Ọkụ eletrik

Nkọwa nke ọkụ eletrik

N'ime ihe na-eduzi ihe dịka ọla kọpa, e nwere elektrọn ndị na-agagharị n'enweghị usoro na ọsọ dị elu mana ha anaghị agbanahụ ígwè ahụ. A na-akpọ elektrọn ndị nwere ike ịkwaga n'enweghị nsogbu elektrọn efu. Ọ bụ ezie na elektrọn ndị ahụ na-agagharị n'enweghị nsogbu n'akụkụ niile, ọ dịghịkwa eruba elektrọn zuru oke n'otu ntụziaka. Ọnọdụ a na-eme mgbe enweghị ihe dị iche n'etiti nsọtụ abụọ nke waya ọla kọpa ahụ.

Mgbe ejikọtara waya ahụ na isi iyi eletriki, ọdịiche nwere ike ịpụta n'etiti nsọtụ abụọ nke waya ọla kọpa ahụ, nke mere na ubi eletriki pụtara n'ime waya ọla kọpa ahụ. Ịdị adị nke ubi eletriki na-eme ka elektrọn efu nweta ike eletrik F = q E = e E, ebe F = ike eletriki , e = chajị elektrọn, E = ubi eletrik . Ike eletrik a na-eme ka elektrọn niile na-agagharị n'enweghị nsogbu gbakọta ọnụ, nke bụ otu ụzọ ahụ ike eletrik.

Elektrọn ndị na-agagharị ọnụ dị n'etiti atọm ndị fọdụrụ na waya ọla kọpa ka elektrọn niile wee na-asọ mpi na atọm. Nkụkọ ahụ na-eme ka ntụziaka nke elektrọn ndị a gbanwee. Elektrọn ndị a niile na-enweta ike eletrik mgbe niile ka elektrọn niile wee na-agba ọsọ n'otu ntụziaka ahụ dị ka ntụziaka nke ike eletrik. Mgbe ha kwagara obere oge, elektrọn ndị a na-asọ mpi na atọm na waya ọla kọpa. Mana elektrọn ndị a na-enweta ike eletrik mgbe niile ka elektrọn niile wee na-agba ọsọ ọzọ. Ya mere, ewezuga ịkwaga n'ụzọ dị iche iche, elektrọn ndị a na-agba ọsọ nwayọ nwayọ n'akụkụ ike eletrik na n'akụkụ nke ọzọ na ubi eletrik. Ntugharị nke ubi eletrik sitere na ike eletrik dị elu gaa na ike eletrik dị ala, ebe elektrọn ndị a na-esi na ikike dị ala gaa na ikike dị elu. Ntugharị enweghị usoro nke elektrọn ọ bụla nwere ọsọ dị oke ọsọ, ebe mmegharị ya na elektrọn ndị a na-agba ọsọ nwayọ nwayọ. A na-akpọkwa mmegharị a na elektrọn ndị a na-agba ọsọ n'akụkụ ike eletrik.

A na-akọwa ọkụ eletrik dị ka mmiri ọkụ eletrik na-agafe n'akụkụ nke onye na-eduzi ya n'oge oge ụfọdụ. Dịka nkwekọrịta ahụ si dị, ụzọ ọkụ eletrik ahụ dị otu ihe ahụ dịka ụzọ chajị dị mma. E mere nkwekọrịta a tupu a mara na ihe na-agagharị n'ezie na onye na-eduzi ya bụ elektrọn ndị na-enweghị chajị na-adịghị mma. Ụzọ mmegharị nke elektrọn dị na onye na-eduzi ya dị iche na ntụziaka nke ọkụ eletrik. Ya mere, ọ bụrụ na anyị atụle ọkụ eletrik na-asọ na onye na-eduzi ya, ihe a na-ekwu bụ mmiri ọkụ eletrik dị mma, nke a na-akpọkwa ọkụ eletrik nkịtị n'ihi na ọ bụ ihe sitere na nkwekọrịta.

