กระแสไฟฟ้าในตัวนำเรียกว่า กระแสไฟฟ้าและวงจรไฟฟ้า สภาวะการมีอยู่ของกระแสไฟฟ้าในวงจร

เรารู้อะไรจริงๆ เกี่ยวกับไฟฟ้าในปัจจุบัน? ตามมุมมองสมัยใหม่มีมากมาย แต่ถ้าเราเจาะลึกสาระสำคัญของปัญหานี้โดยละเอียดมากขึ้นปรากฎว่ามนุษยชาติใช้ไฟฟ้าอย่างกว้างขวางโดยไม่เข้าใจธรรมชาติที่แท้จริงของปรากฏการณ์ทางกายภาพที่สำคัญนี้

จุดประสงค์ของบทความนี้ไม่ได้เพื่อหักล้างผลการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และทางเทคนิคที่ประสบความสำเร็จในสาขาปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและอุตสาหกรรม สังคมสมัยใหม่. แต่มนุษยชาติต้องเผชิญกับปรากฏการณ์และความขัดแย้งหลายประการที่ไม่สอดคล้องกับกรอบแนวคิดทางทฤษฎีสมัยใหม่เกี่ยวกับปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าซึ่งบ่งชี้ว่าขาดความเข้าใจที่สมบูรณ์เกี่ยวกับฟิสิกส์ของปรากฏการณ์นี้

นอกจากนี้ วิทยาศาสตร์ในปัจจุบันยังรู้ข้อเท็จจริงเมื่อสารและวัสดุที่ดูเหมือนว่ามีการศึกษามีคุณสมบัติการนำไฟฟ้าผิดปกติ ( ) .

ปรากฏการณ์ความเป็นตัวนำยิ่งยวดของวัสดุยังไม่มีทฤษฎีที่น่าพอใจอย่างสมบูรณ์ในปัจจุบัน มีเพียงข้อสันนิษฐานว่าความเป็นตัวนำยิ่งยวดคือ ปรากฏการณ์ควอนตัม ซึ่งศึกษาโดยกลศาสตร์ควอนตัม เมื่อศึกษาสมการพื้นฐานของกลศาสตร์ควอนตัมอย่างรอบคอบ: สมการชโรดิงเงอร์, สมการฟอนนอยมันน์, สมการลินด์บลาด, สมการไฮเซนเบิร์ก และสมการเพาลี ความไม่สอดคล้องกันของพวกมันจะชัดเจนขึ้น ความจริงก็คือว่าสมการชโรดิงเงอร์ไม่ได้มา แต่ถูกตั้งสมมติฐานโดยวิธีการเปรียบเทียบกับทัศนศาสตร์แบบคลาสสิก โดยอาศัยข้อมูลทั่วไปของการทดลอง สมการของเพาลีอธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคมีประจุด้วยการหมุน 1/2 (เช่น อิเล็กตรอน) ในสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอก แต่แนวคิดเรื่องการหมุนไม่เกี่ยวข้องกับการหมุนที่แท้จริงของอนุภาคมูลฐาน และเกี่ยวข้องกับการหมุน มีการตั้งสมมติฐานว่ามีช่องว่างของรัฐที่ไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคมูลฐานในอวกาศธรรมดาแต่อย่างใด

ในหนังสือ Ezoosmos ของ Anastasia Novykh มีการกล่าวถึงความไม่สอดคล้องกันของทฤษฎีควอนตัม: "แต่ทฤษฎีกลศาสตร์ควอนตัมของโครงสร้างของอะตอมซึ่งถือว่าอะตอมเป็นระบบของอนุภาคขนาดเล็กที่ไม่ปฏิบัติตามกฎของกลศาสตร์คลาสสิก ไม่เกี่ยวข้องเลย . เมื่อมองแวบแรกข้อโต้แย้งของนักฟิสิกส์ชาวเยอรมัน Heisenberg และนักฟิสิกส์ชาวออสเตรียSchrödingerดูเหมือนจะน่าเชื่อสำหรับผู้คน แต่ถ้าทั้งหมดนี้พิจารณาจากมุมมองที่แตกต่างกันข้อสรุปของพวกเขาก็ถูกต้องเพียงบางส่วนเท่านั้นและโดยทั่วไปแล้วทั้งสองอย่างผิดทั้งหมด . ความจริงก็คือตัวแรกอธิบายว่าอิเล็กตรอนเป็นอนุภาคและอีกอันเป็นคลื่น อย่างไรก็ตาม หลักการของความเป็นคู่ของคลื่นและอนุภาคก็ไม่เกี่ยวข้องเช่นกัน เนื่องจากไม่ได้เปิดเผยการเปลี่ยนแปลงของอนุภาคเป็นคลื่นและในทางกลับกัน นั่นคือสุภาพบุรุษผู้รอบรู้กลับกลายเป็นคนขี้เหนียว ที่จริงแล้วทุกอย่างนั้นง่ายมาก โดยทั่วไปฉันอยากจะบอกว่าฟิสิกส์แห่งอนาคตนั้นเรียบง่ายและเข้าใจได้มาก สิ่งสำคัญคือการมีชีวิตอยู่เพื่อดูอนาคตนี้ ส่วนอิเล็กตรอนนั้นจะกลายเป็นคลื่นในสองกรณีเท่านั้น อย่างแรกคือเมื่อประจุภายนอกหายไป นั่นคือเมื่ออิเล็กตรอนไม่มีอันตรกิริยากับวัตถุวัตถุอื่น เช่น อะตอมเดียวกัน อย่างที่สองในสภาวะก่อนออสมิก นั่นคือเมื่อศักยภาพภายในลดลง"

แรงกระตุ้นไฟฟ้าแบบเดียวกันที่สร้างขึ้นโดยเซลล์ประสาทของระบบประสาทของมนุษย์สนับสนุนการทำงานของร่างกายที่กระตือรือร้น ซับซ้อน และหลากหลาย เป็นที่น่าสนใจที่จะทราบว่าศักยภาพในการกระทำของเซลล์ (คลื่นกระตุ้นที่เคลื่อนที่ไปตามเมมเบรนของเซลล์ที่มีชีวิตในรูปแบบของการเปลี่ยนแปลงในระยะสั้นของศักยภาพของเมมเบรนในพื้นที่เล็ก ๆ ของเซลล์ที่ถูกกระตุ้น) อยู่ในช่วงที่แน่นอน (รูปที่ 1)

ขีดจำกัดล่างของศักยภาพในการออกฤทธิ์ของเซลล์ประสาทอยู่ที่ระดับ -75 mV ซึ่งใกล้เคียงกับค่าศักยภาพรีดอกซ์ของเลือดมนุษย์มาก หากเราวิเคราะห์ค่าสูงสุดและต่ำสุดของศักยภาพในการดำเนินการโดยสัมพันธ์กับศูนย์ ค่านั้นจะใกล้เคียงกับเปอร์เซ็นต์ที่ปัดเศษมาก ความหมาย อัตราส่วนทองคำ , เช่น. การแบ่งช่วงเวลาในอัตราส่วน 62% และ 38%:

\(\เดลต้า = 75 มิลลิโวลต์+40 มิลลิโวลต์ = 115 มิลลิโวลต์\)

115 มิลลิโวลต์ / 100% = 75 มิลลิโวลต์ / x 1 หรือ 115 มิลลิโวลต์ / 100% = 40 มิลลิโวลต์ / x 2

x 1 = 65.2%, x 2 = 34.8%

ทุกคนที่มีชื่อเสียง วิทยาศาสตร์สมัยใหม่สสารและวัสดุนำไฟฟ้าได้ระดับหนึ่งหรืออีกระดับหนึ่ง เนื่องจากมีอิเล็กตรอนที่ประกอบด้วยอนุภาค Phantom Po 13 อนุภาค ซึ่งในทางกลับกันเป็นกลุ่มเซปโตนิก (“PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS” หน้า 61) คำถามเดียวคือแรงดันไฟฟ้าที่ต้องเอาชนะ ความต้านทานไฟฟ้า.

