Суть електрики
В даний час електрику стало невід’ємною частиною сучасного життя. Комп’ютери, телевізори, різні побутові прилади, освітлення, опалення приміщень, виробничі і промислові установки навіть цей сайт не існували б без електрики! Тому електрику є одним з найбільш затребуваних ресурсів у світі. У зв’язку з цим люди потребують пізнанні цього явища. Наш ресурс служить підтримкою в цій непростій справі.
Основою електрики є електромагнітне поле, яке в свою чергу складається з електричного і магнітного полів. Електричне поле породжує магнітне, а магнітне поле електричне та окремо вони не існують.
Електричне поле виникає навколо зарядженої частинки і характеризується своїм впливом на інші заряджені частинки. Магнітне поле діє на рухомі заряджені частинки, наприклад явище електромагнітної індукції, засноване на дії магнітного поля на рухомий в ньому провідник.
Все ще зі шкільної фізики уявляють собі модель атома – ядро, яке складається з протонів і нейтронів, і обертаються навколо ядра електрони. Так ось, в металі присутні електрони, які як би не прив’язані до певного атома, а безладно рухаються між вузлами кристалічної решітки (кристалічна решітка це структура металу). Такі електрони називають вільними. Так ось, під впливом електричного поля вони починають впорядкований рух по провіднику в одному напрямку – електричний струм.
При русі негативно заряджені електрони притягуються позитивно зарядженими вузлами кристалічної решітки, в результаті чого вони загальмовуються, і виділяється теплова енергія. Це явище називається електричним опором. Виходить чим більше опір, тим менше струм.
А тепер уявіть що замість провідника у нас звичайна трубка, яка з’єднує дві ємності з водою, нехай це будуть пляшки. Але одна пляшка коштує на столі, а друга на підлозі. З першої вода тече в другу під дією сили тяжіння. Тобто сила тяжіння як би створює напругу між двома пляшками. Теж саме відбувається і в провіднику. Під дією електричного поля створюється напруга між кінцями провідника, воно ж різниця потенціалів. Потенціал це можливість здійснювати що або, в нашому випадку у води в пляшці на столі є можливість кудись рухатися. Вона більше, ніж можливість води в пляшці на підлозі, виходить різниця потенціалів.
Related posts:
- Фізика електромагнітного поля Згадаймо, яким чином Максвелл пояснив явище електромагнітної індукції. Змінне магнітне поле породжує вихрове електричне поле. Якщо у змінному магнітному полі знаходиться замкнутий провідник, то вихрове електричне поле приводить в рух заряджені частинки цього провідника – так виникає індукційний струм, спостерігається в експерименті. Лінії вихрового електричного поля охоплюють лінії магнітного поля. Якщо дивитися з кінця вектора […]...
- Поняття електромагнітного поля Перш за все, симетрична гіпотеза вказала на те, що електричне і магнітне поля тісно взаємопов’язані. Вони не є відокремленими фізичними об’єктами і завжди існують поруч один з одним. Якщо в якійсь системі відліку електричне (магнітне) поле відсутнє,, то в іншій системі відліку, що рухається щодо першої, воно неодмінно з’явиться. Припустимо, наприклад, що в рухомому автомобілі […]...
- Електромагнітне поле: визначення Електромагнітне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої взаємодіють між собою електрично заряджені частинки. Існування електромагнітного поля пов’язано з взаємодією між собою електричного і магнітного полів. Тобто змінюється в часі електричне поле породжує магнітне і навпаки. З цього випливає, що електричне і магнітне полі не існують одне без одного. Характеристики та поведінку електромагнітного […]...
- Ідеальний провідник електрики Давайте уявимо ідеальний провідник електрики, де є одні тільки вільні заряди – електрони. В реальності такого провідника не існує, є лише наближення до нього, але уявити такий провайдер електрики цілком можливо. Що ж ми маємо в якості ідеального провідника? Найпростіше його представити як показано на малюнку у вигляді прямокутного бруска, в якому існують вільні електрони. […]...