Usoro nke ọkụ eletrik

N'ihe gbasara mgbakọ na mwepụ, a na-egosipụta ọkụ eletrik site na usoro ndị a:

I = Δ Q / Δt

I = ọkụ eletrik, ΔQ = ọnụọgụ chajị eletrik, Δt = oge etiti.

Unit nke ọkụ eletrik

Ngụkọta nke chajị ọkụ eletrik bụ Coulomb, nkeji oge bụ nke abụọ, yabụ ngụkọta nke ọkụ eletrik bụ Coulomb/sekọnd. A na-akpọkwa Coulomb/sekọnd Ampere, aha onye ọkà mmụta sayensị French bụ Andre Marie Ampere (1775-1836). 1 Ampere = 1 Coulomb/sekọnd (1 A = 1 C/s). N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, ọkụ eletrik nke 1 Ampere hà nhata chajị ọkụ eletrik nke 1 Coulomb nke na-agafe mpaghara waya nkebi maka 1 sekọnd. E wezụga nke a na-egosipụta na Ampere, a na-egosipụtakwa ọkụ eletrik na milliamperes (1 mA = 10 ^-3 A), microamperes (1 μA = 10 ^-6 A), nano amperes (1 nA = 10-9 A) ma ọ bụ picoamperes (1 pA = 10 ^-12 A).

Ihe atụ nsogbu nke 1:

Ọkụ nke amperes abụọ na-agafe waya ahụ ruo sekọnd asatọ. Chọpụta ego chajị na-agafe otu isi na ọnụọgụ elektrọn dị na chajị ahụ!

Mara:

Ọkụ eletrik (I) = 1 Ampere

Oge etiti oge (t) = sekọnd 2

Achọtara: chajị (Q) na ọnụọgụ nke elektrọn (e)

ngwọta:

Nha nke ọkụ eletrik:

I = Q/t

I = ọkụ eletrik, Q = chajị ọkụ eletrik, t = oge etiti oge

Ụgwọ ọkụ eletrik:

Q = I t = (2 Ampere)(sekọnd 8) = 16 C.

Chajị otu elektrọn bụ 1.6 x 10 ^-19 Coulomb, yabụ chajị nke Coulombs 16 nwere ọtụtụ elektrọn dị ka 16 C / 1.6 x 10 ^-19 Coulomb = 10 x 10 elektrọn ^{19 .}

Ọkụ eletrik, ọsọ ndọda, na njupụta nke ugbu a

Lelee chaja dị mma nke na-aga n'ihu dịka ọsọ si dị, na-adagharị v n'akụkụ nke ọkụ eletrik E

na ihe na-eduzi ihe nwere mpaghara obe A. Chajị dị mma na-aga ruo s = vt n'oge oge t.

Ọ bụrụ na ọnụọgụ nke ihe ndị a na-agbakọ n'otu olu (njupụta nke ihe ndị a na-agbakọ) bụ n na olu nke onye na-eduzi ya bụ A s = A vt,

mgbe ahụ ọnụọgụgụ nke ihe ndị a na-ebuga n'olu nke ihe na-eduzi bụ n A v t. Ọ bụrụ na ihe ọ bụla a na-ebuga nwere ihe nke q, mgbe ahụ ego nke ihe na-agafe na njedebe nke ihe na-eduzi n'oge oge t bụ Q = nq A v t. Ya mere, ọkụ eletrik na-agafe na nsọtụ ihe na-eduzi bụ I = Q / t = nq A v. Ebe njupụta ugbu a ma ọ bụ ugbu a kwa mpaghara obe A bụ J = I / A = nq v.

Enwere ike ikwubi na ọkụ eletrik na-asọfe n'ime onye na-eduzi ya bụ ngwaahịa nke mmụba nke njupụta nke ihe ndị a na-ebu ebubo (n),

ego a na-ana maka ihe ọ bụla (q), mpaghara nke onye na-eduzi (A) na ọsọ nke ihe ndị a na-ana (v).

Mụọ ajụjụ ihe atụ ndị a.

Ihe atụ nsogbu nke 2:

Ọkụ na-aga n'ihu nke amperes iri na-asọba n'ime waya ọla kọpa nwere mpaghara obe nke 3 x 10 ^-6 m2 . Njupụta elektrọn efu bụ 8.4 x 10 ²⁸ elektrọn/m3 ^{. Chọpụta} ọsọ nke ntụgharị elektrọn efu!

