ელვის დამაბრმავებელი ელვა, მოძრავი ჭექა-ქუხილი. დიდი ხნის განმავლობაში, კაცობრიობა აკვირდებოდა ამ საშინელ ბუნებრივ მოვლენებს და არ ესმოდა მათ, გრძნობდა შიშს მათ წინაშე. და სულ რაღაც ას წელზე მეტი ხნის წინ, ადამიანებმა ასწავლეს ბუნების ელექტრულ ძალებს საკუთარი თავის მსახურება.

ექსპრესი ფიზიკა

ბუნებაში არის პატარა დამუხტული ნაწილაკები. არის ნაწილაკები, რომლებიც დამუხტულია და აქვთ მუხტი პლუსის ნიშნით და არის ნაწილაკები, რომლებსაც აქვთ უარყოფითი მუხტი მინუს ნიშნით. ნაწილაკებს, რომლებსაც აქვთ უარყოფითი მუხტი, ელექტრონები ეწოდება. მათ შეუძლიათ იმუშაონ ლითონის დირიჟორებზე. და დამუხტული ნაწილაკების ამ ნაკადს მეცნიერებმა ელექტრული დენი უწოდეს.

რა არის დენის მახასიათებლები? ჯერ ერთი, ეს არის დენის სიძლიერე და მისი სიმკვრივე და მეორეც, ეს არის დენის ძალა. დენის სიმკვრივეს და სიმძლავრეს განვიხილავთ სხვა სტატიაში, ახლა ყურადღებას მივაქცევთ დენის სიძლიერეს. მოდით განვიხილოთ, რა არის ეს, რა განსაზღვრება და მნიშვნელობა აქვს ფიზიკაში ეს რაოდენობა. რა არის დენის სიმბოლო? როგორ მოვძებნოთ მიმდინარე ძალა? ვსწავლობთ საინტერესო და ინფორმაციულ ფაქტებს დინების სიძლიერის შესახებ.

ფორმულის ენა

დენის სიძლიერე არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც განსაზღვრავს არა ნაწილაკების მრავალფეროვნებას, რომლებმაც გაიარეს გამტარის განივი მონაკვეთი, არამედ მთლიანი მუხტი, რომელიც გადადის გამტარში დროის ერთეულზე. ეს ასე გამოიყურება:

• I=q/t

სადაც I არის ჩვენი მიმდინარე სიძლიერე, რომელიც იზომება ამპერებში (A), q არის მუხტი, რომელიც გადის გამტარში, მისი ერთეულებია კულონი (C) და t არის დაკვირვების დრო, რომელიც იზომება წამებში (s).

და ოჰმის კანონის მიხედვით, თქვენ შეგიძლიათ განსაზღვროთ დენის სიძლიერე შემდეგნაირად, და ამისათვის ჩვენ უნდა ვიცოდეთ, რომ წრედის მონაკვეთის ძაბვა U იზომება ვოლტებში (V), ხოლო მისი წინააღმდეგობა R იზომება ომებში (Ohms):

• I=U/R

და როგორ განვსაზღვროთ დენის სიძლიერე, თუ არ ვიცით გამტარში გამავალი მუხტი? როგორ მოვძებნოთ არსებული ძალა, თუ ეს არ არის სასკოლო დავალება? ამისათვის არის სპეციალური მოწყობილობა - ამპერმეტრი. დენის სიძლიერის დასადგენად, ჩვენ უნდა დავაკავშიროთ ჩვენი მოწყობილობა სქემის იმ მონაკვეთთან, რომელშიც ვზომავთ დენის სიძლიერეს. დენის სიძლიერის დადგენა ძალიან მნიშვნელოვანია და უბრალოდ აუცილებელია ყოველდღიურ ცხოვრებაში. 0.01 ამპერის მიმდინარე სიძლიერე არ იგრძნობა ან იგრძნობა, მაგრამ ძალიან სუსტად. მაგრამ ამჟამინდელი სიძლიერე 0,1 ამპერი იწვევს დიდ აშლილობას ადამიანის ორგანიზმში. ხოლო 0,2 ამპერზე მეტი დენი ფატალურია, რაც იწვევს მძიმე დამწვრობას და სუნთქვის გაჩერებას. იყავით უკიდურესად ფრთხილად და ფრთხილად მიმდინარე სიძლიერეზე!

ფიზიკა მე-8 კლასი. მიმდინარე

დამუხტული ნაწილაკების მიმართულ მოძრაობას ელექტრული დენი ეწოდება.

არსებობის პირობებიელექტრული დენი დირიჟორში:
1. ხელმისაწვდომობა უფასო გადასახადინაწილაკები (ლითონის გამტარში - თავისუფალი ელექტრონები),
2. ხელმისაწვდომობა ელექტრული ველიმაძიებელში
(გამტარში ელექტრული ველი იქმნება დენის წყაროებით.).

ელექტრო დენს აქვს მიმართულება.
დადებითად დამუხტული ნაწილაკების მოძრაობის მიმართულება აღებულია დენის მიმართულებად.