- Енергія електрики У попередньому розділі ми вивчали механічну форму енергії, пов’язану з рухом тел. Відомо, що існує форма енергії, пов’язана з переміщенням невидимих заряджених частинок. Це вірно, що електрони неможливо побачити. Зате електричний струм можна виміряти. У даному розділі ми розглянемо, як електричне поле приводить в рух заряджені частинки і чи можна отримати з цього користь. Слід […]...
- Електромагнітне поле Ми знаємо з досвіду, що магніти притягують залізо та інші магніти. Навколо них існує магнітне поле. При попаданні в це поле замкнутого проводить контуру, в ньому можливе виникнення електричного струму, тобто, виникнення електричного поля. Це явище відоме і називається електромагнітної індукцією. Однак виникає ряд питань. Чи відрізняється виникло електричне поле від поля нерухомих зарядів? Яку […]...
- Магнітне поле струму Способом передачі магнітного взаємодії є магнітне поле. Численні досліди привели вчених до висновку, що навколо будь-якого провідника зі струмом, тобто навколо рухомих електричних зарядів, існує магнітне поле. На відміну від електричного поля, яке діє і на нерухомі заряди, і на рухомі, магнітне поле діє тільки на рухомі заряди (струми). Магнітне поле можна виявити і досліджувати […]...
- Вихрове електричне поле Розглянемо нерухомий контур, знаходиться в змінному магнітному полі. Який же механізм виникнення індукційного струму в контурі? А саме, які сили викликають рух вільних зарядів, яка природа цих сторонніх сил? Намагаючись відповісти на ці питання, великий англійський фізик Максвелл відкрив фундаментальна властивість природи: мінливий у часі магнітне поле породжує поле електричне. Саме це електричне поле і […]...
- Електромагнетизм Електромагнетизм – це явище, що спостерігається в металах, яке виникає при взаємодії електричного струму і магнетизму, тобто явище, що ілюструє нерозривний зв’язок двох важливих характеристик металу. Історія появи поняття магнітного поля навколо провідника зі струмом нерозривно пов’язана з іменем датського фізика Ханса Крістіана Ерстеда. Саме він вперше зафіксував явище електромагнетизму при проведенні відкритої лекції, коли […]...
- Дія магнітного поля Мабуть, кожен знає, що таке магніт. Знає його основні прояви – притягання металевих предметів. Але що за цією здатністю ховається всередині самого магніту? Давайте з Вами в цьому спробуємо розібратися і подивитися на це явище природи з наукової точки зору, попутно розширивши своє знання про дії магнітного поля. Отже, весь секрет будь-якого магніту полягає в […]...
- Використання сили Лоренца. Мас-спектрограф Дія магнітного поля на рухомі заряджені частинки дуже широко використовують у техніці. Наприклад, відхилення електронного пучка в кінескопах телевізорів здійснюються за допомогою магнітного поля, яке створюють спеціальні котушки. У ряді електронних приладів магнітне поле використовується для фокусування пучків заряджених частинок. У створених в даний час експериментальних установках, для здійснення керованої термоядерної реакції, дію магнітного поля […]...
- Електричне поле і його властивості Заряджені тіла взаємодіють один з одним. Це підтверджують численні досліди, а закон Кулона дозволяє визначити силу взаємодії нерухомих електричних зарядів. Однак причини подібної взаємодії, його механізм законом не розкриваються. Трохи більше ніж через півстоліття після відкриття закону Кулона, завдяки роботам Фарадея і Максвелла, було встановлено, що електричний заряд створює в навколишньому просторі електричне поле, яке […]...
- Що таке електродинаміка Електродинаміка має справу з широким колом явищ, пов’язаних з електромагнітним взаємодією тіл. Основним поняттям електродинаміки служить електромагнітне поле, за допомогою якого здійснюється ця взаємодія. У загальному випадку електромагнітне поле являє собою складну комбінацію електричного і магнітного полів, мінливих в часі і породжують один одного. Електромагнітне поле описується рівняннями Максвелла; розгляд цих рівнянь виходить далеко за […]...
