Tässä artikkelissa katsomme, että tämä on kapellimestari. Tässä käsitellään sen määritelmää, ominaisuuksia ja ominaisuuksia koskevia kysymyksiä. Käsittelemme myös kapellimestaripotentiaalin käsitettä. Tutkittava kohde on tärkeä tieteen löytö ja saavutus, jonka avulla nykyisessä kehitysvaiheessa oleva ihminen voi vähentää maapallon tärkeiden ja ehtyvien luonnonvarojen kulutuksen kustannuksia.
Esittely
Johdin on ensisijaisesti aine, samoin kuin tietty väliaine tai materiaali, joka johtaa sähkövirtaa vain vähän tai ei ollenkaan. Johtimet sisältävät suuren määrän vapaasti liikkuvia varauksenkuljettajia (varauksella varustettuja hiukkasia), jotka voivat liikkua vapaasti johtimien sisällä. Näihin kantoa altoihin vaikuttaa johdin, joka on lähellä sähköjännitekohdetta ja luo johtamisvirran.
On olemassa homogeenisen johtimen käsite. Se on joukko ominaisuuksia, jotka ovat samojamilloin tahansa. Esimerkki on reochord - laite sähköpostin mittaamiseen. vastustuskyky Wheatstonen siltamenetelmällä.
Vapaiden varauksenkuljettajien suuren määrän ja niiden liikkuvuuden vuoksi sähkönjohtavuuden määrittävän ominaissuureen arvo saavuttaa suuria arvoja. Sähködynaamisen tieteen näkökulmasta johdin on väliaine, jolla on v altava tangentin arvo, joka osoittaa dielektrisen häviön kulman. Harkitseminen tapahtuu aina selkeän taajuuden määrittämisen kautta. Ihanteellinen johdin tässä tapauksessa on materiaali, jonka arvo on tgδ äärettömän suuressa koossa. Kaikkia muita tällaisia rakenteita kutsutaan todellisiksi tai häviöllisiksi.
Osa sähköpiiriä
Johdin on osa sähköpiiriä (yhdysjohto, metalliväylä jne.).
Yksi yleisimmistä kiinteän tyypin johtavista rakenteista ovat metallien, puolimetallien ja hiilen aineet (grafiitti ja kivihiili). Esimerkkejä johtavista nesteistä ovat elohopea, elektrolyyttiset liuokset ja metallisulat. Kaasuista, jotka pystyvät johtamaan virtaa, merkittävin edustaja on ionisoidussa muodossa oleva kaasu (plasma). Jotkut aineet, useammin puolijohteet, voivat muuttaa johtavia ominaisuuksiaan, jos niitä ympäröivät ulkoiset olosuhteet muuttuvat, kuten lämpötilan nosto tai doping.
Sähköjohtimet ovat aineita ja materiaaleja, jotka liikemuodon mukaanhiukkaset jaetaan ensimmäiseen ja toiseen lajiin. Ensimmäisessä tapauksessa johtavuuden ominaisuus määräytyy elektronisella liikkeellä ja toisessa ioniliikkeellä.
Virta johtimessa
Sähkövirran alla tarkoittaa varautuneiden hiukkasten liikettä hallitulla tavalla. Virtaa voidaan tuottaa erilaisissa ympäristöissä. Edellytyksenä on liikkuvien varauksenkantajien läsnäolo, jotka voivat liikkua ulkopuolelta kohdistetun kentän vaikutuksesta.
Virta on skalaariarvo, jolla voi olla kaksi arvoa: positiivinen ja negatiivinen. Se riippuu mieliv altaisesta suunnasta, jota pitkin hiukkaset liikkuvat. Virran yksikkö on ampeeri (A).
Johtimessa olevan virran voimakkuus on suuruus, joka voidaan määrittää virran muodostavien positiivisesti varautuneiden elementtien suunnalla. Siinä tapauksessa, että virta johtui hiukkasista, joiden varaus on "-", se saa suunnan, joka on vastakkainen hiukkasten todellisen nopeuden kulkua vastaan.
Virran voimakkuus määritetään analysoimalla suhdetta Dq (varauksen määrä), joka siirtyi johtimen poikkileikkauksen läpi aikayksikköä Dt kohti itse välin mitta-arvoon:
I=Delta q/ Dela t.