დენის სიძლიერე (I) არის სკალარული სიდიდე, რომელიც ტოლია გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე გავლილი მუხტის თანაფარდობასთან t დროის ინტერვალთან, რომლის დროსაც დენი გადიოდა.

მიმდინარე სიძლიერე გვიჩვენებს, რამდენი მუხტი გადის გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე დროის ერთეულზე.

საზომი ერთეულიმიმდინარე სიძლიერე SI სისტემაში:
[I] = 1 ა (ამპერ)

1948 წელს შემოგვთავაზეს ფენომენზე დაფუძნებულიყო დენის სიძლიერის ერთეულის განმარტება ორი გიდის ურთიერთქმედებადენით:

........................

როდესაც დენი მიედინება ორ პარალელურ გამტარში ერთი და იმავე მიმართულებით, გამტარები იზიდავენ, ხოლო როდესაც დენი გადის იმავე გამტარებში საპირისპირო მიმართულებით, ისინი მოგერიდებიან.

დენის ერთეულზე 1 A აიღეთ დენის სიძლიერე, რომლის დროსაც ორი პარალელური გამტარი 1 მ სიგრძით, რომლებიც მდებარეობს ერთმანეთისგან 1 მ მანძილზე, ურთიერთქმედებს 0,0000002 N ძალასთან.

ანდრე-მარი ამპერი
(1775 - 1836)
- ფრანგი ფიზიკოსი და მათემატიკოსი

შემოიტანა ისეთი ტერმინები, როგორიცაა ელექტროსტატიკა, ელექტროდინამიკა, სოლენოიდი, EMF, ძაბვა, გალვანომეტრი, ელექტრული დენი და სხვ.;
- ვარაუდობს, რომ ახალი მეცნიერება საკონტროლო პროცესების ზოგადი კანონების შესახებ, სავარაუდოდ, წარმოიქმნება და შესთავაზა მას "კიბერნეტიკა" ეწოდოს;
- აღმოაჩინა გამტარების დენთან მექანიკური ურთიერთქმედების ფენომენი და დენის მიმართულების განსაზღვრის წესი;
- აქვს ნაშრომები მეცნიერების მრავალ დარგში: ბოტანიკა, ზოოლოგია, ქიმია, მათემატიკა, კიბერნეტიკა;

დენის სიძლიერის საზომი ერთეული - 1 ამპერი - მისი სახელია.

ელექტრო დენები ბუნებაში.

ჩვენ ვცხოვრობთ ელექტრული გამონადენის ოკეანეში, რომელიც შექმნილია მანქანების, მანქანებისა და ადამიანების მიერ. ეს გამონადენი - მოკლევადიანი ელექტრული დენები არც თუ ისე მძლავრია და ხშირად ვერ ვამჩნევთ მათ. მაგრამ ისინი მაინც არსებობენ და შეუძლიათ ბევრი ზიანის მოტანა!

რა არის ელვა?

მოძრაობისა და ერთმანეთთან ხახუნის შედეგად ატმოსფეროში ჰაერის ფენები ელექტრიფიცირებულია. დროთა განმავლობაში ღრუბლებში დიდი მუხტები გროვდება. ისინი არიან ელვის მიზეზი.
იმ მომენტში, როდესაც ღრუბლის მუხტი დიდი ხდება, მის ნაწილებს შორის, რომლებსაც აქვთ ნიშნის საწინააღმდეგო მუხტები, ძლიერი ელექტრო ნაპერწკალი - ელვა.ელვა შეიძლება ჩამოყალიბდეს ორ მეზობელ ღრუბელს შორის და ღრუბელსა და დედამიწის ზედაპირს შორის. ამ შემთხვევაში, ღრუბლის ქვედა ნაწილის უარყოფითი მუხტის ელექტრული ველის მოქმედებით, ღრუბლის ქვეშ მყოფი დედამიწის ზედაპირი დადებითად ელექტრიფიცირებულია. შედეგად, ელვა ეცემა მიწას.
ელვის ბუნების გარკვევა დაიწყო მე-18 საუკუნეში რუსი მეცნიერების M.V.Lomonosov-ისა და G. Richman-ის და ამერიკელი მეცნიერის B. Franklin-ის მიერ ჩატარებული კვლევების შემდეგ.

ჩვეულებრივ, ელვა დახატულია ზემოდან ქვემოდან. იმავდროულად, სინამდვილეში ბზინვარება
იწყება ქვემოდან და მხოლოდ ამის შემდეგ ვრცელდება ვერტიკალური არხის გასწვრივ.
ელვა - უფრო სწორედ, მისი ხილული ფაზა, თურმე, ქვემოდან ზევით ეცემა!

შეხედე წიგნების თაროს!

შენს აგარაკში ელვის მავთული გაქვს?