เนื่องจากปรากฏการณ์ทางไฟฟ้ามีความสัมพันธ์อย่างใกล้ชิดกับอิเล็กตรอน รายงาน "PRIMODIUM ALLATRA PHYSICS" จึงให้ข้อมูลต่อไปนี้เกี่ยวกับอนุภาคมูลฐานที่สำคัญนี้: "อิเล็กตรอนเป็นส่วนประกอบของอะตอม ซึ่งเป็นหนึ่งในองค์ประกอบโครงสร้างหลักของสสาร อิเล็กตรอนก่อตัวเป็นเปลือกอิเล็กตรอนของอะตอมขององค์ประกอบทางเคมีทั้งหมดที่รู้จักในปัจจุบัน พวกเขามีส่วนร่วมในปรากฏการณ์ทางไฟฟ้าเกือบทั้งหมดที่นักวิทยาศาสตร์ตระหนักในปัจจุบัน แต่จริงๆ แล้วไฟฟ้าคืออะไร? วิทยาศาสตร์อย่างเป็นทางการยังคงไม่สามารถอธิบายได้ โดยจำกัดตัวเองอยู่เพียงวลีทั่วไป เช่น "ชุดของปรากฏการณ์ที่เกิดจากการดำรงอยู่ การเคลื่อนไหว และปฏิสัมพันธ์ของวัตถุที่มีประจุหรืออนุภาคของตัวพาประจุไฟฟ้า" เป็นที่รู้กันว่าไฟฟ้าไม่ไหลอย่างต่อเนื่องแต่ถูกถ่ายโอน ในส่วน - รอบคอบ».

ตาม ความคิดที่ทันสมัย: « ไฟฟ้า “เป็นชุดของปรากฏการณ์ที่เกิดจากการดำรงอยู่ ปฏิสัมพันธ์ และการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้า” แต่ประจุไฟฟ้าคืออะไร?

ค่าไฟฟ้า (ปริมาณไฟฟ้า) คือปริมาณสเกลาร์ทางกายภาพ (ปริมาณซึ่งแต่ละค่าสามารถแสดงได้ด้วยจำนวนจริงหนึ่งจำนวน) ที่กำหนดความสามารถของวัตถุในการเป็นแหล่งกำเนิดของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าและมีส่วนร่วมในปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้า ประจุไฟฟ้าแบ่งออกเป็นค่าบวกและค่าลบ (ตัวเลือกนี้ถือเป็นกฎเกณฑ์ทางวิทยาศาสตร์ล้วนๆ และแต่ละประจุจะมีเครื่องหมายเฉพาะเจาะจงมาก) วัตถุที่มีประจุเหมือนกันจะผลักกัน และวัตถุที่มีประจุตรงกันข้ามจะดึงดูดกัน เมื่อวัตถุที่มีประจุเคลื่อนที่ (ทั้งวัตถุที่มองเห็นด้วยตาเปล่าและอนุภาคที่มีประจุด้วยกล้องจุลทรรศน์ซึ่งมีกระแสไฟฟ้าในตัวนำ) สนามแม่เหล็กจะเกิดขึ้นและปรากฏการณ์เกิดขึ้นซึ่งทำให้สามารถสร้างความสัมพันธ์ระหว่างไฟฟ้าและแม่เหล็กได้ (แม่เหล็กไฟฟ้า)

ไฟฟ้ากระแส ศึกษาสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในกรณีทั่วไปส่วนใหญ่ (นั่นคือ พิจารณาสนามตัวแปรขึ้นอยู่กับเวลา) และอันตรกิริยากับวัตถุที่มีประจุไฟฟ้า พลศาสตร์ไฟฟ้าแบบคลาสสิกคำนึงถึงเฉพาะคุณสมบัติต่อเนื่องของสนามแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น

ไฟฟ้าพลศาสตร์ควอนตัม ศึกษาสนามแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีคุณสมบัติไม่ต่อเนื่อง (ไม่ต่อเนื่อง) โดยมีพาหะคือสนามควอนตัม - โฟตอน ปฏิสัมพันธ์ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้ากับอนุภาคที่มีประจุถือเป็นปฏิกิริยาทางไฟฟ้าพลศาสตร์ควอนตัมเนื่องจากการดูดซับและการปล่อยโฟตอนโดยอนุภาค

เป็นเรื่องที่ควรค่าแก่การพิจารณาว่าเหตุใดสนามแม่เหล็กจึงปรากฏรอบตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าหรือรอบอะตอมที่อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในวงโคจร ความจริงก็คือว่า " สิ่งที่เรียกว่าไฟฟ้าในปัจจุบัน จริงๆ แล้วเป็นสถานะพิเศษของสนามเซปตัน , ในกระบวนการที่อิเล็กตรอนส่วนใหญ่มีส่วนร่วมพร้อมกับ "ส่วนประกอบ" เพิ่มเติมอื่น ๆ "("พรีโมเดียม อัลลาตรา ฟิสิกส์" หน้า 90)

และรูปทรงวงแหวนของสนามแม่เหล็กนั้นถูกกำหนดโดยธรรมชาติของแหล่งกำเนิด ดังที่บทความกล่าวว่า: “เมื่อคำนึงถึงรูปแบบแฟร็กทัลในจักรวาล รวมถึงข้อเท็จจริงที่ว่าสนามเซปตอนในโลกวัตถุภายใน 6 มิตินั้นเป็นสนามพื้นฐานที่เป็นเอกภาพซึ่งมีพื้นฐานมาจากปฏิสัมพันธ์ทั้งหมดที่รู้จักในวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ จึงสามารถโต้แย้งได้ว่าพวกมัน ทั้งหมดก็มีรูปแบบโตราห์ด้วย และข้อความนี้อาจเป็นที่สนใจทางวิทยาศาสตร์โดยเฉพาะสำหรับนักวิจัยสมัยใหม่". ดังนั้น สนามแม่เหล็กไฟฟ้าจะอยู่ในรูปของพรูเสมอ เช่นเดียวกับพรูของเซปตอน

ลองพิจารณาวงก้นหอยที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านและเกิดสนามแม่เหล็กไฟฟ้าได้อย่างไร ( https://www.youtube.com/watch?v=0BgV-ST478M).

ข้าว. 2. เส้นสนามแม่เหล็กรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า

ข้าว. 3. เส้นสนามของเกลียวกับกระแส

ข้าว. 4. เส้นสนามของแต่ละส่วนของเกลียว

ข้าว. 5. การเปรียบเทียบระหว่างเส้นสนามของเกลียวกับอะตอมที่มีอิเล็กตรอนในวงโคจร

ข้าว. 6. ชิ้นส่วนที่แยกจากกันของเกลียวและอะตอมที่มีเส้นแรง

บทสรุป: มนุษยชาติยังไม่ได้เรียนรู้ความลับของปรากฏการณ์ลึกลับของไฟฟ้า

ปีเตอร์ โตตอฟ

คำสำคัญ:ฟิสิกส์อัลลาตราเบื้องต้น กระแสไฟฟ้า ไฟฟ้า ธรรมชาติของไฟฟ้า ประจุไฟฟ้า สนามแม่เหล็กไฟฟ้า กลศาสตร์ควอนตัม อิเล็กตรอน

วรรณกรรม:

อันใหม่. อ., Ezoosmos, K.: LOTOS, 2013. - 312 น. http://schambala.com.ua/book/ezoosmos

รายงาน “THE PRIMORDIAL PHYSICS OF ALLATRA” โดยกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ระดับนานาชาติของ International การเคลื่อนไหวทางสังคมอัลลาทรา, เอ็ด. อนาสตาเซีย โนวีค 2558;

การค้นพบที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้าได้เปลี่ยนแปลงชีวิตเราอย่างสิ้นเชิง ด้วยการใช้กระแสไฟฟ้าเป็นแหล่งพลังงาน มนุษยชาติได้สร้างความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่ทำให้การดำรงอยู่ของเราง่ายขึ้น ปัจจุบัน ไฟฟ้าเป็นพลังงานให้กับเครื่องกลึง รถยนต์ ควบคุมอุปกรณ์หุ่นยนต์ และให้บริการด้านการสื่อสาร รายการนี้สามารถดำเนินต่อไปได้เป็นเวลานานมาก เป็นการยากที่จะตั้งชื่ออุตสาหกรรมที่คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ไฟฟ้า

อะไรคือความลับของการใช้ไฟฟ้าจำนวนมหาศาลเช่นนี้? ท้ายที่สุดแล้วยังมีแหล่งพลังงานอื่นในธรรมชาติที่มีราคาถูกกว่าไฟฟ้า ปรากฎว่ามันเป็นเรื่องของการขนส่ง

พลังงานไฟฟ้าสามารถส่งได้เกือบทุกที่:

• ไปที่การประชุมเชิงปฏิบัติการการผลิต
• อพาร์ทเม้น;
• บนสนาม;
• เข้าไปในเหมือง ใต้น้ำ ฯลฯ

สามารถพกพาไฟฟ้าที่เก็บไว้ในแบตเตอรี่ติดตัวไปด้วย เราใช้สิ่งนี้ทุกวันโดยนำโทรศัพท์มือถือติดตัวไปด้วย ไม่มีพลังงานรูปแบบอื่นที่มีคุณสมบัติสากลเช่นไฟฟ้า นี่เป็นเหตุผลที่เพียงพอที่จะศึกษาธรรมชาติและคุณสมบัติของไฟฟ้าให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้นไม่ใช่หรือ?

