შემთხვევაში, ძაბვის მახასიათებლები, როგორიცაა:
  ძაბვის მერყეობის ამპლიტუდაარის მისი მაქსიმალური გადახრა x ღერძიდან;
  მყისიერი ძაბვა, რომელიც გამოიხატება დროის გარკვეულ მომენტში;
  სამუშაო ძაბვა, განისაზღვრება 1-ლი ნახევარციკლის აქტიური მუშაობით;
  საშუალო გამოსწორებული ძაბვა, განისაზღვრება გამოსწორებული ძაბვის მოდულით ერთი ჰარმონიული პერიოდისთვის.

ელექტროენერგიის საჰაერო ხაზების საშუალებით გადაცემისას, საყრდენების მოწყობა და მათი ზომები დამოკიდებულია გამოყენებული ძაბვის სიდიდეზე. ფაზებს შორის ძაბვას ე.წ ხაზის ძაბვა , და ძაბვა მიწასა და თითოეულ ფაზას შორის არის ფაზის ძაბვა . ეს წესი ვრცელდება ყველა ტიპის საჰაერო ხაზებზე. რუსეთში, საყოფაცხოვრებო ელექტრო ქსელებში, სტანდარტია სამფაზიანი ძაბვა ხაზოვანი ძაბვით 380 ვოლტი და ფაზის ძაბვის მნიშვნელობა 220 ვოლტი.

Ელექტროობა

დენი ელექტრულ წრეში არის ელექტრონების სიჩქარე გარკვეულ წერტილში, რომელიც იზომება ამპერებში და დიაგრამებზე მითითებულია ასოებით " მე". ამპერის წარმოებული ერთეულები ასევე გამოიყენება შესაბამისი პრეფიქსებით მილი-, მიკრო-, ნანო და ა.შ. 1 ამპერის დენი წარმოიქმნება 1 კულონის მუხტის ერთეულის 1 წამში გადაადგილებით.

პირობითად მიჩნეულია, რომ დენი მიედინება დადებითი პოტენციალის მიმართულებით უარყოფითი პოტენციალისკენ. თუმცა, ფიზიკის კურსიდან ცნობილია, რომ ელექტრონი მოძრაობს საპირისპირო მიმართულებით.

თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ ძაბვა იზომება წრედზე 2 წერტილს შორის და დენი გადის მიკროსქემის ერთ კონკრეტულ წერტილში, ან მის ელემენტში. ამიტომ, თუ ვინმე იყენებს გამოთქმას "ძაბვა წინააღმდეგობაში", მაშინ ეს არასწორი და გაუნათლებელია. მაგრამ ხშირად ჩვენ ვსაუბრობთ ძაბვაზე მიკროსქემის გარკვეულ წერტილში. ეს ეხება ძაბვას მიწასა და ამ წერტილს შორის.

ძაბვა წარმოიქმნება გენერატორებსა და სხვა მოწყობილობებში ელექტრო მუხტებზე ზემოქმედებისგან. დენი წარმოიქმნება წრედის ორ წერტილზე ძაბვის გამოყენებით.

იმის გასაგებად, თუ რა არის დენი და ძაბვა, უფრო სწორი იქნება მისი გამოყენება. მასზე შეგიძლიათ იხილოთ დენი და ძაბვა, რომლებიც დროთა განმავლობაში ცვლის მათ მნიშვნელობებს. პრაქტიკაში, ელექტრული წრედის ელემენტები დაკავშირებულია დირიჟორებით. გარკვეულ წერტილებში მიკროსქემის ელემენტებს აქვთ საკუთარი ძაბვის მნიშვნელობა.

დენი და ძაბვა ემორჩილება წესებს:

• წერტილში შემავალი დენების ჯამი უდრის წერტილიდან გამოსულ დენების ჯამს (მუხტის შენარჩუნების წესი). ასეთი წესია კირჩჰოფის კანონი მიმდინარეობისთვის. დენის შესვლისა და გასვლის წერტილს ამ შემთხვევაში კვანძი ეწოდება. ამ კანონის შედეგია შემდეგი განცხადება: ელემენტების ჯგუფის სერიულ ელექტრულ წრეში დენი ყველა წერტილისთვის ერთნაირია.
• ელემენტების პარალელურ წრეში ძაბვა ყველა ელემენტზე ერთნაირია. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, დახურულ წრეში ძაბვის ვარდნის ჯამი არის ნული. კირჩჰოფის ეს კანონი ეხება სტრესებს.
• წრეზე (ძალა) დროის ერთეულზე შესრულებული სამუშაო გამოიხატება შემდეგნაირად: P \u003d U * I. სიმძლავრე იზომება ვატებში. 1 წამში შესრულებული სამუშაოს 1 ჯოული უდრის 1 ვატს. სიმძლავრე ნაწილდება სითბოს სახით, იხარჯება მექანიკურ სამუშაოებზე (ელექტროძრავებში), გარდაიქმნება სხვადასხვა ტიპის რადიაციად, გროვდება ავზებში ან ბატარეებში. რთული ელექტრული სისტემების დაპროექტებისას, ერთ-ერთი გამოწვევაა სისტემის თერმული დატვირთვა.

ელექტრული დენის მახასიათებელი

ელექტრულ წრეში დენის არსებობის წინაპირობაა დახურული წრე. თუ წრე წყდება, მაშინ დენი ჩერდება.

ელექტროტექნიკაში ყველაფერი ამ პრინციპით მუშაობს. ისინი არღვევენ ელექტრულ წრეს მოძრავი მექანიკური კონტაქტებით და ეს აჩერებს დენის ნაკადს, გამორთავს მოწყობილობას.

ენერგეტიკულ ინდუსტრიაში ელექტრული დენი ჩნდება დენის გამტარებლების შიგნით, რომლებიც დამზადებულია საბურავების სახით და სხვა ნაწილები, რომლებიც ატარებენ დენს.

ასევე არსებობს შიდა დენის შექმნის სხვა გზები:

• სითხეები და აირები დამუხტული იონების მოძრაობის გამო.
• ვაკუუმი, გაზი და ჰაერი თერმიონული ემისიის გამოყენებით.
• მუხტის მატარებლების მოძრაობის გამო.

ელექტრული დენის წარმოქმნის პირობები

• გათბობის გამტარები (არა ზეგამტარები).
• განაცხადი პოტენციური სხვაობის დამუხტვის მატარებლებზე.
• ქიმიური რეაქცია ახალი ნივთიერებების გამოყოფით.
• მაგნიტური ველის გავლენა გამტარზე.

მიმდინარე ტალღის ფორმები

• Სწორი ხაზი.
• ცვლადი ჰარმონიული სინუსური ტალღა.
• მეანდრი, რომელიც ჰგავს სინუსურ ტალღას, მაგრამ აქვს მკვეთრი კუთხეები (ზოგჯერ შეიძლება კუთხეების გათლილობა).
• ერთი მიმართულების პულსირებადი ფორმა, ამპლიტუდით, რომელიც მერყეობს ნულიდან უდიდეს მნიშვნელობამდე გარკვეული კანონის მიხედვით.

ელექტრული დენის მუშაობის სახეები

• განათების მოწყობილობების მიერ გამოსხივებული შუქი.
• სითბოს გამომუშავება გათბობის ელემენტებით.
• მექანიკური სამუშაოები (ელექტროძრავების ბრუნვა, სხვა ელექტრო მოწყობილობების მოქმედება).
• ელექტრომაგნიტური გამოსხივების შექმნა.

ელექტრული დენით გამოწვეული უარყოფითი მოვლენები

• კონტაქტებისა და დენის მატარებელი ნაწილების გადახურება.
• ელექტრული მოწყობილობების ბირთვებში მორევის დენების გაჩენა.
• ელექტრომაგნიტური გამოსხივება გარე გარემოში.

ელექტრული მოწყობილობების და სხვადასხვა სქემების შემქმნელებმა დიზაინის დროს უნდა გაითვალისწინონ ელექტრული დენის ზემოაღნიშნული თვისებები თავიანთ დიზაინში. მაგალითად, ელექტროძრავებში, ტრანსფორმატორებსა და გენერატორებში მორევის დენების მავნე მოქმედება მცირდება მაგნიტური ნაკადების გადასაცემად გამოყენებული ბირთვების შერევით. ბირთვის შერევა არის მისი დამზადება არა ერთი ლითონისგან, არამედ სპეციალური ელექტრო ფოლადის ცალკეული თხელი ფირფიტებისგან.