ერთ-ერთი პირველი მსოფლიოში ელვისებური წნელები (ელვისებური წნელები)თავისი ტაძრის ჯვარზე აღმართა სოფლის მღვდელი მორავიიდან პროკოპ დივიში, გლეხის ვაჟი, მეცნიერი და გამომგონებელი.
ეს იყო 1754 წლის ივნისში.
___

პირველი ელვისებური ჯოხი რუსეთში 1756 წელს გამოჩნდა პეტერბურგის პეტრესა და პავლეს ტაძრის ზემოთ.
იგი აშენდა მას შემდეგ, რაც ელვა ორჯერ დაარტყა საკათედრო ტაძარს და ცეცხლი წაუკიდა.

დენის სიმტკიცის კონცეფცია თანამედროვე ელექტროტექნიკის საფუძველია. ამ საბაზისო ცოდნის გარეშე შეუძლებელია სქემების გამოთვლების გაკეთება, ელექტრული მოქმედებების შესრულება, წრეში დაზიანების თავიდან აცილება, იდენტიფიცირება და აღმოფხვრა.

Როგორ კეთდება

იმის გასაგებად, თუ რა არის მიმდინარე სიძლიერე, უნდა იცოდეთ მისი წარმოქმნის პირობა - ნაწილაკების არსებობა უფასო მუხტით. იგი მოძრაობს გამტარში (მისი განივი მონაკვეთით) ერთი წერტილიდან მეორეზე. დენის სიძლიერის ფიზიკა მდგომარეობს ელექტრონების მოწესრიგებულ მოძრაობაში, რომლებზეც გავლენას ახდენს ელექტრული ველი დენის წყაროდან. რაც უფრო მეტი დამუხტული ნაწილაკი იქნება ტრანსპორტირება და რაც უფრო სწრაფად მოძრაობენ ისინი ერთი მიმართულებით, მით მეტი მუხტი მიაღწევს დანიშნულების ადგილს.

ელექტროენერგიის წყაროს გარდა, დახურული მიკროსქემის ელემენტებია დამაკავშირებელი მავთულები, რომლებითაც გადის ელექტროენერგია, და ენერგიის მომხმარებლები (ინსტალაციები, რეზისტორები).

Დამატებითი ინფორმაცია.ლითონის გამტარებლებში ელექტრონები მოქმედებენ როგორც მუხტის გადამცემი, აირისებრი - იონები, თხევადი - დამუხტული ნაწილაკების გადატანა ხორციელდება ორივე ტიპის ნაწილაკების გამოყენებით. გავლის რიგის დარღვევა მიუთითებს მუხტების ქაოტურ მოძრაობაზე, წრედზე, რომელშიც ის დეენერგიულია.

განმარტება

დირიჟორში მიმდინარე სიძლიერე არის ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელიც მოძრაობს ჯვარედინი მონაკვეთზე დროის ერთეულის ინტერვალში. ამ მნიშვნელობის გასაზრდელად, თქვენ უნდა ამოიღოთ ნათურა წრედიდან ან გაზარდოთ ბატარეის მიერ შექმნილი მაგნიტური ველი.

ელექტრული დენის სიძლიერის საზომი ერთეული საერთაშორისო SI სისტემის (Systeme International) მიხედვით არის ამპერი (A), რომელსაც მე-19 საუკუნის გამოჩენილი ფრანგი მეცნიერის, ანდრე-მარი ამპერის სახელი ეწოდა.

Დამატებითი ინფორმაცია.ამპერი საკმაოდ შთამბეჭდავი ელექტრო საზომია. ადამიანის სიცოცხლისთვის, 0.1A-მდე მიმდინარე მნიშვნელობა სასიკვდილო საფრთხეა. დამწვარი 100 ვატიანი საყოფაცხოვრებო ნათურა გადასცემს ელექტროენერგიას დაახლოებით 0,5 ა. ოთახის გამათბობელში ეს მნიშვნელობა აღწევს 10 ა-ს, პორტატული კალკულატორისთვის ამპერის მეათასედი საკმარისი იქნება.

ელექტრო პრაქტიკაში, მცირე რაოდენობით გაზომვები შეიძლება გამოიხატოს მიკრო, - და მილიამპერებით.

დენის სიძლიერე გვხვდება საზომი მოწყობილობით (ამპერი, - ან გალვანომეტრი), რომელიც თანმიმდევრულად მოიცავს მას წრედის სასურველ მონაკვეთში. მცირე რაოდენობით იზომება მიკრო, - ან მილიამმეტრით. ინსტრუმენტების გამოყენებით ელექტროენერგიის რაოდენობის დასადგენად ძირითადი მეთოდებია:

• მაგნიტოელექტრული - მუდმივი დენის მნიშვნელობით. ეს მეთოდი გამოირჩევა გაზრდილი სიზუსტით და ენერგიის დაბალი მოხმარებით;
• ელექტრომაგნიტური - სტაციონარული და ცვალებადი რაოდენობით. ამ მეთოდით წრეში დენი არის მაგნიტური ველის მოდულაციის სენსორის გამომავალ სიგნალად გადაქცევის შედეგი;
• არაპირდაპირი - ეფუძნება ძაბვის გაზომვას ცნობილი წინააღმდეგობით. შემდეგი, გამოთვალეთ სასურველი მნიშვნელობა Ohm-ის კანონის მიხედვით, რომელიც ნაჩვენებია ქვემოთ.