กระแสไฟฟ้าคืออะไร?

ปรากฏการณ์ทางไฟฟ้ามีการสังเกตมาเป็นเวลานาน แต่มนุษย์สามารถอธิบายธรรมชาติของพวกมันได้เมื่อไม่นานมานี้ สายฟ้าฟาดดูเหมือนเป็นสิ่งที่ไม่เป็นธรรมชาติและอธิบายไม่ได้ เสียงแตกของวัตถุบางอย่างเมื่อถูกถูดูแปลก หวีที่ส่องประกายในความมืดหลังจากหวีขนของสัตว์ต่างๆ (เช่น แมว) ทำให้เกิดความสับสน แต่กระตุ้นความสนใจในปรากฏการณ์นี้

ทุกอย่างเริ่มต้นอย่างไร

แม้แต่ชาวกรีกโบราณก็รู้ถึงคุณสมบัติของอำพันที่ถูด้วยขนสัตว์เพื่อดึงดูดวัตถุขนาดเล็กบางอย่าง อย่างไรก็ตาม ชื่อ "ไฟฟ้า" มาจากชื่อกรีกของอำพัน - "อิเล็กตรอน"

เมื่อนักฟิสิกส์เริ่มศึกษาอย่างใกล้ชิดเกี่ยวกับการใช้พลังงานไฟฟ้าของร่างกาย พวกเขาก็เริ่มเข้าใจธรรมชาติของปรากฏการณ์ดังกล่าว และกระแสไฟฟ้าระยะสั้นครั้งแรกที่มนุษย์สร้างขึ้นปรากฏขึ้นเมื่อวัตถุไฟฟ้าสองชิ้นเชื่อมต่อกันด้วยตัวนำ (ดูรูปที่ 1) ในปี ค.ศ. 1729 ชาวอังกฤษ Grey และ Wheeler ค้นพบสภาพการนำไฟฟ้าของประจุในวัสดุบางชนิด แต่พวกเขาไม่สามารถให้คำจำกัดความของกระแสไฟฟ้าได้ แม้ว่าพวกเขาจะเข้าใจว่าประจุเคลื่อนที่จากวัตถุหนึ่งไปอีกวัตถุหนึ่งตามตัวนำก็ตาม

ข้าว. 1. ประสบการณ์กับร่างกายที่ถูกกล่าวหา

พวกเขาเริ่มพูดถึงกระแสไฟฟ้าเป็นปรากฏการณ์ทางกายภาพหลังจากที่โวลตาชาวอิตาลีอธิบายการทดลองของกัลวานีเท่านั้น และในปี พ.ศ. 2337 เขาได้คิดค้นแหล่งไฟฟ้าแห่งแรกของโลก - เซลล์กัลวานิก (คอลัมน์โวลตา) เขายืนยันการเคลื่อนที่ตามลำดับของอนุภาคที่มีประจุในวงจรปิด

คำนิยาม

ในการตีความสมัยใหม่ กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ในทิศทางของอนุภาคที่มีประจุโดยแรงของสนามไฟฟ้า ตัวพาประจุของตัวนำโลหะคืออิเล็กตรอน และตัวพาประจุของสารละลายกรดและเกลือคือไอออนลบและบวก พาหะประจุเซมิคอนดักเตอร์ ได้แก่ อิเล็กตรอนและรู

การจะมีกระแสไฟฟ้าได้นั้นจะต้องได้รับการบำรุงรักษาตลอดเวลา สนามไฟฟ้า. จะต้องมีความแตกต่างที่อาจเกิดขึ้นซึ่งสนับสนุนการมีอยู่ของสองเงื่อนไขแรก ตราบใดที่เป็นไปตามเงื่อนไขเหล่านี้ ประจุจะเคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบไปตามส่วนของวงจรไฟฟ้าปิด งานนี้ดำเนินการโดยแหล่งไฟฟ้า

เงื่อนไขดังกล่าวสามารถสร้างขึ้นได้ เช่น โดยใช้เครื่องอิเล็กโตรฟอร์ (รูปที่ 2) หากดิสก์สองแผ่นหมุนไปในทิศทางตรงกันข้าม ดิสก์ทั้งสองจะถูกชาร์จด้วยประจุที่ตรงกันข้าม ความแตกต่างที่เป็นไปได้จะปรากฏบนแปรงที่อยู่ติดกับแผ่นดิสก์ โดยการเชื่อมต่อหน้าสัมผัสเข้ากับตัวนำ เราจะบังคับอนุภาคที่มีประจุให้เคลื่อนที่อย่างเป็นระเบียบ นั่นคือเครื่องอิเล็กโตรฟอร์เป็นแหล่งพลังงานไฟฟ้า

รูปที่ 2 เครื่องอิเล็กโทรฟอร์

แหล่งที่มาปัจจุบัน

แหล่งพลังงานไฟฟ้าแหล่งแรกที่ค้นพบ การใช้งานจริงคือเซลล์กัลวานิกที่กล่าวข้างต้น เซลล์กัลวานิกที่ได้รับการปรับปรุง (รู้จักกันในชื่อแบตเตอรี่) มีการใช้กันอย่างแพร่หลายจนถึงทุกวันนี้ พวกมันถูกใช้เพื่อจ่ายไฟให้กับแผงควบคุม นาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ของเล่นเด็ก และอุปกรณ์อื่นๆ อีกมากมาย

ด้วยการประดิษฐ์เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากระแสสลับ กระแสไฟฟ้าได้รับพลังงานลมที่สอง ยุคแห่งการใช้พลังงานไฟฟ้าในเมืองต่างๆ และต่อมาเป็นพื้นที่ที่มีประชากรหนาแน่นทั้งหมดได้เริ่มต้นขึ้น ประชาชนทุกคนของประเทศที่พัฒนาแล้วสามารถเข้าถึงพลังงานไฟฟ้าได้

ทุกวันนี้ มนุษยชาติกำลังมองหาแหล่งพลังงานไฟฟ้าหมุนเวียน แผงโซลาร์เซลล์และโรงไฟฟ้าพลังงานลมได้เข้ามาครอบครองระบบพลังงานของหลายประเทศแล้ว รวมถึงรัสเซียด้วย

ลักษณะเฉพาะ

กระแสไฟฟ้ามีลักษณะเป็นปริมาณที่อธิบายคุณสมบัติของมัน

ความแข็งแกร่งและความหนาแน่นในปัจจุบัน

คำว่า "ความแรงของกระแสไฟฟ้า" มักใช้เพื่ออธิบายคุณลักษณะของไฟฟ้า ชื่อนี้ไม่เหมาะสมโดยสิ้นเชิงเนื่องจากเป็นเพียงลักษณะเฉพาะของความเข้มของการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าเท่านั้นและไม่ใช่พลังบางประเภทในความหมายที่แท้จริง อย่างไรก็ตาม คำนี้ใช้ และหมายถึงปริมาณไฟฟ้า (ประจุ) ที่ไหลผ่านระนาบหน้าตัดของตัวนำ กระแสไฟฟ้ามีหน่วย SI คือ แอมแปร์ (A)

1 A หมายความว่าในหนึ่งวินาทีประจุไฟฟ้า 1 C ผ่านหน้าตัดของตัวนำ (1A = 1 C/วินาที)

ความหนาแน่นกระแสคือปริมาณเวกเตอร์ เวกเตอร์มุ่งตรงไปยังการเคลื่อนที่ของประจุบวก โมดูลัสของเวกเตอร์นี้เท่ากับอัตราส่วนของความแรงของกระแสที่ส่วนหนึ่งของตัวนำที่ตั้งฉากกับทิศทางการเคลื่อนที่ของประจุต่อพื้นที่ของส่วนนี้ ในระบบ SI มีหน่วยวัดเป็น A/m 2 ความหนาแน่นมีลักษณะเฉพาะของกระแสไฟฟ้ามากขึ้น แต่ในทางปฏิบัติมักใช้ค่า "ความแรงของกระแส" มากกว่า