- Дослід Ерстеда Дослідами доведено, що електричне поле зберігається навколо зарядженої частинки, навіть якщо вона залишається одна. Електрон і у вакуумі є носієм електричного поля. На цьому принципі працюють всі електронні лампи. На жаль, численні спроби знайти частинки, що несуть “магнітний” заряд, ні до чого не привели. Зразок магнетиту, який є природним постійним магнітом, можна розпилювати навпіл безліч […]...
- Лінії магнітної індукції Магнітне поле можна зображувати графічно за допомогою ліній магнітної індукції, подібно до того, як електричне поле зображують за допомогою ліній напруженості. Лінією магнітної індукції називається лінія, дотична до якої в кожній точці поля збігається з вектором магнітної індукції. Так як в кожній точці магнітне поле характеризується певним значенням , то через кожну точку поля можна […]...
- Індукція магнітного поля Всі ми знаємо, що є магніти сильніші і менш сильні. Маленький магнітик зможе притягнути пару цвяхів і все, а набагато більш потужний електромагніт домофона утримує двері в під’їзд так, що кілька дорослих чоловіків не зможуть відкрити її силою. Величина, що характеризує величину сили магніту Тобто, ми можемо говорити про якусь величину, що характеризує величину сили […]...
- Електричне поле в діелектриках і в провідниках Само собою зрозуміло, що електричне поле може існувати не тільки в вакуумі, а й усередині речовини, бо електричні сили можуть діяти і всередині різних тіл. При цьому, однак, треба мати на увазі істотна відмінність між провідниками і діелектриками. У провіднику є електричні заряди, вільно переміщаються під дією електричних сил. У діелектрику ж рух зарядів під […]...
- Електродвигуни і генератори – робота електричних машин Кожен з нас знає, що якщо підключити до електродвигуна дроти і подати через них на нього напругу від джерела живлення, то мотор почне обертатися. Якщо цей електродвигун від’єднати від джерела живлення і до наявних проводам (приєднані до мотору) включити лампочки (електричне навантаження), а саму вісь електричного двигуна почати розкручувати, то лампочка почне світитися. У підсумку […]...
- Дія електричного поля на електричні заряди Електричне поле – це особлива форма матерії, за допомогою якої здійснюється взаємодія електрично заряджених частинок. Введення поняття електричного поля знадобилося для пояснення взаємодії електричних зарядів, тобто для отримання відповіді на питання: чому виникають сили, що діють на заряди, що і як вони передаються від одного заряду до іншого? Поняття електричного і магнітного полів ввів великий […]...
- Електричні машини та апарати Що представляють люди, коли чують вислів – електричні машини? Швидше за все, щось рухомі і працює від електричної енергії. Вірно. Значить, електричні машини – є електромеханічними пристроями, що здатні перетворювати енергію електрики в механічну енергію і навпаки. Думаю, не складно буде уявити, які електротехнічні пристрої можна віднести до електричних машин – це всі види електрогенераторів, […]...
- Закон електромагнітної індукції. Вихрове електричне поле У першому типі ЕРС електромагнітної індукції виникає в нерухомому замкнутому провіднику при будь-якій зміні магнітного поля. З іншого боку, відомо, що виникнення електрорушійної сили в будь ланцюга пов’язане зі сторонніми силами, що діють на заряди в цьому ланцюзі. Під сторонніми силами маються на увазі сили неелектростатичного характеру. Яка ж природа цих сил в даному випадку? […]...
- Фізика електромагнітних хвиль Найважливіший результат електродинаміки, що випливає з рівнянь Максвелла 50, полягає в тому, що електромагнітні взаємодії передаються з однієї точки простору в іншу не миттєво, а з кінцевою швидкістю. У вакуумі швидкість поширення електромагнітних взаємодій збігається зі швидкістю світла c = 3 – 108 м / с. Розглянемо, наприклад, два покояться заряду, що знаходяться на деякій […]...