განმარტების მიხედვით, მიმდინარე სიძლიერე (მე) შეგიძლიათ იპოვოთ ფორმულის გამოყენებით:

I = q/t, სადაც:

• q არის მუხტი გამტარის გასწვრივ (C);
• t არის ნაწილაკების მოძრაობაზე დახარჯული დროის ხანგრძლივობა.

დენის სიძლიერის ფორმულა იკითხება შემდეგნაირად: საჭირო მნიშვნელობა I არის გამტარში გავლილი მუხტის თანაფარდობა დროის ინტერვალთან.

Შენიშვნა!დენის სიძლიერე განისაზღვრება არა მხოლოდ მუხტის საშუალებით, არამედ საანგარიშო ფორმულებით, რომელიც ეფუძნება Ohm-ის კანონს, რომელიც ამბობს: ელექტროენერგიის სიძლიერე პირდაპირპროპორციულია გამტარის ძაბვისა და უკუპროპორციულია მის წინააღმდეგობაზე.

Ohm-ის კანონის ფორმულა დაგეხმარებათ იპოვოთ მიმდინარე სიძლიერე, რომელიც ჰგავს თანაფარდობას:

I = U / R, აქ:

• U - ძაბვა (V);
• R - წინააღმდეგობა (Ohm).

ფიზიკური რაოდენობების ეს დადგენილი კავშირი გამოიყენება სხვადასხვა გამოთვლებისთვის:

• ენერგიის წყაროს მახასიათებლების გათვალისწინებით;
• ნებისმიერი მიმართულების დენის სქემებში გამოთვლებისთვის;
• მრავალფაზიანი სქემებისთვის.

Შენიშვნა!თუ გამტარები ერთმანეთთან არის დაკავშირებული, მაშინ თითოეული მათგანის ელექტროენერგია ტოლია. პარალელური კავშირი ითვალისწინებს ამპერების რაოდენობას, რაც არის თითოეული დირიჟორის მიმდინარე მნიშვნელობების ჯამი.

როგორ მოვძებნოთ სიმძლავრე (გადაცემის სიჩქარე ან ენერგიის გარდაქმნა) მიმდინარე მნიშვნელობის გამოყენებით? ამისათვის თქვენ უნდა გამოიყენოთ ფორმულა:

P = U*I, სადაც ზემოთ ნახსენები იყო გამრავლებული მნიშვნელობები.

სახეები

მუდმივი და ცვლადი ელექტროენერგიით, მისი სიძლიერე განსხვავებული ხასიათისაა. მუდმივი მიმართულებით მოძრავი ნაწილაკების ჯაჭვისთვის, ყველა პარამეტრი უცვლელი რჩება. ცვლად ხედს შეუძლია შეცვალოს თავისი მნიშვნელობა იგივე ან ცვალებადი მიმართულებით. ელექტროენერგიის რაოდენობა ამ შემთხვევაში არის:

• მყისიერი, დამოკიდებულია რხევების ამპლიტუდის მნიშვნელობასა და სიხშირეზე, რომელიც დაკავშირებულია კუთხურ სიხშირესთან;
• ამპლიტუდა - მყისიერი დენის სიძლიერის მაქსიმალური მნიშვნელობა გარკვეული პერიოდის განმავლობაში;
• ეფექტური - ენერგიის გარდაქმნისას, ორივე ტიპის დენის სითბოს რაოდენობა ერთნაირია.

საყოფაცხოვრებო ელექტრო ქსელები გადის ალტერნატიულ დენად, რომელიც ელექტრომოწყობილობის (კომპიუტერი, ტელევიზორი) ელექტრომომარაგებაში გავლისას გარდაიქმნება მუდმივ დენად.

ამჟამინდელი სიძლიერის სიდიდე არის ელექტროენერგიასთან მჭიდროდ დაკავშირებული კონცეფცია, რომელსაც დიდი მნიშვნელობა აქვს ყოველდღიური ცხოვრების, ეროვნული ეკონომიკისა და სტრატეგიული ობიექტებისთვის. უფრო მეტიც, ელექტროენერგეტიკა არის სახელმწიფოს ეკონომიკური საფუძველი და განვითარების განმსაზღვრელი ვექტორი ქვეყნის შიგნით და საერთაშორისო დონეზე.

ვიდეო

ბატონებო, გამარჯობა ყველას!

დღეს ჩვენ ვისაუბრებთ ზოგადად ფიზიკის და კერძოდ ელექტრონიკის ისეთ ფუნდამენტურ კონცეფციაზე, როგორიცაა მიმდინარე სიძლიერე. თითოეულ თქვენგანს, რა თქმა უნდა, არაერთხელ გსმენიათ ეს ტერმინი. დღეს შევეცდებით ცოტა უკეთ გავიგოთ.