Ajautumisen käsite
Virran voimakkuutta osoittava ilmaisin liittyy läheisesti varauksen drift-ilmiöön. hiukkasia. Oletetaan, että meillä on johdin, jonka poikkileikkauksen (S) poikkileikkauksessa on tietty määrä varauksenkantajia tietyssä määrässä, joka vastaa lukua - n. Lataa kaikki operaattoritvastaa arvoa q0. Jos käytät ulkoista sähköä. kentässä (E), silloin kantoa altoyksiköt saavat keskinopeuden v (ryömintänopeuden indikaattori), joka on suunnattu vastakkaiseen kenttiin. Jos oletetaan, että ryöminnällä on vakionopeus (virta liikkuu samalla tahdilla ja samalla teholla), voimme laskea ajautumisen ja hiukkasten liikkeen välisen suhteen voimakkuuden:
∆q=q0nv∆ts, mikä tarkoittaa, että I=q0nvS
Kokonaisvaraus sylinterin kokonaistilavuudessa generaattorin Dl=vDt arvolla on.
Resistenssiilmiö
Johtimen sähkövastus on arvo, joka kuvaa sen ominaisuuksia, jotka voivat estää virran kulkeutumisen, ja se on myös yhtä suuri kuin johdon päätyosien jännitteen suhde virran voimakkuuteen joka on hyväksytty.
Impedanssin käsite ja resistanssia altomuodon ilmiö kuvaavat reaktiota virtapiirille, jolla on muuttuvat arvot, sekä sähkömagneettisia kenttiä. Tässä tapauksessa vastuksen käsite tarkoittaa radiokomponenttia, jonka tarkoituksena on tuoda aktiivinen vastus sähköön. ketju.
Johtimen resistanssi on arvo, joka on useimmiten merkitty kirjaimella R (pieni tai suuri). Tietyissä rajoissa se on vakio ja lasketaan kaavalla:
R=U/I, jossa R on vastuksen määrä, I osoittaa virran voimakkuutta, joka virtaa johtimen eri päiden välillä potentiaalieron (A) vaikutuksesta, ja U on astesähköinen ero. potentiaalit, jotka sijaitsevat sen vastakkaisilla puolilla.
Ilmiön fyysinen puoli
Sähkövirta johtimessa on hiukkasten määrättyä liikettä tietyllä varauksella. Metalleilla on korkea sähkönjohtavuus, mikä johtuu suuresta määrästä elektronikantajat. virta (johtavuuselektronit), jotka muodostuvat metallien elektronien valenssisarjasta. Jälkimmäisten ei pitäisi kuulua tietyntyyppisiin atomeihin.
Kentän vaikutuksesta liikkuvat elektronit alkavat sirota ionihilojen epähomogeenisuudessa. Elektroni itse menettää tässä tapauksessa vauhtinsa ja liikkeestä vastaava energia muunnetaan kiteisen hilan sisäiseksi energiaksi. Se aiheuttaa johtimen kuumenemisen sähköpostin läpikulun vuoksi. virtaa sen läpi. On tärkeää muistaa, että lineaarisen suhteen merkitystä, joka ilmaistaan Ohmin lailla, ei aina kunnioiteta. Resistanssin suuruus määräytyy myös sen geometrian ja tietyn sähköpostin ominaisuuksien perusteella. materiaalin kestävyys, josta se muodostettiin.
Johtimen osa
Johtimen poikkileikkaus on ominaisuus, joka liittyy läheisesti sen vastuksen ilmiöön. Tosiasia on, että metallin varauksenkantaja on vapaa elektroni. Kaoottisessa liikkeessä ne ovat kuin kaasumolekyylejä. Tästä syystä klassinen fysiikka määrittelee metallissa olevat elektronit elektronikaasuksi. Sovellettavissa täälläihanteellisia kaasuja koskevat lakimääräykset.
El.tiheyden osoitin. kaasu ja kidehilojen rakenne johtuvat metallityypistä. Tästä syystä resistanssi riippuu itse aineesta, josta johdin on luotu. Myös sen pituus, lämpötila ja poikkipinta-ala otetaan huomioon. Jälkimmäisen vaikutus voidaan selittää sillä, että johtimen sisällä olevan elektronivirran poikkileikkauksen pieneneminen samalla virranvoimakkuuden arvolla johtaa virtauksen tiivistymiseen. Tämä lisää elektronin ja johtavan aineen hiukkasen välistä vuorovaikutusta.
Potentiaalia
Johtimen sähköpotentiaali on johtimen erityisominaisuus, joka esitetään potentiaalienergian skalaarienergiaparametrina, joka on "täytetty" testivarauksen positiivisesti varautuneella yksikköversiolla, joka on sijoitettu tietty kohta kentällä. Tämän arvon mittaamiseen käytetään kansainvälistä yksikköjärjestelmää (SI), nimittäin volttia (1V=1J / C). Sähköpotentiaali on yhtä suuri kuin varauksen ja kentän vuorovaikutusta osoittavan potentiaalienergian suuruuden suhde itse varauksen mittaan.
