Magetsi emagetsi

Tsanangudzo yemagetsi emagetsi

Mumuchina wekufambisa magetsi wakaita semhangura, mune maerekitironi anofamba zvisina tsarukano nekumhanya kwakanyanya asi asingabude musimbi. Maerekitironi anogona kufamba zvakasununguka anonzi maerekitironi akasununguka. Kunyange zvazvo maerekitironi achifamba zvakasununguka kumativi ese, hapana kuyerera kwemaerekitironi kwakazara munzira yakati. Izvi zvinoitika kana pasina musiyano uripo pakati pemagumo maviri ewaya yemhangura.

Kana waya yakabatana nechinhu chemagetsi, mutsauko ungavapo pakati pemativi maviri ewaya yemhangura, zvekuti munda wemagetsi unoonekwa mukati mewaya yemhangura. Kuvapo kwemunda wemagetsi kunoita kuti maerekitironi akasununguka aone simba remagetsi F = q E = e E, apo F = simba remagetsi , e = electron charge, E = munda wemagetsi . Simba iri remagetsi rinoita kuti maerekitironi ese ari kufamba zvakasununguka amhanye pamwe chete, iro riri divi rimwe chete nesimba remagetsi.

Maerekitironi akasununguka anofamba pamwe chete ari pakati pemaatomu anoramba ari muwaya yemhangura kuitira kuti maerekitironi ese aroverane nemaatomu. Kuroverana kunoita kuti divi remaerekitironi akasununguka richinje. Maerekitironi ese aya anogara achiona simba remagetsi kuitira kuti maerekitironi ese akurumidziswe munzira imwecheteyo nedivi resimba remagetsi. Mushure mekufamba kwechinguva, maerekitironi akasununguka anoroverana nemaatomu muwaya yemhangura. Asi maerekitironi akasununguka anogara achiona simba remagetsi kuitira kuti maerekitironi ese akurumidziswe zvakare. Saka kunze kwekufamba zvisina tsarukano munzira dzakasiyana-siyana, maerekitironi ese akasununguka anofambawo zvishoma nezvishoma pamwe chete munzira yesimba remagetsi uye munzira yakatarisana nemunda wemagetsi. Nzira yemunda wemagetsi inobva pasimba remagetsi rakawanda kuenda kusimba remagetsi rakaderera, nepo maerekitironi achifamba kubva pasimba remagetsi rakaderera kuenda kusimba repamusoro. Kufamba zvisina tsarukano kweerekitironi rega rega rakasununguka kune kumhanya kukuru, nepo kufamba nemaerekitironi akasununguka munzira yesimba remagetsi kune kumhanya kunonoka. Kufamba uku nemaerekitironi akasununguka munzira yesimba remagetsi kunonziwo drift speed.

Mhepo yemagetsi inotsanangurwa sekuyerera kwechaji yemagetsi kuburikidza nechikamu chemuchina wemagetsi panguva yakatarwa. Zvichienderana nechibvumirano, kutungamira kwemagetsi kwakafanana nekutungamira kwechaji yakanaka. Chibvumirano ichi chakaitwa zvisati zvazivikanwa kuti chinofamba muchina wemagetsi ndiwo maerekitironi asina chaji ane negative charge. Nzira yekufamba kwemaerekitironi ari muchina wemagetsi inopesana nekutungamira kwemagetsi. Saka kana tikakurukura nezvemagetsi ari muchina wemagetsi, zvinoreva kufamba kwechaji yakanaka, iyo inonziwo conventional current nekuti mhedzisiro yechibvumirano.

Kuenzanisa kwemagetsi emagetsi

Pamasvomhu, magetsi anoratidzwa ne equation:

Ini = Δ Q / Δt

I = magetsi emagetsi, ΔQ = huwandu hwechaji yemagetsi, Δt = nguva yekushanda.