ความต่างศักย์ (แรงดันไฟฟ้า) ในส่วนของวงจรแสดงโดยความสัมพันธ์ : ยู = ฉัน× ร, ที่ไหน ยู- แรงดันไฟฟ้า, ฉัน– ความแรงในปัจจุบัน และ ร- ความต้านทาน. นี่คือกฎที่มีชื่อเสียงของโอห์ม

พลัง

แรงไฟฟ้าจะทำงานกับความต้านทานแบบแอคทีฟและรีแอกทีฟ ที่ความต้านทานแบบพาสซีฟ งานจะถูกแปลงเป็นพลังงานความร้อน กำลังคืองานที่ทำต่อหน่วยเวลา ในส่วนที่เกี่ยวข้องกับไฟฟ้า จะใช้คำว่า "พลังงานสูญเสียความร้อน" นักฟิสิกส์ Joule และ Lenz พิสูจน์ว่ากำลังสูญเสียความร้อนของตัวนำเท่ากับกระแสไฟฟ้าคูณด้วยแรงดันไฟฟ้า: ป = ฉัน× ยู. มีหน่วยเป็นวัตต์ (W)

ความถี่

กระแสสลับก็มีความถี่เช่นกัน คุณลักษณะนี้แสดงให้เห็นว่าจำนวนงวด (การแกว่ง) เปลี่ยนแปลงไปอย่างไรต่อหน่วยเวลา หน่วยความถี่คือเฮิรตซ์ 1 เฮิร์ตซ์ = 1 รอบต่อวินาที ความถี่มาตรฐานของกระแสไฟฟ้าอุตสาหกรรมคือ 50 Hz

อคติในปัจจุบัน

แนวคิดของ "กระแสการแทนที่" ถูกนำมาใช้เพื่อความสะดวก แม้ว่าในแง่คลาสสิกจะเรียกว่ากระแสไม่ได้ เนื่องจากไม่มีการถ่ายโอนประจุ ในทางกลับกัน ความเข้มของสนามแม่เหล็กขึ้นอยู่กับกระแสการนำและการกระจัด

กระแสอคติสามารถสังเกตได้ในตัวเก็บประจุ แม้ว่าจะไม่มีประจุเคลื่อนที่ระหว่างแผ่นของตัวเก็บประจุระหว่างการชาร์จและการคายประจุ แต่กระแสไบแอสจะไหลผ่านตัวเก็บประจุและทำให้วงจรไฟฟ้าสมบูรณ์

ประเภทของกระแส

ตามวิธีการสร้างและคุณสมบัติ กระแสไฟฟ้าสามารถคงที่หรือแปรผันได้ ค่าคงที่คือค่าที่ไม่เปลี่ยนทิศทาง มันจะไหลไปในทิศทางเดียวเสมอ กระแสสลับจะเปลี่ยนทิศทางเป็นระยะ กระแสแปรผันหมายถึงกระแสใดๆ ที่ไม่ใช่กระแสตรง หากค่าที่เกิดขึ้นทันทีถูกทำซ้ำในลำดับที่ไม่เปลี่ยนแปลงในช่วงเวลาปกติ กระแสไฟฟ้าดังกล่าวจะเรียกว่าเป็นคาบ

การจำแนกประเภทไฟฟ้ากระแสสลับ

กระแสที่แปรผันตามเวลาสามารถจำแนกได้ดังนี้:

1. Sinusoidal เชื่อฟังฟังก์ชันไซน์ซอยด์ทันเวลา
2. กึ่งคงที่ – แปรผัน, เปลี่ยนแปลงอย่างช้าๆ ตามเวลา กระแสอุตสาหกรรมทั่วไปเป็นแบบกึ่งคงที่
3. ความถี่สูง - ความถี่ที่เกินสิบกิโลเฮิรตซ์
4. การเต้นเป็นจังหวะ - ชีพจรที่เปลี่ยนแปลงเป็นระยะ

นอกจากนี้ยังมีกระแสเอ็ดดี้ที่เกิดขึ้นในตัวนำเมื่อฟลักซ์แม่เหล็กเปลี่ยนแปลง ฟูโกต์ ดังที่เรียกกันว่า ฟูโกต์ ไม่ไหลผ่านสายไฟ แต่ก่อตัวเป็นวงจรกระแสน้ำวน กระแสเหนี่ยวนำมีลักษณะเช่นเดียวกับกระแสไหลวน

ความเร็วดริฟท์ของอิเล็กตรอน

ไฟฟ้าเดินทางผ่านตัวนำโลหะด้วยความเร็วแสง แต่นี่ไม่ได้หมายความว่าอนุภาคที่มีประจุพุ่งจากขั้วหนึ่งไปอีกขั้วหนึ่งด้วยความเร็วเท่ากัน อิเล็กตรอนในตัวนำโลหะเผชิญกับความต้านทานจากอะตอมบนเส้นทาง ดังนั้นการเคลื่อนที่ที่แท้จริงของพวกมันจึงอยู่ที่ 0.1 มม. ต่อวินาทีเท่านั้น ความเร็วจริงของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนในตัวนำเรียกว่าดริฟท์

หากคุณปิดขั้วของแหล่งพลังงานด้วยตัวนำ สนามไฟฟ้าจะเกิดขึ้นรอบตัวนำด้วยความเร็วฟ้าผ่า ยิ่ง EMF ของแหล่งกำเนิดมีค่ามาก ความแรงของสนามไฟฟ้าก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น เมื่อตอบสนองต่อความตึงเครียด อนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนที่ตามคำสั่งทันทีและเริ่มลอยไป

ทิศทางของกระแสไฟฟ้า

เชื่อกันว่าเวกเตอร์กระแสไฟฟ้ามุ่งตรงไปยังขั้วลบของแหล่งกำเนิด แต่จริงๆ แล้วอิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปทางขั้วบวก ประเพณีนี้เกิดขึ้นเนื่องจากความจริงที่ว่าทิศทางของเวกเตอร์ถูกเลือกให้เป็นการเคลื่อนที่ของไอออนบวกในอิเล็กโทรไลต์ ซึ่งจริงๆ แล้วมีแนวโน้มไปที่ขั้วลบ

การนำอิเล็กตรอนที่มีประจุลบในโลหะถูกค้นพบในภายหลัง แต่นักฟิสิกส์ไม่ได้เปลี่ยนความเชื่อในตอนแรก สิ่งนี้ทำให้คำกล่าวที่ว่ากระแสตรงจากบวกไปลบมีความเข้มแข็งมากขึ้น

กระแสไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมต่างๆ

ในโลหะ

พาหะปัจจุบันในตัวนำโลหะคืออิเล็กตรอนอิสระซึ่งเนื่องจากการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าที่อ่อนแอจึงสุ่มเดินเข้าไปในโครงผลึก (รูปที่ 3) ทันทีที่ EMF ปรากฏในตัวนำ อิเล็กตรอนจะเริ่มลอยไปอย่างเป็นระเบียบไปยังขั้วบวกของแหล่งพลังงาน

ข้าว. 3. กระแสไฟฟ้าในโลหะ

อันเป็นผลมาจากการผ่านของกระแสความต้านทานเกิดขึ้นในตัวนำซึ่งขัดขวางการไหลของอิเล็กตรอนและนำไปสู่ความร้อน ในระหว่างการลัดวงจร ความร้อนที่เกิดขึ้นจะแรงมากจนทำลายตัวนำ

ในสารกึ่งตัวนำ

ในสภาวะปกติ สารกึ่งตัวนำไม่มีตัวพาประจุฟรี แต่ถ้าคุณรวมทั้งสองเข้าด้วยกัน ประเภทต่างๆสารกึ่งตัวนำ เมื่อเชื่อมต่อโดยตรงแล้วจะกลายเป็นตัวนำ สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากประเภทหนึ่งมีไอออนที่มีประจุบวก (รู) ในขณะที่อีกประเภทหนึ่งมีไอออนลบ (อะตอมที่มีอิเล็กตรอนเพิ่มเติม)

ภายใต้แรงดันไฟฟ้า อิเล็กตรอนจากเซมิคอนดักเตอร์ตัวหนึ่งจะรีบไปแทนที่ (รวมตัวใหม่) รูในอีกรูหนึ่ง เกิดการเคลื่อนย้ายค่าธรรมเนียมฟรีตามคำสั่ง การนำไฟฟ้าประเภทนี้เรียกว่าการนำไฟฟ้าของหลุมอิเล็กตรอน

ในสุญญากาศและแก๊ส

กระแสไฟฟ้าก็เป็นไปได้เช่นกันในก๊าซไอออไนซ์ ประจุจะดำเนินการโดยไอออนบวกและไอออนลบ ไอออนไนซ์ของก๊าซเป็นไปได้ภายใต้อิทธิพลของรังสีหรือเนื่องจากความร้อนสูง ภายใต้อิทธิพลของปัจจัยเหล่านี้ อะตอมจะตื่นเต้นซึ่งกลายเป็นไอออน (รูปที่ 4)

รูปที่ 4 กระแสไฟฟ้าในก๊าซ

ในสุญญากาศ ประจุไฟฟ้าจึงไม่เกิดความต้านทาน อนุภาคที่มีประจุจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วใกล้แสง พาหะประจุคืออิเล็กตรอน ในการสร้างกระแสในสุญญากาศ จำเป็นต้องสร้างแหล่งกำเนิดอิเล็กตรอนและศักย์ไฟฟ้าเชิงบวกที่มีขนาดใหญ่เพียงพอที่อิเล็กโทรด

ตัวอย่างคือการทำงานของหลอดสุญญากาศหรือหลอดรังสีแคโทด

ในของเหลว

มาจองกันทันที - ไม่ใช่ว่าของเหลวทุกชนิดจะเป็นตัวนำ กระแสไฟฟ้าสามารถทำได้ในสารละลายกรด ด่าง และน้ำเกลือ กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในสภาพแวดล้อมที่มีประจุไอออน

หากคุณลดอิเล็กโทรดสองตัวลงในสารละลายและต่อเข้ากับขั้วของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าจะไหลระหว่างขั้วทั้งสอง (รูปที่ 5) ภายใต้อิทธิพลของ EMF แคตไอออนจะพุ่งไปที่แคโทด (ลบ) และแอนไอออนจะพุ่งไปที่ขั้วบวก ในกรณีนี้มันจะเกิดขึ้น การสัมผัสสารเคมีบนอิเล็กโทรด - อะตอมของสารที่ละลายจะเกาะอยู่ ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าอิเล็กโทรไลซิส

ข้าว. 5.

เพื่อความเข้าใจที่ดีขึ้นเกี่ยวกับคุณสมบัติของกระแสไฟฟ้าในสภาพแวดล้อมต่าง ๆ ฉันขอเสนอให้ดูภาพในรูปที่ 6 ให้ความสนใจกับลักษณะแรงดันไฟฟ้าปัจจุบัน (คอลัมน์ที่ 4)

ข้าว. 6. กระแสไฟฟ้าในสื่อ

ตัวนำกระแสไฟฟ้า

ในบรรดาสารหลายชนิด มีเพียงไม่กี่ชนิดเท่านั้นที่เป็นตัวนำ โลหะเป็นตัวนำที่ดี ลักษณะสำคัญของตัวนำคือความต้านทาน

มีการต่อต้านเล็กน้อย:

• โลหะมีตระกูลทั้งหมด
• ทองแดง;
• อลูมิเนียม;
• ดีบุก;
• ตะกั่ว.

ในทางปฏิบัติมักใช้ตัวนำอลูมิเนียมและทองแดงเนื่องจากไม่แพงเกินไป

ความปลอดภัยด้านไฟฟ้า

แม้ว่าไฟฟ้าจะกลายมาเป็นส่วนหนึ่งในชีวิตของเราแล้ว แต่เราไม่ควรลืมเกี่ยวกับความปลอดภัยทางไฟฟ้า ไฟฟ้าแรงสูงเป็นอันตรายต่อชีวิต และการลัดวงจรทำให้เกิดไฟไหม้

เมื่อทำงานซ่อมแซมจำเป็นต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัยอย่างเคร่งครัด: ห้ามทำงานภายใต้ไฟฟ้าแรงสูง, ใช้ชุดป้องกันและเครื่องมือพิเศษ, ใช้มีดกราวด์ ฯลฯ

ในชีวิตประจำวันให้ใช้เฉพาะอุปกรณ์ไฟฟ้าที่ได้รับการออกแบบให้ทำงานในเครือข่ายที่เหมาะสมเท่านั้น อย่าติดตั้งข้อบกพร่องแทนฟิวส์

โปรดจำไว้ว่าตัวเก็บประจุด้วยไฟฟ้ากำลังสูงมีความจุไฟฟ้าสูง พลังงานที่สะสมอยู่ในนั้นอาจเกิดขึ้นได้หลายนาทีหลังจากถูกตัดการเชื่อมต่อจากเครือข่าย

กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ตามลำดับของอนุภาคที่มีประจุ ในของแข็งนี่คือการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน (อนุภาคที่มีประจุลบ) ในวัตถุที่เป็นของเหลวและก๊าซนี่คือการเคลื่อนที่ของไอออน (อนุภาคที่มีประจุบวก) ยิ่งไปกว่านั้น กระแสสามารถคงที่หรือสลับกันได้ และพวกมันก็มีการเคลื่อนที่ของประจุไฟฟ้าที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เพื่อที่จะเข้าใจและเข้าใจหัวข้อของการเคลื่อนที่ในปัจจุบันในตัวนำได้ดียิ่งขึ้น บางทีคุณอาจต้องเข้าใจรายละเอียดพื้นฐานของอิเล็กโทรฟิสิกส์ก่อน นี่คือสิ่งที่ฉันจะเริ่มต้น

แล้วกระแสไฟฟ้าไหลได้อย่างไรในตอนแรก? เป็นที่ทราบกันว่าสสารประกอบด้วยอะตอม เหล่านี้เป็นอนุภาคมูลฐานของสสาร โครงสร้างของอะตอมคล้ายกับของเรา ระบบสุริยะโดยที่นิวเคลียสของอะตอมตั้งอยู่ตรงกลาง ประกอบด้วยโปรตอน (อนุภาคไฟฟ้าบวก) และนิวตรอน (อนุภาคที่เป็นกลางทางไฟฟ้า) ที่ถูกอัดแน่นเข้าด้วยกัน รอบนิวเคลียสนี้ อิเล็กตรอน (อนุภาคขนาดเล็กที่มีประจุลบ) หมุนรอบนิวเคลียสด้วยความเร็วมหาศาล สสารต่างๆ มีจำนวนอิเล็กตรอนและวงโคจรที่พวกมันหมุนต่างกัน อะตอมของของแข็งมีสิ่งที่เรียกว่าตาข่ายคริสตัล นี่คือโครงสร้างของสารที่มีการจัดเรียงอะตอมโดยสัมพันธ์กันในลำดับที่แน่นอน

กระแสไฟฟ้าเกิดขึ้นที่นี่ได้ที่ไหน? ปรากฎว่าในสารบางชนิด (ตัวนำกระแสไฟฟ้า) อิเล็กตรอนที่อยู่ไกลจากนิวเคลียสมากที่สุดสามารถแยกตัวออกจากอะตอมและเคลื่อนที่ไปยังอะตอมข้างเคียงได้ การเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนนี้เรียกว่าอิสระ อิเล็กตรอนเพียงแค่เคลื่อนที่ภายในสารจากอะตอมหนึ่งไปอีกอะตอมหนึ่ง แต่ถ้าสนามแม่เหล็กไฟฟ้าภายนอกเชื่อมต่อกับสารนี้ (ตัวนำไฟฟ้า) ซึ่งทำให้เกิดวงจรไฟฟ้าอิเล็กตรอนอิสระทั้งหมดจะเริ่มเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียว นี่คือการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าภายในตัวนำอย่างแม่นยำ

ตอนนี้เรามาดูกันว่ากระแสตรงและกระแสสลับคืออะไร ดังนั้นกระแสตรงจะเคลื่อนที่ไปในทิศทางเดียวเสมอ ตามที่ระบุไว้ในตอนต้น อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ในของแข็ง และไอออนเคลื่อนที่ในของเหลวและก๊าซ อิเล็กตรอนเป็นอนุภาคที่มีประจุลบ ดังนั้น ในของแข็ง กระแสไฟฟ้าจะไหลจากลบไปยังบวกของแหล่งพลังงาน (อิเล็กตรอนเคลื่อนที่ไปตามวงจรไฟฟ้า) ในของเหลวและก๊าซ กระแสจะเคลื่อนที่ในสองทิศทางพร้อมกัน หรือค่อนข้างพร้อมกัน อิเล็กตรอนจะไหลไปที่ขั้วบวก และไอออน (อะตอมส่วนบุคคลที่ไม่ได้เชื่อมต่อกันด้วยโครงผลึก ซึ่งแต่ละอะตอมแยกจากกัน) ไหลไปที่ลบของ แหล่งพลังงาน