Mara:

Ọkụ eletrik (I) = 10 Ampere

Mpaghara waya (A) = 3 x 10 ^-6 m ²

Njupụta elektrọn efu (n) = 8.4 x 10 ²⁸ m ^-3

Chajị elektrọn (q) = 1.6 x 10 ^-19 C

Achọrọ: Ọsọ nke ntụgharị elektrọn efu (v)

ngwọta:

A na-agbakọ ọsọ nke elektrọn site na iji usoro ewepụtara na mbụ:

I = ọkụ eletrik, n = njupụta nke ihe ndị a na-agbaze = njupụta elektrọn, q = otu chajị elektrọn, A = mpaghara cross-section nke conductor, v = ọsọ nke draịvụ elektrọn

Ọsọ nke ntụgharị elektrọn bụ 0.248 x 10 ^-3 mita/sekọnd = 0.248 millimeters/sekọnd.

Elektrọn efu na-agagharị ọnụ n'ime waya na ọsọ nke milimita 0.248 kwa sekọnd. N'ikwu ya n'ụzọ ọzọ, kwa sekọnd, elektrọn efu niile na-aga ruo milimita 0.248. Nke a bụ ọsọ dị nnọọ nwayọ. Ọ bụrụ na mmegharị nke elektrọn efu na-adị nwayọ nwayọ, gịnị kpatara ọkụ eletrik ji agba ọkụ ozugbo agbanyere swiitị ahụ?

Iji ghọta nke a, elektrọn na-asọba n'ime ihe nduzi dị ka mmiri si eruba n'ime paịpụ ahụ. Ọ bụrụ na paịpụ ahụ jupụtara na mmiri, ọ bụrụ na otu nsọtụ paịpụ ahụ ejikọta na paịpụ ahụ, mmiri ahụ na-esi n'otu nsọtụ paịpụ nke ọzọ apụta ozugbo. N'otu aka ahụ, e nwere elektrọn efu n'ime waya ọla kọpa na waya bọlbụ ọkụ. Mgbe a gbanyere mgbangharị ahụ, ọkụ eletrik na-ebilite ka ọsọ na-eru nso ọsọ nke ìhè (ọsọ nke ìhè = 3 x 10 ⁸ mita/sekọnd), nke na-eme ka elektrọn efu malite ịgagharị ọnụ n'oge ahụ. E nweelarị elektrọn efu n'ime waya bọlbụ ọkụ ka ọkụ ahụ wee gbanye n'oge ahụ.

Nsogbu na azịza ya

1. Ọkụ na-adịgide adịgide nke 10 A dị n'ime waya ruo nkeji abụọ. Ego ole ka chajị na-agafe na onye na-eduzi ya n'ebe ọ bụla.

A maara:

Ọkụ eletrik (I) = 10 A

Oge etiti oge (t) = nkeji 2 = sekọnd 2 x 60 = sekọnd 120

Achọtara: Chajị (Q)

Ngwọta:

Nha nke ọkụ eletrik:

I = q/t

I = ọkụ eletrik, q = chajị ọkụ eletrik, t = oge etiti oge

Ọnụego ọkụ eletrik:

Q = I t = (10)(120) = 1200 C

2. 60 C nke chajị na-agafe otu isi ihe dị na sekit ahụ ruo nkeji ise. Gịnị bụ ọkụ eletrik?

A maara:

Oge etiti oge (t) = nkeji ise = sekọnd ise x isii = sekọnd atọ

Chajị ọkụ eletrik (Q) = 60 C

Achọrọ: Ọkụ eletrik (I)

Ngwọta:

Ọkụ eletrik:

I = Q/t

M = 60 / 300

I = 0.2 Coulombs/sekọnd

I = 0.2 Ampere

3. Nkeji nke ọkụ eletrik dị na sistemụ SI bụ…

ngwọta

Coulombs/sekọnd

Coulombs/sekọnd, e nyere aha pụrụ iche, Ampere.