עוצמת הזרם מייצגת את התנועה של חלקיקים טעונים בכיוון מסוים, במוליך שנלקח. פיזיקאים רבים בעבר היו מודאגים מהשאלה: מהו הזרם הנמדד וכיצד מודדים מה בלתי נראה ובלתי מוחשי. אבל הודות למספר גילויים, המצב החל להתבהר. על מנת שתופיע תנועה של חלקיקים טעונים, יש צורך בפעולת שדה חשמלי.
תוֹכֶן
- יחידות
- ערכים שונים
- מדידת כוח
- הגדרת תדר
- שימוש מעשי
במקביל, חלקיקים טעונים מופיעים ללא הרף, עקב מגע הדוק בכל חומר:
- מנצחים
- מוליכים למחצה
- דיאלקטריות.
חלקיקים טעונים מסוגלים לנוע חופשי בכיוונים שונים. חומרים שבהם חלקיקים טעונים נעים בחופשיות נקראים מוליכים: מתכת, תמיסות מלח.
חומרים שבהם חלקיקים חשמליים אינם יכולים לנוע נקראים דיאלקטריים: גז, קוורץ, עץ.
חומרים שיש להם לא רק אלקטרוני, אלא גם מוליכות "חור", אשר תלויה רבים חיצוניים גורמים (אור, טמפרטורה, שדות מגנטיים וחשמליים) נקראים מוליכים למחצה: סלניום, סיליקון, גרמניום.
יחידות
הזרם מחולק למספר סוגים. העיקריים שבהם מוצגים כדלקמן:
-
קבוע - משמעות וכיוון אינם משתנים עם הזמן; - סינוסואידי - הערך משתנה לפי החוק הסינוסואידי;
- תדר גבוה - התדר מתחיל מעשרות קילו-הרץ;
- מחזורי - ערכיו חוזרים על עצמם בזמן באותה תדירות;
- פעימה - שינוי תקופתי של ערך בזמן, מלבד אפס.
מדענים תהו לא פעם באילו יחידות נמדד החוזק הנוכחי. למדידה, השתמש בכמות פיזית. כמות פיזיקלית זו שווה ליחס בין ערך המטען Q, שזורם בחתך המוליך במשך זמן מה, לערך פרק זמן זה: I = Q / t. והוא נמדד באמפר ומראה את ייעוד עוצמת הזרם: א.
הזרם החשמלי נמדד במה שהוא מחושב - בדיאגרמות סכמטיות. הגדרה זו עוזרת לחשב ספקי כוח של הספק מסוים.
במעגלים חשמליים מחושבים אינדיקטורים לפי חוק אוהם, וזה מה שעונה על השאלה מהו הזרם. כּוֹחַ אני בקטע מסוים של המעגל הוא פרופורציונלי ישר למתח המסופק לו והוא ביחס הפוך להתנגדות R של קטע המעגל: I = U / R.
ערכים שונים
אם יש זרם חילופין בקטע של המעגל, המתח משתנה כל הזמן, אז אם אתה לוקח את ערכי המתח הממוצע, אז הם יהיו שווים לאפס, וההספק הממוצע לא יהיה שווה לאפס. לשם כך, החלו להשתמש במושגים הבאים:
- ערכים מיידיים;
- ערכי משרעת;
- ערכים יעילים.
ערכים מיידיים הם אלו המתרחשים ברגע נתון בזמן. ערכי המשרעת הם הגבוהים ביותר. הערכים האפקטיביים נקבעים על ידי התכונה התרמית של הזרם הזורם בחתך הרוחב של המוליך, וכיוון הערך הווקטור עולה בקנה אחד עם כיווני התנועה של חלקיקים חיוביים.
עבור מדידות מדויקות, יש צורך בפרמטרים בסיסיים: מתח, הספק, התנגדות, תדר.
מדידת כוח
כוח נקרא כמות מסוימת של עבודה שנעשית בשנייה אחת של זמן.
למדידת הספק אומצה היחידה - וואט.
לכן, הספק של 1 W נקרא הספק של 1 A עם ערך מתח של 1 V.
על מנת לחשב את ההספק, אתה צריך להכפיל את הזרם במתח.
אם החזקה מסומנת באות P, אז הנוסחה תקבל את הצורה:
P = I * U.
הכוח מחושב באמצעות התנגדות. האמפראז' וההתנגדות של המעגל ידועים לרוב, אך המתח בדרך כלל אינו ידוע.
לכן, באמצעות חוק אוהם:
U = IR
נקבל את הנוסחה: P = I2*ר
הגדרת תדר
תנועה של אלקטרונים במוליך בכיוון אחד ולאחר מכן בכיוון השני נקראת בדרך כלל רטט אחד. היסוס אחד גורר אחריו. עם תנודות כאלה, מתרחשת תנודה מתאימה של השדה המגנטי במוליך.
הזמן המושקע בתנודה אחת נקרא נקודה ומסומן באות T. התקופה מצוינת בשניות.
תדירות היא אחת הכמויות החשובות. הוא מציג את מספר הרעידות בשנייה ומסומן באות f. שם יחידת התדר הוא הרץ, (Hz).
שימוש מעשי
לזרם ישר חשמלי תמיד יש תמיד כיוון אחד, שנקרא קבוע. זה מיושם באופן נרחב להפעלת מכשירים אלקטרוניים.
אם הזרם משנה כיוון, הוא נקרא מתחלף, והוא משמש להעברת אנרגיה דרך חוטים למרחקים ארוכים.