นักวิทยาศาสตร์ยอมรับอย่างเป็นทางการว่าการเคลื่อนไหวเกิดขึ้นจากบวกถึงลบ (ตรงกันข้ามกับสิ่งที่เกิดขึ้นในความเป็นจริง) ดังนั้นจากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ ถูกต้องที่จะบอกว่ากระแสไฟฟ้าไหลจากบวกไปลบ แต่จากมุมมองที่แท้จริง (ธรรมชาติของไฟฟ้าฟิสิกส์) จะถูกต้องกว่าถ้าเชื่อว่ากระแสไหลจากลบไปบวก (ใน ของแข็ง) นี่อาจทำเพื่อความสะดวกบางอย่าง

ตอนนี้สำหรับกระแสไฟฟ้าสลับ ที่นี่ทุกอย่างซับซ้อนขึ้นเล็กน้อย หากในกรณีของกระแสตรงการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุมีทิศทางเดียว (โดยทางกายภาพแล้วอิเล็กตรอนที่มีเครื่องหมายลบจะไหลไปทางบวก) จากนั้นเมื่อใด กระแสสลับทิศทางการเคลื่อนที่จะเปลี่ยนไปในทิศทางตรงกันข้ามเป็นระยะ คุณคงเคยได้ยินมาว่าเครือข่ายไฟฟ้าในเมืองทั่วไปมีแรงดันไฟฟ้าสลับ 220 โวลต์และความถี่มาตรฐาน 50 เฮิรตซ์ ดังนั้น 50 เฮิรตซ์นี้บ่งบอกว่าในหนึ่งวินาที กระแสไฟฟ้าจะผ่านไปได้เต็มวงจรโดยมีรูปร่างเป็นไซนูซอยด์ 50 ครั้ง ในความเป็นจริงในหนึ่งวินาทีทิศทางของกระแสเปลี่ยนแปลงได้มากถึง 100 ครั้ง (เปลี่ยนแปลงสองครั้งในหนึ่งรอบ)

ป.ล. ทิศทางของกระแสในวงจรไฟฟ้าเป็นสิ่งสำคัญ ในหลายกรณี หากวงจรได้รับการออกแบบสำหรับกระแสในทิศทางเดียว และคุณเปลี่ยนวงจรไปในทิศทางตรงกันข้ามโดยไม่ได้ตั้งใจหรือเชื่อมต่อกระแสสลับแทนกระแสตรง อุปกรณ์ส่วนใหญ่ก็จะล้มเหลว เซมิคอนดักเตอร์จำนวนมากที่ทำงานในวงจรสามารถทะลุและไหม้ได้เมื่อกระแสไหลไปในทิศทางตรงกันข้าม ดังนั้นเมื่อเชื่อมต่อไฟฟ้าจะต้องสังเกตทิศทางของกระแสไฟฟ้าอย่างเคร่งครัด

การค้นพบครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับงานไฟฟ้าเริ่มขึ้นในศตวรรษที่ 7 ก่อนคริสต์ศักราช ปราชญ์ กรีกโบราณทาลีสแห่งมิเลทัสค้นพบว่าเมื่ออำพันถูกถูบนขนสัตว์ ก็สามารถดึงดูดวัตถุที่มีน้ำหนักเบาได้ในเวลาต่อมา “ไฟฟ้า” แปลจากภาษากรีกว่า “อำพัน” ในปี ค.ศ. 1820 André-Marie Ampère ได้ก่อตั้งกฎของกระแสตรงขึ้น ต่อจากนั้น ขนาดของกระแสหรือสิ่งที่วัดกระแสไฟฟ้าเริ่มแสดงเป็นแอมแปร์

ความหมายของคำ

แนวคิดเรื่องกระแสไฟฟ้าสามารถพบได้ในตำราฟิสิกส์เล่มใดก็ได้ กระแสไฟฟ้า- นี่คือการเคลื่อนที่ตามลำดับของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในทิศทาง เพื่อทำความเข้าใจกับคนทั่วไปว่ากระแสไฟฟ้าคืออะไร คุณควรใช้พจนานุกรมของช่างไฟฟ้า ในนั้นคำนี้หมายถึงการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนผ่านตัวนำหรือไอออนผ่านอิเล็กโทรไลต์

ขึ้นอยู่กับการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอนหรือไอออนภายในตัวนำ สิ่งต่อไปนี้มีความโดดเด่น: ประเภทของกระแส:

• คงที่;
• ตัวแปร;
• เป็นระยะหรือเป็นจังหวะ

ปริมาณการวัดพื้นฐาน

ความแรงของกระแสไฟฟ้า- ตัวบ่งชี้หลักที่ช่างไฟฟ้าใช้ในการทำงาน ความแรงของกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับปริมาณประจุที่ไหลผ่านวงจรไฟฟ้าในช่วงเวลาที่กำหนด ยิ่งจำนวนอิเล็กตรอนที่ไหลจากจุดเริ่มต้นหนึ่งไปยังจุดสิ้นสุดมีมากขึ้น ประจุที่ถ่ายโอนโดยอิเล็กตรอนก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ปริมาณที่วัดโดยอัตราส่วนของประจุไฟฟ้าที่ไหลผ่านหน้าตัดของอนุภาคในตัวนำต่อเวลาที่ผ่านไป ประจุวัดเป็นคูลอมบ์ เวลาวัดเป็นวินาที และการไหลของไฟฟ้าหนึ่งหน่วยถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของประจุต่อเวลา (คูลอมบ์ต่อวินาที) หรือแอมแปร์ การกำหนดกระแสไฟฟ้า (ความแรงของมัน) เกิดขึ้นโดยการเชื่อมต่อขั้วทั้งสองในวงจรไฟฟ้าตามลำดับ

เมื่อกระแสไฟฟ้าทำงาน การเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุจะทำได้สำเร็จโดยใช้สนามไฟฟ้าและขึ้นอยู่กับแรงของการเคลื่อนที่ของอิเล็กตรอน ค่าที่การทำงานของกระแสไฟฟ้าขึ้นอยู่กับนั้นเรียกว่าแรงดันไฟฟ้าและถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของการทำงานของกระแสไฟฟ้าในส่วนเฉพาะของวงจรและประจุที่ผ่านส่วนเดียวกัน หน่วยวัดโวลต์วัดด้วยโวลต์มิเตอร์เมื่อขั้วต่อสองขั้วของอุปกรณ์เชื่อมต่อกับวงจรแบบขนาน

ปริมาณความต้านทานไฟฟ้าขึ้นอยู่กับประเภทของตัวนำที่ใช้ ความยาว และหน้าตัดโดยตรง มีหน่วยวัดเป็นโอห์ม

กำลังถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของงานที่ทำโดยการเคลื่อนที่ของกระแสต่อเวลาที่งานนี้เกิดขึ้น กำลังไฟฟ้าวัดเป็นวัตต์

ปริมาณทางกายภาพ เช่น ความจุไฟฟ้า ถูกกำหนดโดยอัตราส่วนของประจุของตัวนำหนึ่งตัวต่อความต่างศักย์ระหว่างตัวนำเดียวกันกับตัวนำที่อยู่ใกล้เคียง ยิ่งแรงดันไฟฟ้าเมื่อตัวนำได้รับประจุไฟฟ้าต่ำลงเท่าใด ความจุก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น มีหน่วยวัดเป็นฟารัด

ปริมาณงานที่ทำโดยใช้ไฟฟ้าในช่วงเวลาหนึ่งในห่วงโซ่จะพบโดยใช้ผลคูณของกระแส แรงดันไฟฟ้า และช่วงเวลาที่ดำเนินงาน หลังมีหน่วยวัดเป็นจูล การทำงานของกระแสไฟฟ้าถูกกำหนดโดยใช้มิเตอร์ที่เชื่อมต่อการอ่านค่าของปริมาณทั้งหมด ได้แก่ แรงดันไฟฟ้า แรง และเวลา

เทคนิคความปลอดภัยทางไฟฟ้า

ความรู้เกี่ยวกับกฎความปลอดภัยทางไฟฟ้าจะช่วยป้องกันเหตุฉุกเฉินและปกป้องสุขภาพและชีวิตของมนุษย์ เนื่องจากไฟฟ้ามีแนวโน้มที่จะให้ความร้อนกับตัวนำจึงมีความเป็นไปได้ที่จะเกิดสถานการณ์ที่เป็นอันตรายต่อสุขภาพและชีวิตอยู่เสมอ เพื่อความปลอดภัยภายในบ้าน จะต้องปฏิบัติตามต่อไปนี้ง่ายแต่ กฎสำคัญ:

1. ฉนวนเครือข่ายต้องอยู่ในสภาพดีเสมอเพื่อหลีกเลี่ยงการโอเวอร์โหลดหรือความเป็นไปได้ที่จะเกิดไฟฟ้าลัดวงจร
2. ความชื้นไม่ควรโดนเครื่องใช้ไฟฟ้า สายไฟ แผง ฯลฯ นอกจากนี้ สภาพแวดล้อมที่ชื้นยังกระตุ้นให้เกิดไฟฟ้าลัดวงจร
3. ต้องแน่ใจว่าได้ต่อสายดินอุปกรณ์ไฟฟ้าทั้งหมดแล้ว
4. หลีกเลี่ยงการเดินสายไฟฟ้ามากเกินไป เนื่องจากอาจเสี่ยงที่สายไฟจะลุกไหม้ได้

ข้อควรระวังด้านความปลอดภัยเมื่อทำงานกับไฟฟ้าเกี่ยวข้องกับการใช้ถุงมือยาง ถุงมือ เสื่อ อุปกรณ์คายประจุ อุปกรณ์สายดินสำหรับพื้นที่ทำงาน เบรกเกอร์วงจร หรือฟิวส์ที่มีการป้องกันความร้อนและกระแสไฟฟ้า

ช่างไฟฟ้าที่มีประสบการณ์ เมื่อมีโอกาสเกิดไฟฟ้าช็อต ให้ทำงานด้วยมือเดียวและอีกมืออยู่ในกระเป๋าเสื้อ ด้วยวิธีนี้ วงจรแฮนด์ทูแฮนด์ถูกขัดจังหวะในกรณีที่มีการสัมผัสกับชีลด์หรืออุปกรณ์อื่นๆ ที่ลงกราวด์โดยไม่ได้ตั้งใจ หากอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายเกิดเพลิงไหม้ ให้ดับไฟโดยใช้เครื่องดับเพลิงแบบผงหรือคาร์บอนไดออกไซด์เท่านั้น

การประยุกต์ใช้กระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้ามีคุณสมบัติหลายอย่างที่ทำให้สามารถนำไปใช้ในกิจกรรมของมนุษย์ได้เกือบทุกด้าน วิธีใช้กระแสไฟฟ้า:

ไฟฟ้าในปัจจุบันเป็นพลังงานรูปแบบหนึ่งที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมมากที่สุด ในเศรษฐกิจยุคใหม่ การพัฒนาอุตสาหกรรมพลังงานไฟฟ้าถือเป็นสิ่งสำคัญของโลก ในอนาคตหากวัตถุดิบขาดแคลน ไฟฟ้าจะเข้ามาเป็นผู้นำในฐานะแหล่งพลังงานที่ไม่มีวันหมดสิ้น

ทุกคนมีแนวคิดที่เป็นนามธรรมเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้า สำหรับเครื่องใช้ไฟฟ้า แหล่งพลังงานเป็นเหมือนแหล่งอากาศสำหรับสิ่งมีชีวิตที่หายใจได้ แต่การเปรียบเทียบเหล่านี้จำกัดความเข้าใจในธรรมชาติของปรากฏการณ์ และมีเพียงผู้เชี่ยวชาญเท่านั้นที่เข้าใจสาระสำคัญอย่างลึกซึ้งยิ่งขึ้น

• วิดีโอในหัวข้อ
• ความคิดเห็น

ใน หลักสูตรของโรงเรียนทุกคนเรียนหลักสูตรฟิสิกส์ที่ครอบคลุมแนวคิดพื้นฐานและกฎของไฟฟ้า วิธีการทางวิทยาศาสตร์แบบแห้งๆ ไม่เป็นที่สนใจของเด็ก ดังนั้นผู้ใหญ่ส่วนใหญ่จึงไม่รู้ว่ากระแสไฟฟ้าคืออะไร ทำไมมันถึงเกิดขึ้น มีหน่วยวัดอะไร หรืออะไรก็ตามสามารถเคลื่อนที่ผ่านสายโลหะที่อยู่กับที่ได้อย่างไร และแม้แต่ทำให้เครื่องใช้ไฟฟ้าทำงานได้ .

พูดง่าย ๆ เกี่ยวกับกระแสไฟฟ้า

คำจำกัดความมาตรฐานจากหนังสือเรียนวิชาฟิสิกส์ของโรงเรียนอธิบายปรากฏการณ์ของกระแสไฟฟ้าได้อย่างกระชับ แต่พูดตามตรง คุณสามารถเข้าใจสิ่งนี้ได้อย่างถ่องแท้หากคุณศึกษาวิชานี้ให้ลึกซึ้งยิ่งขึ้น ท้ายที่สุดแล้วข้อมูลจะถูกนำเสนอในภาษาอื่น - ทางวิทยาศาสตร์ การเข้าใจธรรมชาติของปรากฏการณ์ทางกายภาพจะง่ายกว่ามากหากคุณอธิบายทุกสิ่งในภาษาที่คุ้นเคยซึ่งสามารถเข้าใจได้สำหรับทุกคน เช่น กระแสในโลหะ

เราควรเริ่มต้นด้วยความจริงที่ว่าทุกสิ่งที่เราพิจารณาว่ามั่นคงและไม่เคลื่อนไหวนั้นเป็นเพียงจินตนาการของเราเท่านั้น ชิ้นส่วนโลหะที่วางอยู่บนพื้นเป็นร่างที่ไม่เคลื่อนไหวเสาหินในความเข้าใจของมนุษย์ เพื่อการเปรียบเทียบ ลองจินตนาการถึงดาวเคราะห์ของเราในอวกาศ โดยมองจากพื้นผิวดาวอังคาร โลกดูเหมือนเป็นวัตถุที่สมบูรณ์และไม่เคลื่อนไหว หากคุณเข้าใกล้พื้นผิวของมันจะเห็นได้ชัดว่านี่ไม่ใช่สสารเสาหิน แต่เป็นการเคลื่อนไหวอย่างต่อเนื่อง: น้ำ, ก๊าซ, สิ่งมีชีวิต, แผ่นเปลือกโลก - ทั้งหมดนี้เคลื่อนที่ไม่หยุดนิ่งแม้ว่าจะไม่สามารถมองเห็นได้จากอวกาศอันห่างไกล .

กลับมาที่ชิ้นส่วนโลหะของเราที่วางอยู่บนพื้น มันไม่เคลื่อนที่เพราะเรามองจากภายนอกว่าเป็นวัตถุเสาหิน ในระดับอะตอม ประกอบด้วยองค์ประกอบเล็กๆ ที่เคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา พวกมันต่างกัน แต่เหนือสิ่งอื่นใด เรามีความสนใจในอิเล็กตรอน ซึ่งสร้างสนามแม่เหล็กไฟฟ้าในโลหะ และทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าเท่ากัน ต้องใช้คำว่า "กระแส" ตามตัวอักษร เพราะเมื่อองค์ประกอบที่มีประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ นั่นคือ "ไหล" จากวัตถุที่มีประจุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง "กระแสไฟฟ้า" จะเกิดขึ้น

เมื่อเข้าใจแนวคิดพื้นฐานแล้ว เราก็สามารถหาคำจำกัดความทั่วไปได้:

กระแสไฟฟ้าคือการไหลของอนุภาคที่มีประจุซึ่งเคลื่อนที่จากวัตถุที่มีประจุสูงกว่าไปยังวัตถุที่มีประจุต่ำกว่า

เพื่อให้เข้าใจสาระสำคัญได้แม่นยำยิ่งขึ้น คุณจะต้องเจาะลึกรายละเอียดและรับคำตอบสำหรับคำถามพื้นฐานหลายข้อ

เรื่องราววิดีโอ

คำตอบสำหรับคำถามหลักเกี่ยวกับกระแสไฟฟ้า

หลังจากกำหนดคำจำกัดความแล้ว มีคำถามเชิงตรรกะหลายประการเกิดขึ้น

1. อะไรทำให้กระแส “ไหล” คือ เคลื่อนที่?
2. หากองค์ประกอบที่เล็กที่สุดของโลหะเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลาเหตุใดจึงไม่เปลี่ยนรูป?
3. หากมีบางสิ่งไหลจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง มวลของวัตถุเหล่านี้จะเปลี่ยนไปหรือไม่