მაგრამ, მეორეს მხრივ, მორევის დენები გამოიყენება მიკროტალღური ღუმელების, ღუმელების მუშაობისთვის, რომლებიც მუშაობენ მაგნიტური ინდუქციის პრინციპით. მაშასადამე, შეგვიძლია ვთქვათ, რომ მორევები არა მხოლოდ მავნე, არამედ სასარგებლოცაა.

ალტერნატიული დენი სინუსოიდის სახით სიგნალით შეიძლება განსხვავდებოდეს დროის ერთეულზე რხევის სიხშირით. ჩვენს ქვეყანაში ელექტრო მოწყობილობების სამრეწველო დენის სიხშირე სტანდარტულია და უდრის 50 ჰერცს. ზოგიერთ ქვეყანაში ამჟამინდელი სიხშირე 60 ჰერცია.

ელექტროინჟინერიასა და რადიოტექნიკაში სხვადასხვა მიზნებისთვის გამოიყენება სხვა სიხშირის მნიშვნელობები:

• დაბალი სიხშირის სიგნალები დაბალი დენის სიხშირით.
• მაღალი სიხშირის სიგნალები, რომლებიც ბევრად აღემატება სამრეწველო გამოყენების მიმდინარე სიხშირეს.

ითვლება, რომ ელექტრული დენი წარმოიქმნება, როდესაც ელექტრონები მოძრაობენ გამტარის შიგნით, ამიტომ მას უწოდებენ გამტარ დენს. მაგრამ არსებობს ელექტრული დენის სხვა ტიპი, რომელსაც კონვექცია ეწოდება. ეს ხდება მაშინ, როდესაც დამუხტული მაკროსხეულები მოძრაობენ, მაგალითად, წვიმის წვეთები.

ელექტრული დენი მეტალებში

ელექტრონების მოძრაობა მათზე მუდმივი ძალის გავლენის ქვეშ შედარებულია პარაშუტისტთან, რომელიც ეშვება მიწაზე. ამ ორ შემთხვევაში, ერთიანი მოძრაობა ხდება. მიზიდულობის ძალა მოქმედებს ცათამბჯენზე და ჰაერის წინააღმდეგობის ძალა ეწინააღმდეგება მას. ელექტრული ველის ძალა მოქმედებს ელექტრონების მოძრაობაზე და ბროლის გისოსების იონები წინააღმდეგობას უწევს ამ მოძრაობას. ელექტრონების საშუალო სიჩქარე აღწევს მუდმივ მნიშვნელობას, ისევე როგორც ცათამბჯენის სიჩქარე.

ლითონის გამტარში ერთი ელექტრონის სიჩქარე წამში 0,1 მმ-ია, ელექტრული დენის სიჩქარე კი დაახლოებით 300 000 კმ წამში. ეს იმიტომ ხდება, რომ ელექტრული დენი მიედინება მხოლოდ იქ, სადაც ძაბვა ვრცელდება დამუხტულ ნაწილაკებზე. აქედან გამომდინარე, მიიღწევა მაღალი დენის ნაკადი.

კრისტალურ ბადეში ელექტრონების გადაადგილებისას არსებობს შემდეგი კანონზომიერება. ელექტრონები არ ეჯახება ყველა მომავალ იონს, არამედ მხოლოდ მათ ყოველ მეათედს. ეს აიხსნება კვანტური მექანიკის კანონებით, რომლებიც შეიძლება გამარტივდეს შემდეგნაირად.

ელექტრონების მოძრაობას ხელს უშლის დიდი იონები, რომლებიც წინააღმდეგობას უწევენ. ეს განსაკუთრებით შესამჩნევია ლითონების გაცხელებისას, მძიმე იონების „რხევისას“, მატულობს ზომაში და ამცირებს გამტარის ბროლის გისოსების ელექტროგამტარობას. ამიტომ, როდესაც ლითონები თბება, მათი წინააღმდეგობა ყოველთვის იზრდება. ტემპერატურის კლებასთან ერთად იზრდება ელექტრული გამტარობა. ლითონის ტემპერატურის აბსოლუტურ ნულამდე შემცირებით, შესაძლებელია სუპერგამტარობის ეფექტის მიღწევა.

