Електрична струја и брзина на електрони

Густина на полнење е бројот на носачи на полнеж е - заснован на волуменски елемент. ρ q = n e -/V . Физичката хемија вели дека 1 мол од супстанција секогаш се состои од 6.02205 · 10 23 честички. Овој број е познат како број Авогадро. Молекуларна тежина е молекуларна тежина во грамови и содржи точно овој број на честички. Густината на носачот на полнеж е еднаква на бројот на честички именувани како mol-1 (број на Avogadro) помножени со густината на спроводливиот материјал во kg/m³ и поделени со нејзината молекуларна маса во kg/mol.

Брзината на лебдат на електроните зависи од материјалот на спроводникот, неговиот пресек, јачината на струјата и температурата. Со зголемување на температурата, брауновото молекуларно движење ја зголемува и скратува средната слободна патека на електроните. Тие честопати се фаќаат во одбивни електрични полиња на соседните електрони, што ја намалува нивната релативна брзина. Влијанието на температурата не се зема предвид во следните пресметки. Треба да се пресмета просечната брзина на лебдат на електроните во бакарната жица. Theицата има пресек од 1 mm 2. Струјата е 1 А.

Секој атом на бакар обезбедува 1 електрон за спроведување на електрична енергија.
Моларната маса на бакар е 63,6 g/mol.
1 мол содржи 6,022 · 10 23 атоми.
1 мол бакар (63,6 g) на тој начин обезбедува 6,022 · 10 23 електрони.
Густината на бакарот е околу 8,93 мг/мм 3, што значи:
1 mm 3 бакар одговара на 0,14 · 10 −3 mol. Помножено со бројот на електрони/мол што значи:
1 мм 3 бакар обезбедува 8,43 · 10 19 електрони за спроведување електрична енергија.
Секој електрон носи елементарно полнење од 1,6022 10 −19 A s = C (Кулон).
1 mm 3 бакар обезбедува 13,51 A · за напојување на линијата.

Електрична струја значи транспорт на полнеж по единица време. Ако 13,51 A · s се транспортираат за 1 mm/s, ќе тече 13,51 A. Потребниот проток на струја треба да биде 1 A. Електроните се движат многу бавно во овој пример v = 0,074 mm/s преку главата.

Ако пресекот на бакарна жица е зголемен, омскиот отпор се намалува пропорционално. Брзината на електроните во спроводникот се намалува. Со жичен пресек од 2 mm 2 и наменетата струја од 1 A, потребна е половина од растојанието. Брзината на електронот е преполовена.

Колку е помал омски отпор на метален спроводник, толку е помала релативната брзина на електроните при спроведување електрична енергија.

Брзината на електронот во вакуум

Во вакуумските електронски цевки, протокот на струја се базира и на електрони. Тие се генерираат од сјајна електрода, катодата и се забрзуваат кон анодата со позитивен аноден напон. За да се овозможи овој процес, цевката мора добро да се евакуира. Брзината на електроните зависи од анодниот напон. Колку е повисока, толку е поголема силата на индивидуалниот електрон. Се забрзува посилно и се зголемува неговата брзина.

Следниот пример ја пресметува брзината на електроните во вакуумската цевка. Напонот за забрзување е толку мал што релативистичкото зголемување на масата сè уште не мора да се земе предвид.

Физиката учи дека масата на честички се зголемува со многу големи брзини. Во релативистичката физика, брзината на светлината c = 2,99792 · 10 8 m/s е универзална природна константа. Релативистичкото зголемување на масата произлегува од ова. Овие предуслови секогаш мора да се земат предвид кога енергијата на забрзувањето е голема во споредба со енергијата на остатокот на забрзаната честичка. Енергијата на мирување на електронот е: m e · c 2 = 0,511 MeV = 8,2 · 10 −14 N · m. Деривацијата користи m за релативистичката електронска маса и m e за електронската маса со претпоставка дека вкупната енергија е збир на кинетичката енергија и останатата енергија на електронот.

Напонот за забрзување сега треба да биде 25 kV. Така е во опсегот на анодниот напон на цевката за слика на мониторот (CRT). Брзината на електроните пресметана според поедноставената врска дава: v = 93,769 x 10 6 m/s. Ако се земе предвид релативистичкото зголемување на масата, вредноста се пресметува како што следува: v = 90,448 x 10 6 m/s. Електроните се движат многу побавно.

Електричната енергија е многу тенка. Сепак, не ви треба црево за далноводот. Толку е тенок што поминува низ едноставна жица. Не можете да пренесувате електрична енергија со дрво. Дрвото веројатно го цица. Исто е и со пластиката.

Кога електрична енергија не е потребна, таа не е тенка. Напротив, тој е густ за да не истекува од штекерот. Во спротивно, секогаш ќе треба да има приклучок на штекерот. Сè уште е нејасно како електричната енергија знае кога е потребна и мора да биде тенка. Тој веројатно гледа кога некој ќе дојде во просторијата со електричен апарат.

Електричната енергија не само што е многу тенка, туку е и невидлива. Затоа, не можете да видите дали има електрична енергија во жица или не. Ако има електрична енергија во жицата, ќе биде болно да ја допрете. Ова се нарекува електричен шок. Понекогаш дури и не забележувате ништо. Или затоа што нема струја или затоа што одеднаш сте мртви. