Elektrik akımı nedir?

“Elektrik akımı” ifadesini telaffuz ettiğimizde, genellikle elektriğin en çeşitli tezahürlerini kastediyoruz. Akım, yüksek voltajlı güç hatlarının kablolarından akar, akım, marş motorunu döndürür ve aküyü otomobilimizde şarj eder, bir fırtına sırasında yıldırım da elektrik akımı.

Elektroliz, elektrik kaynağı, bir tarak üzerindeki statik elektrik kıvılcımları, akım bir akkor lambanın spiralinde akar ve hatta küçük bir cep fenerinde bile küçük bir akım bir LED'den akar. Söylemeye gerek yok, aynı zamanda küçük bir elektrik akımı üreten kalbimiz, EKG prosedürünün geçişi sırasında özellikle dikkat çekicidir.

Fizikte, elektrik akımı aramak gelenekseldir yüklü parçacıkların ve prensip olarak herhangi bir şarj taşıyıcısının düzenli hareketi. Atom çekirdeği etrafında hareket eden bir elektron da bir akımdır. Yüklü bir ebonit değnek, elinizde tutar ve bir yandan diğer yana hareket ederseniz, aynı zamanda bir akım kaynağı olacaktır: sıfıra eşit olmayan bir yük vardır ve hareket eder.

Bir su tedarik sistemindeki su akışı ile elektrik akımı arasındaki fiziksel analojiler: Kablolama ve Borulama

DC Akımı:

Akım, bir duvar priziyle çalışan ev aletlerinin kablolarından akar - elektronlar saniyede 50 kez ileri geri hareket eder - buna denir alternatif akım.

Elektronik cihazların içindeki yüksek frekanslı sinyaller de bir elektrik akımıdır, çünkü elektronlar ve delikler (pozitif yük taşıyıcıları) devrenin içinde hareket eder.

Herhangi bir elektrik akımı varlığını doğurur. manyetik alan. Akım ile iletkenin etrafında, mutlaka mevcuttur. Akım olmadan manyetik alan ve manyetik alan olmadan akım yoktur.

Akımın etrafında manyetik alan olmasa bile, sadece gözlem sırasında iki akımın manyetik alanlarının, herhangi bir elektrikli su ısıtıcısının çift telli telinde olduğu gibi karşılıklı olarak telafi edildiği anlamına gelir - alternatif akımlar, her an zıt yönlerde yönlendirilir ve birbirine paralel olarak akar - manyetik alanları arkadaş nötralize etmek. Buna manyetik alanların süperpozisyonu prensibi denir.

Uygulamada, bir elektrik akımının varlığı, bir elektrik alanının, potansiyelin veya girdapın varlığını gerektirir. Son derece nadiren yükler tamamen mekanik bir şekilde hareket eder (örneğin Jeneratör van de graaff'ta - elektrikli lastik bant).

Van De Graaff Jeneratörü:

Elektrik alanında, yüklü bir parçacık, akım kaynağı olarak adlandırılan bir elektrik kuvvetinin hareketini yaşar EMF - elektromotor kuvveti. EMF, bir elektrik devresinin iki noktası arasındaki voltaj gibi volt olarak ölçülür. Tüketiciye uygulanan voltaj ne kadar büyük olursa, bu voltajın neden olabileceği elektrik akımı o kadar büyük olur.

Alternatif bir voltaj, uygulandığı iletkende alternatif bir akım oluşturur, çünkü bu durumda yük taşıyıcılara uygulanan elektrik alanı da değişecektir. Sabit voltaj - iletkende sabit bir akımın varlığı için bir koşul.

Yüksek frekanslı voltaj (yönünü saniyede yüz binlerce kez değiştirmek) ayrıca iletkenlerdeki alternatif akıma katkıda bulunur, ancak frekans ne kadar yüksek olursa, yüklü parçacıklar üzerinde etkili olan elektrik alanı yüzeye daha yakın yer değiştirdiği ve iletkenlik kalınlığının iletkenlik akımında daha az şarj taşıyıcıları katıldığı ve ortaya çıktığı akım iletkenden değil, yüzeyi boyunca akar. Buna cilt etkisi denir.

Bir elektrik akımı vakumda, iletkenlerde, elektrolitlerde, yarı iletkenlerde ve hatta dielektriklerde (bias akımı) bulunabilir.Doğru, doğru akım dielektrikleri olamaz, çünkü içlerindeki yükler serbestçe hareket etme yeteneğine sahip değildir, ancak sadece uygulanan bir elektrik alanının etkisi altında moleküller arası mesafe içinde orijinal konumlarından hareket edebilir.

Gerçek elektrik akımı, her zaman bir elektrik alanının etkisi altında elektrik yüklerinin serbestçe hareket etme olasılığını ima eder.

"Elektrik akımı" kavramı İtalyan fizikçi Alessandro Volta tarafından tanıtıldı. Elektrik akımı veya versiyonuna göre "elektrik sıvısı", voltaik kolonun uç halkalarını metal bir iletkenle birleştiren kapalı bir devrede aktı.

Votlt Sütunu (1800), asitlendirilmiş su veya asitle nemlendirilmiş kumaş astarlarla ayrılan alternatif bakır ve çinko dairelerden oluşan ilk elektrostatik olmayan elektrik tipidir (sabit akım kaynağı).

Volt kutbu üzerinde sürekli yüksek bir potansiyelin varlığı, o zaman için tamamen yeni bir fenomendi. Potansiyeli zaman içinde sabit olan ve yenilenmesi için herhangi bir elektrifikasyon yöntemi gerektirmeyen ilk kimyasal elektrik kaynağıydı.

Çok sayıda daireden oluşan voltaik kutup, uçlarda oldukça yüksek bir potansiyele sahipti, bu da sadece enstrümanları (özellikle bir elektroskopla) ölçmekle değil, aynı zamanda aşırı dairelere ellerle dokunarak da tespit edilebilir. Aynı zamanda, Leyden kutusundan olduğu gibi güçlü bir elektrik çarpması hissedildi.

Volta'nın keşfi fizikte çok hızlı yayıldı, daha fazla araştırmanın konusu oldu. 1800 yılında, bir voltaik kolon kullanan fizikçiler, akımın elektrokimyasal etkisini keşfettiler ve özellikle bir suyun akımının oksijen ve hidrojene etkisi altında ayrıştılar. deneyler galvanik hücrelerle kimyasalın yanı sıra, termal ve manyetik etkileri de dahil olmak üzere akımın diğer yeni özelliklerini tespit etmesine izin verilir.

Fransız fizikçi A. M. Ampère eserlerini elektrik akımı ve manyetizma arasındaki ilişkiyi araştırmaya adadı. Akıntıya sahip iki iletkenin karşılıklı etki yaşadığını - içlerindeki akımların yönüne bağlı olarak çekim veya itme olduğunu buldu. Yaptığı çalışmalarla elektrodinamiğin temellerini attı.

"Elektrik akımı" terimini önerdi ve pozitif elektrik hareketiyle çakışan yön kavramını tanıttı. A. M. Ampere onuruna, elektrik akımının bir ölçü birimi adlandırılır. Amper, SI sisteminin yedi temel biriminden biridir.

Elektrik akımı, birçok pratik durumda etkili bir şekilde kullanılabilen bir dizi özelliğe sahiptir. Bu tür özellikler arasında, elektrik akımının enerjisinin diğer tekniklerin (termal, ışık, mekanik, kimyasal) enerjisine basit teknik yollarla dönüştürülmesi ve uzun mesafelerde iletim olasılığı, yayılma hızı yer alır.

İlginç gerçekler:

Elektrik akımı nereye akıyor?

Neden güç hatları altında

Hangi akım daha tehlikeli, doğrudan veya alternatif?

Dinamo makinesi nedir. İlk DC jeneratörleri

Peltier etkisi: elektrik akımının sihirli etkisi

Comments

[#1 Paul]

Elektrik akımı, bir iletkenin iki noktası arasındaki serbest elektronların hareketidir.

[#2 Nicholas]

Paul, daha kesin bir tanım şudur: "Elektrik akımı, elektrik yüklerinin bir elektrik alanının etkisi altında hareketidir."Bir elektrik akımının uzun süre var olması için, yüklü temel parçacıklar üzerinde etkili olacak bir elektrik alanına sahip olmak gerekir, yani, elektrik potansiyellerinde sürekli tekrarlanabilir bir fark gereklidir. Elektrik akımı yüklü parçacıkların yön hareketi olarak tanımlanabilir. Bununla birlikte, Maxwell'e göre, elektrik akımı kavramı, zaman içinde elektrik alanındaki bir değişiklikle (sapma akımı) ilişkili fenomenleri de içerir ve bir elektrik akımının ana işareti, her zaman bu akımla ilişkili bir manyetik alanın varlığıdır.