- Магнітне поле: визначення Магнітне поле – це особливий вид матерії, що створюється рухомими зарядами, що змінюються електричним полем або тілами, що володіють магнітним моментом. Це складова електромагнітного поля. Магнітне поле характеризується силою взаємодії. Вперше поняття магнітного поля ввів в 1845 році Майкл Фарадей. Наша планета має власним магнітним полем, створеним джерелами розташованими всередині Землі. Припускають, що це рідка […]...
- Графічне зображення магнітного поля Ми знаємо, що провідник зі струмом створює навколо себе магнітне поле. Магнітне поле створює також і постійний магніт. Чи будуть відрізнятися створені ними поля? Безсумнівно, будуть. Різниця між ними можна побачити наочно, якщо створити графічні зображення магнітних полів. Магнітні лінії полів будуть спрямовані по – різному. Однорідні магнітні поля магнітне поле провідника зі током. В […]...
- Як влаштоване і діє електричне поле По суті, поле є особливим станом матерії. Його дія проявляється в прискоренні тел або частинок, що володіють електричним зарядом. До його характеризує особливостям, можна віднести: Дія тільки при наявності електричного заряду. Відсутність кордонів. Наявність певної величини впливу. Можливість визначення тільки по результату дії. Поле нерозривно пов’язане з зарядами, які знаходяться в певній частці або тілі. […]...
- Теплове випромінювання Яким чином Земля отримує енергію від Сонця? Теплопровідність і конвекція виключені: нас розділяє 150000000 кілометрів безповітряного простору. Тут працює третій вид теплопередачі – теплове випромінювання. Випромінювання може поширюватися як в речовині, так і у вакуумі. Як же воно виникає? Виявляється, електричне і магнітне поля тісно пов’язані один з одним і володіють однією чудовою властивістю. Якщо […]...
- Вплив електрики на живі організми Електрика і зокрема електричні і електромагнітні поля, як природні, так і штучні впливають не тільки на матеріали, тіла і предмети, а й на живі організми. Адже живе також складається з мікроскопічних “деталей”, якими є молекули, а ті в свою чергу включають в себе атоми, що містять позитивні і негативні заряджені частинки. А якщо мають місце […]...
- Закон Ома для повного кола Розглянемо докладніше процеси, що протікають в замкнутій ланцюга електричного струму, що містить джерело (дивись малюнок). Всередині джерела під дією сторонніх сил починається розділення зарядів: позитивно заряджені частинки рухаються до позитивного полюса джерела, а негативні частинки до негативного. Розділені заряди створюють всередині джерела електричне поле E⃗ E →, спрямоване від “плюса” до “мінуса”, яке перешкоджає подальшому […]...
- Електричні ланцюги. Електрорушійна сила Електричний ланцюг складається з джерела струму, споживачів електроенергії, сполучних проводів і ключа, службовця для розмикання і замикання ланцюга та інших елементів (рис. 1). Малюнки, на яких зображені способи з’єднання електричних приладів в ланцюг, називаються електричними схемами. Прилади на схемах позначаються умовними знаками. Як зазначалося, для підтримки в ланцюзі електричного струму необхідно, щоб на кінцях її […]...
- Електричне і магнітне поле Фізика і філософія в основі всього існуючого в світі бачать матерію, яка проявляється у великій різноманітності всіляких станів і форм. Існуюча матерія має можливість локалізувати (тобто, концентруватися в обмеженому просторі), а ще може і, делокалізованних (зворотний процес). При локалізації цього буде відповідати “речовина”, ну, а в разі делокалізації – це буде вже “поле”. Але і […]...
- Електричний струм у металах Метали в твердому стані, як відомо, мають кристалічну будову. Частинки в кристалах розташовані в певному порядку і утворюють просторову (кристалічну) решітку. У вузлах кристалічної решітки металу розташовані позитивні іони, а в просторі між ними рухаються вільні електрони. Вільні електрони не пов’язані з ядрами своїх атомів. Негативний заряд всіх вільних електронів за абсолютним значенням дорівнює позитивному […]...