რა არის ძაბვა და დენი?

დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ დენის სიძლიერის, ძაბვის ყველაზე ძირითად ცნებებზე, რომელთა ზოგადი გაგების გარეშე შეუძლებელია რაიმე ელექტრო მოწყობილობის აშენება.

მაშ რა არის დაძაბულობა?

მარტივად რომ ვთქვათ ვოლტაჟი- პოტენციური განსხვავება ელექტრული წრეში ორ წერტილს შორის, იზომება ვოლტებში. აღსანიშნავია, რომ ძაბვა ყოველთვის იზომება ორ წერტილს შორის! ანუ, როდესაც ამბობენ, რომ კონტროლერის ფეხის ძაბვა არის 3 ვოლტი, ეს ნიშნავს, რომ პოტენციური განსხვავება კონტროლერის ფეხსა და მიწას შორის არის იგივე 3 ვოლტი.

დედამიწა (მასა, ნულოვანი) არის წერტილი ელექტრული წრეში, რომლის პოტენციალია 0 ვოლტი. თუმცა, აღსანიშნავია, რომ ძაბვა ყოველთვის არ იზომება მიწასთან შედარებით. მაგალითად, კონტროლერის ორ ტერმინალს შორის ძაბვის გაზომვით, მივიღებთ განსხვავებას ამ წრიული წერტილების ელექტრულ პოტენციალებში. ანუ, თუ ერთ ფეხზე არის 3 ვოლტი (ანუ, ამ წერტილს აქვს 3 ვოლტის პოტენციალი მიწასთან შედარებით), ხოლო მეორე ფეხიზე 5 ვოლტი (ისევ პოტენციალი მიწასთან შედარებით), მივიღებთ. ძაბვის მნიშვნელობა უდრის 2 ვოლტს, რაც უდრის პოტენციურ განსხვავებას 5 და 3 ვოლტას შორის.

ძაბვის კონცეფციიდან გამომდინარეობს შემდეგი კონცეფცია - ელექტრული დენი. ზოგადი ფიზიკის კურსიდან ჩვენ ეს გვახსოვს ელექტრული დენი არის დამუხტული ნაწილაკების მიმართული მოძრაობა გამტარის გასწვრივ,იზომება ამპერებში. დამუხტული ნაწილაკები მოძრაობენ წერტილებს შორის პოტენციური სხვაობის გამო. ზოგადად მიღებულია, რომ დენი მიედინება დიდი მუხტის მქონე წერტილიდან უფრო მცირე მუხტის მქონე წერტილამდე. ანუ სწორედ ძაბვა (პოტენციური განსხვავება) ქმნის დენის გადინების პირობებს. ძაბვის არარსებობის შემთხვევაში, დენი შეუძლებელია, ანუ არ არის დენი თანაბარი პოტენციალის მქონე წერტილებს შორის.

გზად დენი ხვდება წინააღმდეგობის სახით დაბრკოლებას, რომელიც ხელს უშლის მის გადინებას. წინააღმდეგობა იზომება ohms-ში. ამის შესახებ უფრო მეტს ვისაუბრებთ შემდეგ გაკვეთილზე. თუმცა, შემდეგი კავშირი დიდი ხანია მიღებულია დენს, ძაბვასა და წინააღმდეგობას შორის:

სადაც I - დენი ამპერებში, U - ძაბვა ვოლტებში, R - წინააღმდეგობა ომებში.

ამ ურთიერთობას ოჰმის კანონი ეწოდება. ასევე მართებულია შემდეგი დასკვნები ოჰმის კანონიდან:

თუ ჯერ კიდევ გაქვთ შეკითხვები, ჰკითხეთ მათ კომენტარებში. მხოლოდ თქვენი კითხვების წყალობით ჩვენ შევძლებთ ამ საიტზე წარმოდგენილი მასალის გაუმჯობესებას!

სულ ეს არის, შემდეგ გაკვეთილზე ვისაუბრებთ წინააღმდეგობაზე.

მასალის ან მისი ნაწილების ნებისმიერი კოპირება, რეპროდუქცია, ციტირება დასაშვებია მხოლოდ MKPROG .RU ადმინისტრაციის წერილობითი თანხმობით. უკანონო კოპირება, ციტირება, რეპროდუქცია ისჯება კანონით!