Chikamu chemagetsi emagetsi

Chikamu chemagetsi chinochaja iCoulomb, chikamu chenguva ndechechipiri, saka chikamu chemagetsi chinochaja iCoulomb/yechipiri. Coulomb/yechipiri inonziwo Ampere, zita renyanzvi yefizikisi yeFrance Andre Marie Ampere (1775-1836). 1 Ampere = 1 Coulomb/yechipiri (1 A = 1 C/s). Nemamwe mashoko, magetsi emagetsi e1 Ampere akaenzana nemagetsi anochaja e1 Coulomb anopfuura nepakati penzvimbo yewaya kwesekondi imwe. Kunze kwekuratidzwa muAmperes, magetsi emagetsi anoratidzwawo mumamilliamperes (1 mA = 10 ^-3 A), ma microamperes (1 μA = 10 ^-6 A), nano amperes (1 nA = 10-9 A) kana ma picoamperes (1 pA = 10 ^-12 A).

Dambudziko remuenzaniso 1:

Mwenje we2 Amperes unoyerera nepawaya kwemasekonzi masere. Sarudza huwandu hwechaji inopfuura nepapoindi uye huwandu hwemaerekitironi ari muchaji iyoyo!

Anozivikanwa:

Mwenje wemagetsi (I) = 1 Ampere

Nguva yepakati (t) = masekondi gumi nemashanu

Zvinodiwa: kuchaja (Q) uye huwandu hwemaerekitironi (e)

Solution:

Equation yemagetsi emagetsi:

Ini = Q/t

I = magetsi emagetsi, Q = kuchaja kwemagetsi, t = nguva yekupedza

Kuchaja kwemagetsi:

Q = I t = (2 Ampere)(masekonzi masere) = 16 C.

Chaji ye erekitironi imwe chete i1.6 x 10 ^-19 Coulomb, saka chaji yeCoulombs gumi nematanhatu ine maerekitironi akawanda se16 C / 16 x 10 ^-19 Coulomb = 10 x 10 ¹⁹ maerekitironi.

Mwenje wemagetsi, kumhanya kwekudzungaira, uye kuwanda kwemagetsi

Ongorora chaji yakanaka iri kufamba zvakanaka nekumhanya, ichidzungaira v ichienda kumunda wemagetsi E

pa kondakita ine nzvimbo yakachinjika A. Chaji yakanaka inofamba kusvika pa s = vt panguva yepakati penguva t.

Kana huwandu hwezvimedu zvakachajwa pavhoriyamu (huwandu hwezvimedu zvakachajwa) huri n uye vhoriyamu yemuchina wekufambisa iri A s = A vt,

ipapo huwandu hwezvimedu zvakachajwa muvhoriyamu yemutyairi ndi n A v t. Kana chimedu chimwe nechimwe chakachajwa chine chaji ye q saka huwandu hwechaji hunopfuura nepamugumo wemutyairi panguva yepakati t ndi Q = nq A v t. Saka, magetsi anoyerera nepamucheto wemutyairi ndi I = Q / t = nq A v. Nepo huwandu hwemagetsi kana magetsi pachikamu chepakati A huri J = I / A = nq v.

Zvinogona kugumiswa kuti magetsi ari kuyerera muconductor imhedzisiro yekuwanda kwehuwandu hwezvimedu zvakachajwa (n),

huwandu hwekuchaja kwechikamu chimwe nechimwe (q), nzvimbo yemutyairi (A) uye kumhanya kwezvikamu zvakachaja (v).

Dzidza mienzaniso yemibvunzo inotevera.

Dambudziko remuenzaniso 2:

Mwenje usingachinji we10 amperes unoyerera muwaya yemhangura ine nzvimbo ye3 x 10 ^-6 m2 ^. Huremu hwemaerekitironi akasununguka i8.4 x 10 ²⁸ maerekitironi/m3 ^. Sarudza kumhanya kwekudzungaira kwemaerekitironi akasununguka!