- Магнетики у фізиці Теорія магнетизму була покликана пояснити магнітні властивості матерії. Коефіцієнт μ, що показує, у скільки разів середу підсилює магнітне поле, назвали магнітною проникністю. Якщо μ менше одиниці, значить, дана речовина послаблює поле. Такі матеріали називають діамагнетиками (аналогічно діелектриків, які послаблюють електричне поле). Приклад діамагнетиками – вісмут. Речовина, яка незначно посилює магнітне поле, називають парамагнетиків. Приклад – […]...
- Природа струму в металах Нам відомо, що атоми речовини складаються з ядер і електронів, які обертаються навколо цих ядер. Електрони притягуються ядрами, і щоб їх “відірвати”, потрібно докласти деяке зусилля. У такому випадку ми будемо мати позитивно заряджене ядро і негативно заряджені електрони. Виходить, що щоб в провіднику з’явився електричний струм, треба вирвати безліч електронів з пут атомів і […]...
- Перемінне магнітне поле Обговоримо, нарешті, останню групу експериментів, пов’язаних з “перетворенням магнетизму в електрику”. У замкнутому провіднику, вміщеному в змінне магнітне поле, також виникає електричний струм. Це явище може бути зведене до розглянутим вище, якщо стати на точку зору теорії блізкодействія. Нагадаємо, в застосуванні до електромагнітних явищ ця теорія стверджує, що переносником взаємодій є реально існуюче електромагнітне поле, […]...
- Провідники і діелектрики в електростатичному полі – фізика У металах носіями вільних зарядів є електрони. При утворенні кристалічної решітки металу електрони зовнішніх оболонок атомів повністю втрачають зв’язки зі своїми атомами і стають “власністю” всього провідника в цілому. У результаті утворилися позитивно заряджені іони виявляються оточеними негативнозарядженим “газом”, утвореним колективізованими електронами. Важливо Вільні електрони беруть участь в тепловому русі і можуть переміщатися по металу […]...
- Правило буравчика Правило буравчика або правило правої руки вперше було сформульовано Петром буравчиком. Воно визначає спрямованість напруженості магнітного поля, яке знаходиться прямолінійно провіднику зі струмом. Головне правило, яке використовується у варіантах правила гвинта або буравчика і при формулюванні правила правої руки – правило вибору напрямку векторного твори та базисів. Воно досить просте при запам’ятовуванні: якщо свердлик з […]...
- Електромагнітна індукція Ми вже знаємо, що електричний струм, рухаючись по провіднику, створює навколо нього магнітне поле. На основі цього явища людина винайшла і широко застосовує найрізноманітніші електромагніти. Але виникає питання: якщо електричні заряди, рухаючись, створюють виникнення магнітного поля, а чи не працює це і навпаки? Тобто, чи може магнітне поле бути причиною виникнення електричного струму в провіднику? […]...
- Електричне поле. Напруженість електричного поля Будь-яка людина знає, що всі матеріальні тіла один з одним взаємодіють за коштами прямого дотику (контакту). Ми звикли вірити своїм очам, значить це так і є. Так-то воно так, та не зовсім так. Насправді це все діє по-іншому. Будь які матеріальні тіла, як відомо зі шкільної фізики і хімії, складаються з маленьких частинок (атомів). Атоми […]...
- Магнітне поле прямолінійного провідника зі струмом Для отримання спектру магнітного поля прямого провідника зі струмом провідник пропускають крізь лист картону. На картон насипають тонкий шар залізної тирси, і тирсу злегка струшують. Під дією магнітного поля залізні ошурки розташовуються по концентричних колах. По дотичних до них розташуються і магнітні стрілки навколо такого провідника зі струмом. Таким чином, лінії магнітної індукції магнітного поля […]...
- Індуктивність Індуктивність – це фізична (електрична) величина, яка характеризує магнітні властивості електричного кола. Як відомо висока напруга, яка через провідний контур, створює навколо нього магнітне поле. Це відбувається тому, що струм спочатку несе в собі енергію. Проходячи через провідник, він частково віддає її, і вона перетворюється в енергію магнітного поля. Індуктивність, по суті, є коефіцієнтом пропорційності […]...