დღეს ჩვენ ვაპირებთ ვისაუბროთ DC. ანუ ისეთ რამეზე, რომლის სიდიდე ყოველთვის მუდმივია სიძლიერითა და მიმართულებით. ძვირფასო ბატონებო, ჭაბურღილები შეიძლება დაიწყოს თხრა - რას ნიშნავს "ყოველთვის"? ასეთი ტერმინი არ არსებობს. ამაზე შეიძლება უპასუხოს, რომ დენის სიდიდე არ უნდა შეიცვალოს მთელი დროის განმავლობაში დაკვირვებები.

ასე აქტუალური. მიმდინარე სიძლიერე. Რა არის ეს? ყველაფერი საკმაოდ მარტივია. დენი არის დამუხტული ნაწილაკების მიმართული მოძრაობა.შენიშვნა, ბატონებო, მიმართული. შემთხვევითი - თერმული მოძრაობა, საიდანაც ლითონში ელექტრონები ან თხევადი/გაზის იონები მიდიან წინ და უკან, ჩვენთვის ნაკლებად საინტერესოა. მაგრამ თუ ეს ქაოტური მოძრაობა ემთხვევა ყველა ნაწილაკების მოძრაობას ერთი მიმართულებით, მაშინ ეს არის სრულიად განსხვავებული კალიკო.

რა არის დამუხტული ნაწილაკები? და საერთოდ, არ მაინტერესებს რა, არ აქვს მნიშვნელობა. დადებითი იონები, უარყოფითი იონები, ელექტრონები, არ აქვს მნიშვნელობა. თუ ჩვენ გვაქვს ამ პატივცემული ამხანაგების მიმართული მოძრაობა, მაშინ არის ელექტრო დენი.

ცხადია, დინებას გარკვეული მიმართულება აქვს. პერ მიმდინარე მიმართულებამიღებულია დადებითი ნაწილაკების მოძრაობის აღება. ანუ, მიუხედავად იმისა, რომ ელექტრონები მოძრაობენ მინუსიდან პლუსზე, ითვლება, რომ დენის მიმართულება ამ შემთხვევაში საპირისპიროა - პლუსიდან მინუსამდე. ეს ყველაფერი ასე არის დალაგებული. რა შეგიძლიათ გააკეთოთ - ხარკი ტრადიციისთვის.

დირიჟორის სქემატური გამოსახულება დენით ნაჩვენებია სურათზე 1.

სურათი 1 - დირიჟორის სქემატური წარმოდგენა დენით

წარმოიდგინეთ ღრუბელი კოღოებით. დიახ, ვიცი, საზიზღარი არსებები და ღრუბელი ზოგადად რაღაც საშინელებაა. მაგრამ მაინც, ზიზღის ჩახშობისას, შევეცადოთ წარმოვიდგინოთ ისინი. ასე რომ, ამ ღრუბელში ყოველი საზიზღარი კოღო თავისთავად დაფრინავს. ეს არის შემთხვევითი მოძრაობა. ახლა წარმოიდგინეთ გადარჩენის ნიავი. იგი ერთდროულად ატარებს მთელ ამ კოღოს ურდოს ერთი მიმართულებით, იმედია ჩვენგან შორს. ეს არის მიმართული მოძრაობა. კოღოების ელექტრონებით და ნიავი რაღაც იდუმალი მამოძრავებელი ძალით ჩანაცვლებით, ჩვენ ვიღებთ, ზოგადად, ელექტრული დენის ერთგვარ ანალოგიას.

ყველაზე ხშირად არის ელექტრონების მოძრაობით გამოწვეული დენი. დიახ, მეგობრებო, მთელი ჩვენი ცხოვრების განმავლობაში ჩვენ გარშემორტყმული ვართ ცუდი ელექტრონიკით, იძულებული ვართ გადავიდეთ მიმართულებით, შეიძლება ითქვას ფორმირებაში, იძულებითი ძალის გავლენის ქვეშ. ისინი ეშვებიან ელექტროგადამცემი ხაზების გასწვრივ, ყველა ჩვენს სოკეტში, ყველა ჩვენს სმარტ მოწყობილობაში - კომპიუტერებში, ლეპტოპებში, სმარტფონებში და მუშაობენ ისევე, როგორც კარლოს მამა, რათა გაამარტივონ ჩვენი მძიმე ცხოვრება და შეავსონ იგი კეთილმოწყობით.

კოღოები - კოღოები, ეს ყველაფერი მაგარია, მაგრამ დროა ოფიციალური განმარტებების.

ასე რომ, ბატონებო, დენის სიძლიერე არის მუხტის Δq თანაფარდობა, რომელიც გადადის დირიჟორის S-ის გარკვეულ მონაკვეთზე ∆t დროის განმავლობაში. მიმდინარე სიძლიერე იზომება, როგორც ბევრმა უკვე იცის, ამპერებში. ასე რომ - დირიჟორში დენი არის 1 ამპერი, თუ ამ გამტარში 1 წამში გაივლის 1 კულონი.