คำตอบสำหรับคำถามแรกนั้นง่าย น้ำไหลมาจากไหน. คะแนนสูงไปต่ำ - และอิเล็กตรอนจะไหลจากวัตถุที่มีประจุสูงไปยังวัตถุที่มีประจุต่ำตามกฎของฟิสิกส์ และ “ประจุ” (หรือศักย์) คือจำนวนอิเล็กตรอนในร่างกาย และยิ่งมีประจุมาก ประจุก็จะยิ่งสูงขึ้น หากมีการสัมผัสกันระหว่างวัตถุสองชิ้นที่มีประจุต่างกัน อิเล็กตรอนจะไหลจากวัตถุที่มีประจุมากกว่าไปยังวัตถุที่มีประจุน้อยกว่า สิ่งนี้จะสร้างกระแสที่จะสิ้นสุดลงเมื่อประจุของทั้งสองส่วนที่สัมผัสกันเท่ากัน

เพื่อให้เข้าใจว่าเหตุใดสายไฟจึงไม่เปลี่ยนโครงสร้างแม้ว่าจะมีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา แต่คุณต้องจินตนาการว่ามันอยู่ในรูปแบบของบ้านหลังใหญ่ที่ผู้คนอาศัยอยู่ ขนาดของบ้านจะไม่เปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับจำนวนคนที่เข้าออกหรือเคลื่อนย้ายภายในบ้าน บุคคลในกรณีนี้คืออะนาล็อกของอิเล็กตรอนในโลหะ - เขาเคลื่อนที่ได้อย่างอิสระและมีมวลไม่มากเมื่อเทียบกับทั้งอาคาร

ถ้าอิเล็กตรอนเคลื่อนที่จากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง ทำไมมวลของวัตถุจึงไม่เปลี่ยนแปลง? ความจริงก็คือน้ำหนักของอิเล็กตรอนมีขนาดเล็กมากถึงแม้อิเล็กตรอนทั้งหมดจะถูกเอาออกจากร่างกาย แต่มวลของมันก็จะไม่เปลี่ยนแปลง

หน่วยของกระแสคืออะไร?

• ความแรงในปัจจุบัน
• แรงดันไฟฟ้า.
• ความต้านทาน.

หากเราลองอธิบายแนวคิดเรื่องความแข็งแกร่งในปัจจุบัน ด้วยคำพูดง่ายๆเป็นการดีที่สุดที่จะจินตนาการถึงการไหลของรถที่วิ่งผ่านอุโมงค์ รถยนต์เป็นอิเล็กตรอน และอุโมงค์เป็นลวด ยิ่งรถยนต์ผ่านหน้าตัดของอุโมงค์ ณ จุดใดจุดหนึ่งมากเท่าไร ความแรงของกระแสก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ซึ่งวัดโดยอุปกรณ์ที่เรียกว่า "แอมมิเตอร์" ในหน่วยแอมแปร์ (A) และในสูตรจะแสดงด้วยตัวอักษร ( ฉัน).

แรงดันไฟฟ้าเป็นปริมาณสัมพัทธ์ที่แสดงถึงความแตกต่างในประจุของวัตถุระหว่างกระแสที่ไหล หากวัตถุหนึ่งมีประจุสูงมากและอีกวัตถุหนึ่งมีประจุต่ำมาก จะมีแรงดันไฟฟ้าสูงระหว่างวัตถุทั้งสอง ซึ่งวัดโดยใช้อุปกรณ์ที่เรียกว่าโวลต์มิเตอร์และหน่วยเรียกว่าโวลต์ (V) ระบุในสูตรด้วยตัวอักษร (U)

ความต้านทานเป็นการแสดงลักษณะของตัวนำ (โดยทั่วไปคือลวดทองแดง) ที่จะผ่านกระแสจำนวนหนึ่งซึ่งก็คืออิเล็กตรอนผ่านตัวมันเอง ตัวนำต้านทานจะสร้างความร้อนโดยการใช้พลังงานบางส่วนของกระแสที่ไหลผ่าน ซึ่งจะทำให้ความแรงของตัวนำลดลง ความต้านทานคำนวณเป็นโอห์ม (โอห์ม) และใช้ตัวอักษร (R) ในสูตร

สูตรคำนวณลักษณะปัจจุบัน

การใช้ปริมาณทางกายภาพสามปริมาณ สามารถคำนวณคุณลักษณะกระแสได้โดยใช้กฎของโอห์ม แสดงได้โดยสูตร:

โดยที่ I คือความแรงของกระแส U คือแรงดันไฟฟ้าที่ส่วนวงจร R คือความต้านทาน

จากสูตรเราจะเห็นว่ากระแสไฟฟ้าคำนวณโดยการหารแรงดันไฟฟ้าด้วยความต้านทาน ดังนั้นเราจึงมีร่างกฎหมายดังนี้:

ความแรงของกระแสไฟฟ้าเป็นสัดส่วนโดยตรงกับแรงดันไฟฟ้าและแปรผกผันกับความต้านทานของตัวนำ

จากสูตรนี้ คุณสามารถคำนวณส่วนประกอบอื่นๆ ของสูตรได้ทางคณิตศาสตร์

ความต้านทาน:

แรงดันไฟฟ้า:

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าสูตรนี้ใช้ได้กับส่วนเฉพาะของห่วงโซ่เท่านั้น สำหรับวงจรปิดที่สมบูรณ์ รวมถึงกรณีพิเศษอื่นๆ ยังมีกฎของโอห์มอื่นๆ

เรื่องราววิดีโอ

ผลกระทบของกระแสต่อวัสดุและสิ่งมีชีวิตต่างๆ

องค์ประกอบทางเคมีที่แตกต่างกันมีพฤติกรรมแตกต่างกันเมื่อสัมผัสกับกระแสไฟฟ้า ตัวนำยิ่งยวดบางตัวไม่มีความต้านทานต่ออิเล็กตรอนที่เคลื่อนที่ผ่านพวกมัน ทำให้ไม่มี ปฏิกิริยาเคมี. โลหะเมื่อสัมผัสกับความเครียดที่มากเกินไปสามารถสลายตัวและละลายได้ ไดอิเล็กตริกที่ไม่อนุญาตให้กระแสไหลผ่านจะไม่โต้ตอบกับมัน แต่อย่างใดและด้วยเหตุนี้จึงป้องกันได้ สิ่งแวดล้อม. มนุษย์ใช้ปรากฏการณ์นี้สำเร็จเมื่อหุ้มฉนวนสายไฟด้วยยาง

สำหรับสิ่งมีชีวิต กระแสน้ำถือเป็นปรากฏการณ์ที่ไม่ชัดเจน มันสามารถมีทั้งผลดีและผลเสีย ผู้คนใช้โช๊คแบบควบคุมมาเป็นเวลานาน วัตถุประสงค์ทางการแพทย์: จากการปล่อยแสงกระตุ้นการทำงานของสมองไปจนถึงไฟฟ้าช็อตอันทรงพลังที่สามารถรีสตาร์ทหัวใจที่หยุดเต้นและทำให้บุคคลกลับมามีชีวิตอีกครั้ง การตกขาวที่รุนแรงอาจนำไปสู่ปัญหาสุขภาพที่ร้ายแรง แผลไหม้ เนื้อเยื่อตาย และอาจถึงขั้นเสียชีวิตในทันที เมื่อทำงานกับอุปกรณ์ไฟฟ้าคุณต้องปฏิบัติตามกฎความปลอดภัย

ในธรรมชาติ คุณสามารถพบปรากฏการณ์ต่างๆ มากมายที่กระแสไฟฟ้ามีบทบาทสำคัญ ตั้งแต่สิ่งมีชีวิตใต้ท้องทะเลลึก (รังสีไฟฟ้า) ที่สามารถส่งไฟฟ้าช็อต ไปจนถึงฟ้าผ่าในระหว่างเกิดพายุฝนฟ้าคะนอง มนุษย์ได้ฝึกฝนพลังธรรมชาตินี้มาเป็นเวลานานและใช้มันอย่างเชี่ยวชาญ ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ยุคใหม่จึงใช้งานได้

ควรจำไว้ว่าปรากฏการณ์ทางธรรมชาติสามารถเป็นได้ทั้งประโยชน์และเป็นอันตรายต่อมนุษย์ การเรียนจากโรงเรียนและการศึกษาต่อช่วยให้ผู้คนสามารถใช้ปรากฏการณ์ของโลกเพื่อประโยชน์ของสังคมได้อย่างมีประสิทธิภาพ