Anozivikanwa:

Mwenje wemagetsi (I) = 10 Ampere

Nzvimbo yewaya yakachinjika (A) = 3 x ^{10 -6} m2

Kuwanda kwemaerekitironi akasununguka (n) = 8.4 x 10 ²⁸ m ^-3

Mutengo wemaerekitironi (q) = 1.6 x 10 ^-19 C

Zvinodiwa: Kumhanya kwekuyerera kwemaerekitironi akasununguka (v)

Solution:

Kumhanya kwemaerekitironi kunoverengerwa uchishandisa fomura yakambotorwa kare:

I = magetsi emagetsi, n = kuwanda kwezvikamu zvakachajwa = kuwanda kwemaerekitironi, q = kuchaja eerekitironi imwe chete, A = nzvimbo yemuchinjiko wemuchina, v = kumhanya kwekudonha kwemaerekitironi

Kumhanya kwekutenderera kwemaerekitironi kuri 0.248 x 10 ^-3 metres/sekondi = 0.248 millimeters/sekondi.

Maerekitironi akasununguka anofamba pamwe chete muwaya nekumhanya kwe 0.248 millimeters pasekondi. Nemamwe mashoko, sekondi yega yega, maerekitironi ese akasununguka anofamba kusvika ku 0.248 millimeters. Uku kumhanya kunononoka zvikuru. Kana kufamba kwemaerekitironi akasununguka kuchinonoka zvikuru, sei mwenje wemagetsi uchingobatidzwa mushure mekunge switch yabatidzwa?

Kuti tinzwisise izvi, maerekitironi anoyerera muconductor sekuyerera kwemvura mukati mehosipaipi. Kana hosipaipi izere nemvura saka kana mugumo mumwe wehosipaipi wakabatana nepombi, mvura inobva yabuda kubva kumugumo mumwe wehosipaipi. Saizvozvowo, kune maerekitironi akasununguka muwaya yemhangura newaya yegirobhu. Kana switch yabatidzwa, simba remagetsi rinomuka nekukurumidza kuri kusvika kumhanya kwechiedza (kumhanya kwechiedza = 3 x 10 ⁸ metres/sekondi), izvo zvinoita kuti maerekitironi akasununguka atange kufamba pamwe chete panguva iyoyo. Kune maerekitironi akasununguka kare muwaya yegirobhu kuitira kuti mwenje ubatidzwe panguva iyoyo chaiyo.

Matambudziko uye mhinduro

1. Mwenje wemagetsi we10 A unogara uripo muwaya kwemaminitsi maviri. Kuti huwandu hwakawanda sei hwechaji hunopfuura nemumuchina wemagetsi panzvimbo ipi zvayo.

Zvinozivikanwa:

Mwenje wemagetsi (I) = 10 A

Nguva (t) = maminetsi maviri = masekondi maviri x makumi matanhatu = masekondi zana nemakumi maviri

Kudiwa: Kuchaja (Q)

Solution:

Equation yemagetsi emagetsi:

Ini = q/t

I = magetsi emagetsi, q = kuchaja kwemagetsi, t = nguva inopindirana

Chaja yemagetsi:

Q = It = (10)(120) = 1200 C

2. 60 C yekuchaja inopfuura nepoindi mucircuit kwemaminitsi mashanu. Chii chinonzi magetsi?

Zvinozivikanwa:

Nguva (t) = maminetsi mashanu = masekondi mashanu x makumi matanhatu = masekondi mazana matatu

Chaja yemagetsi (Q) = 60 C

Zvinodiwa: Mwenje wemagetsi (I)

Solution:

Mwenje wemagetsi:

Ini = Q/t

Ini = 60 / 300

I = 0.2 Coulombs/sekondi

I = 0.2 Amperes

3. Chikamu chemagetsi muSI system ndicho…

mhinduro

Coulombs/sekondi

Coulombs/seconds, akapihwa zita rakakosha, Ampere.