"შესანიშნავი!" – წამოიძახებს ძვირფასო მკითხველი. და რა ვუყო ამ ფორმულას?! კარგი დროა, წამზომი მაქვს აიფონში, დავაფიქსირებ. და რაც შეეხება ბრალდებას? უნდა დავთვალო მავთულში ელექტრონების რაოდენობა და შემდეგ გავამრავლო ერთი ელექტრონის მუხტზე, რადგან ეს ცნობილი მნიშვნელობაა დენის დასადგენად ?!

დამშვიდდით, ბატონებო! ყველა იქნება. Არ იჩქარო. ახლა მხოლოდ გახსოვდეთ, რომ არსებობდა რაიმე სახის ფორმულა. შემდეგ აღმოჩნდება, რომ მისი დახმარებით შეგიძლიათ დათვალოთ რამდენიმე მაგარი რამ, როგორიცაა კონდენსატორების დატენვა და მრავალი სხვა.

ამასობაში... ამ დროისთვის შეგიძლიათ აიღოთ ამპერმეტრი, გაზომოთ დენი წრეში ნათურებით და გაიგოთ რამდენი მუხტი მიედინება ყოველ წამში გამტარის განყოფილებაში. q = I t = I 1c = I.

დიახ, ყოველ წამში მუხტი მიედინება გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე, რაც უდრის მასში არსებული დენის სიძლიერეს. ახლა შეგიძლიათ ეს მნიშვნელობა გაამრავლოთ ელექტრონის მუხტზე (მათ, ვისაც დაავიწყდა, შეგახსენებთ, რომ ტოლია) და გაიგოთ, რამდენი ელექტრონი გადის წრედში. შეიძლება იყოს ვოროსი - რისთვის? ავტორის პასუხი – სწორედ ასე, ინტერესის გამო. ნაკლებად სავარაუდოა, რომ ამით რაიმე პრაქტიკულ სარგებელს მიიღებთ. თუ გნებავთ თქვენს მასწავლებელს. ეს კითხვა წმინდა აკადემიურია.

შეიძლება გაჩნდეს კითხვა - როგორ ზომავს ამპერმეტრი დენს? ითვლის ის ელექტრონებს? რა თქმა უნდა არა, ბატონებო. აქ გვაქვს არაპირდაპირიგაზომვები. ისინი ემყარება დენის მაგნიტურ ეფექტს ძველმოდურ ანალოგურ მაჩვენებელ ამპერმეტრებში ან ოჰმის კანონზე - ცნობილი წინააღმდეგობის გავლით დინების ძაბვაში გარდაქმნით და შემდეგ მისი დამუშავებით - ყველა თანამედროვე მულტიმეტრში. მაგრამ უფრო ამის შესახებ მოგვიანებით.

ახლა მე მივცემ ამ გაანგარიშებას. ის საკმაოდ მარტივია და ჰუმანიტარულმა მეცნიერებმაც კი უნდა შეისწავლოს. თუ თქვენ გაქვთ ინდივიდუალური შეუწყნარებლობა მატანის მიმართ, შეგიძლიათ უბრალოდ შეხედოთ შედეგს.

გავიხსენოთ ჩვენი ბრალდება ∆qრომელიც დროში გადის ∆tგამტარის ჯვრის მონაკვეთის მეშვეობით ∆Sრაზეც ზემოთ ვისაუბრეთ. ჭეშმარიტი მათემატიკოსების მსგავსად, სამარცხვინოდ გავართულოთ, რომ მხოლოდ ტვინის დაძაბვის შემდეგ გაირკვა, რომ ვინაობა დავწერეთ.

უფალო, ჭადრაკი, არანაირი მოტყუება. ე არის ელექტრონის მუხტი, ნ - ელექტრონების კონცენტრაცია, ანუ ნაჭრების რაოდენობა ერთ კუბურ მეტრში, ვ არის ელექტრონების სიჩქარე. აშკარაა რომ v∙∆t∙∆S არის, ფაქტობრივად, მოცულობა, რომელსაც ელექტრონები გაივლიან. კონცენტრაციას ვამრავლებთ მოცულობაზე - ვიღებთ ნაჭრებს, რამდენი ცალი ელექტრონი გავიდა. ნაწილებს ვამრავლებთ ერთი ელექტრონის მუხტზე - ვიღებთ მთლიან მუხტს, რომელიც გაიარა მონაკვეთზე. მე გითხარი, რომ ყველაფერი სამართლიანია!

მოდით წარმოვიდგინოთ დენის სიმკვრივის კონცეფცია. უსაქმურები, რომლებმაც უკვე წაიკითხეს რაღაც ამის შესახებ, ახლა წამოიძახებენ - აჰა, ეს არის ვექტორული რაოდენობა! არ ვკამათობ, ბატონებო, ვექტორი. მაგრამ ჩვენ, ისედაც რთული ცხოვრების გასამარტივებლად, ჩავთვლით, რომ დენის სიმკვრივის ვექტორის მიმართულება ემთხვევა გამტარის ღერძს, რაც უმეტეს შემთხვევაში ხდება. ამიტომ ვექტორები მაშინვე ხდება სკალარები. უხეშად რომ ვთქვათ, დენის სიმკვრივე არის რამდენი ამპერი კვადრატულ მეტრზე დირიჟორის განივი მონაკვეთზე. ცხადია, ამისათვის საჭიროა მიმდინარე სიძლიერის გაყოფა ფართობზე. Ჩვენ გვაქვს

ახლა, იმედი მაქვს, გასაგებია, რატომ შევცვალეთ ფორმულა ასე? თაიგულის დასაჭრელად!

გახსოვდეთ მთავარი - ჩვენ ვეძებთ სიჩქარეს. ჩვენ გამოვხატავთ მას:

ყველაფერი კარგად იქნებოდა, მაგრამ კონცენტრაცია ჯერ არ ვიცით. ჩვენ გვახსოვს ქიმია. იყო ფორმულა

სად ρ=8900 კგ/მ 3არის სპილენძის სიმკვრივე, N A \u003d 6 10 23ავოგადროს ნომერი, M=0,0635 კგ/მოლი- მოლური მასა.

ბატონებო, იმედია არ იქნება საჭირო ახსნა საიდან გაჩნდა ეს ფორმულა. გულახდილად რომ ვთქვა, ქიმიაში არ ვარ კარგად. მართალია 11 წელი სკოლაში გავატარე ქიმიის სიღრმისეული შესწავლით, თუმცა მე-8 კლასში ჩავაბარე ფიზიკა-მათემატიკის კლასში, დავინტერესდი ფიზიკით, განსაკუთრებით ის ნაწილით, რომელიც ელექტროენერგიაზეა საუბარი, მაგრამ შემიძლია ვთქვა, რომ მე დაივიწყე ქიმია. სინამდვილეში, მათ ამის შესახებ ღრმად არ გვეკითხებოდნენ, ფიზიმატიკა ვიყავით. თუმცა, თუ მოულოდნელად, მოულოდნელად, საჭიროება გაჩნდება, მე მაინც მზად ვარ ჩავუღრმავდე ამ ქიმიურ ჯუნგლებს და გითხრათ, რა არის.

ამრიგად, ელექტრონების სიჩქარე დენის გამტარში არის

ჩაანაცვლეთ კონკრეტული ნომრები. სიზუსტისთვის, მოდით დავაყენოთ დენის სიმკვრივე 5 A/mm 2-ზე.

ჩვენ უკვე გვაქვს ყველა სხვა ნომერი. შეიძლება გაჩნდეს კითხვა - რატომ ზუსტად 5 ა / მმ 2.

მარტივია, ბატონებო. ხალხი ელექტრონიკაში პირველ წელს არ არის ჩართული. გარკვეული გამოცდილება დაგროვდა ამ სფეროში, ან, მეცნიერების ენაზე, ემპირიული მონაცემები. ასე რომ, ეს ემპირიული მონაცემები ამბობენ, რომ დასაშვები დენის სიმკვრივე სპილენძის მავთულებში ჩვეულებრივ არის 5-10 ა / მმ 2. უფრო მაღალი დენის სიმკვრივით, შესაძლებელია დირიჟორის დაუშვებელი გადახურება. თუმცა, ბეჭდური მიკროსქემის დაფაზე ტრეკებისთვის ეს მნიშვნელობა გაცილებით დიდია და შეადგენს 20 ა/მმ 2 და კიდევ უფრო მეტს. თუმცა ეს სულ სხვა განხილვის თემაა. დავუბრუნდეთ ჩვენს პრობლემას, კერძოდ, ელექტრონების სიჩქარის გამოთვლას გამტარში. რიცხვების ჩანაცვლებით მივიღებთ ამას

ბატონებო, გაანგარიშება უდავოდ აჩვენებს, რომ ელექტრონები დენის გამტარში მოძრაობენ მხოლოდ 0,37 მილიმეტრი წამში სიჩქარით! Ძალიან ნელა. მართალია, უნდა გვახსოვდეს, რომ ეს არ არის თერმული მოძრაობა, არამედ მიმართული. თერმული მოძრაობა ბევრად, ბევრად დიდია, 100 კმ/წმ სიჩქარით. გონივრული კითხვა - რატომ ანათებს შუქი მყისიერად, როცა ჩამრთველს ვახვევ? და გახსოვს, მე ვისაუბრე რაღაც იძულებით ძალაზე? ეს მასზეა! მაგრამ უფრო მეტი ამის შესახებ შემდეგ სტატიაში. წარმატებებს გისურვებთ ყველას და მალე გნახავთ!

შემოგვიერთდით

ალბათ, ყველამ ცხოვრებაში ერთხელ მაინც იგრძნო დინების ეფექტი. ჩვეულებრივი ბატარეა ძლივს შესამჩნევად იკუმშება ენაზე გამოყენებისას. ბინის ბუდეში დენი საკმაოდ ძლიერად სცემს, თუ შიშველ სადენებს შეეხებით. მაგრამ ელექტრო სკამმა და ელექტროგადამცემმა ხაზებმა შეიძლება სიცოცხლე შეიწიროს.

ყველა შემთხვევაში საუბარია ელექტრული დენის მოქმედებაზე. რით განსხვავდება ერთი დენი მეორისგან, რომ მისი ეფექტის განსხვავება იმდენად მნიშვნელოვანი იყოს? ცხადია, არსებობს გარკვეული რაოდენობრივი მახასიათებელი, რომელსაც შეუძლია ახსნას ასეთი განსხვავება. დენი, როგორც მოგეხსენებათ, არის ელექტრონები, რომლებიც მოძრაობენ გამტარის გასწვრივ. შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ რაც უფრო მეტი ელექტრონი გადის გამტარის ჯვარედინი მონაკვეთზე, მით მეტია დენის ეფექტი.

მიმდინარე ფორმულა

გამტარში გამავალი მუხტის დასახასიათებლად შემოიღეს ფიზიკური სიდიდე, რომელსაც ელექტრული დენის სიძლიერე ეწოდება. დირიჟორში დენის სიძლიერე არის ელექტროენერგიის რაოდენობა, რომელიც გადის დირიჟორის განივი მონაკვეთზე დროის ერთეულზე. დენის სიძლიერე უდრის ელექტრული მუხტის თანაფარდობას მისი გავლის დროს. მიმდინარე სიძლიერის გამოსათვლელად გამოიყენება ფორმულა:

სადაც მე ვარ ამჟამინდელი ძალა,
q - ელექტრული მუხტი,
t - დრო.

წრეში დენის ერთეული არის 1 ამპერი (1 A) ფრანგი მეცნიერის ანდრე ამპერის პატივსაცემად. პრაქტიკაში ხშირად გამოიყენება მრავალი ერთეული: მილიამპერები, მიკროამპერები და კილოამპერები.

დენის გაზომვა ამმეტრით

ამპერმეტრები გამოიყენება დენის გასაზომად. ამმეტრები განსხვავებულია იმისდა მიხედვით, თუ რა გაზომვებისთვის არის განკუთვნილი. შესაბამისად, ინსტრუმენტის მასშტაბი დაკალიბრებულია საჭირო მნიშვნელობებში. ამპერმეტრი დაკავშირებულია ქსელის ნებისმიერ წერტილში სერიით. სად არის დაკავშირებული ამპერმეტრი, არ აქვს მნიშვნელობა, რადგან წრეში გამავალი ელექტროენერგიის რაოდენობა ნებისმიერ ადგილას იგივე იქნება. ელექტრონები ვერ გროვდება წრეში ნებისმიერ ადგილას, ისინი თანაბრად მიედინება ყველა სადენსა და ელემენტში. ამპერმეტრის დაკავშირებისას დატვირთვამდე და მის შემდეგ, ის აჩვენებს იგივე მნიშვნელობებს.

პირველ მეცნიერებს, რომლებმაც ელექტროენერგია შეისწავლეს, არ გააჩნდათ ინსტრუმენტები დენის სიძლიერისა და მუხტის სიდიდის გასაზომად. ისინი ამოწმებდნენ დენის არსებობას საკუთარი შეგრძნებებით, ატარებდნენ მას სხეულში. საკმაოდ მახინჯი გზა. იმ დროს, დინების სიძლიერე, რომლითაც ისინი მუშაობდნენ, არც თუ ისე მაღალი იყო, ამიტომ მკვლევართა უმეტესობამ მხოლოდ უსიამოვნო შეგრძნებები მიიღო. თუმცა, ჩვენს დროში, თუნდაც ყოველდღიურ ცხოვრებაში, რომ აღარაფერი ვთქვათ ინდუსტრიაში, გამოიყენება ძალიან დიდი დინება.

თქვენ უნდა იცოდეთ, რომ ადამიანის ორგანიზმისთვის 1 mA-მდე მიმდინარე მნიშვნელობა აღიარებულია, როგორც უსაფრთხო. 100 mA-ზე მეტ დენს შეუძლია სერიოზული ზიანი მიაყენოს სხეულს. რამდენიმე ამპერის დენმა შეიძლება მოკლას ადამიანი. ამავდროულად, ასევე აუცილებელია სხეულის ინდივიდუალური მგრძნობელობის გათვალისწინება, რომელიც თითოეული ადამიანისთვის განსხვავებულია. ამიტომ, ელექტრული ტექნიკის მუშაობისას უნდა გახსოვდეთ მთავარი მოთხოვნა - უსაფრთხოება.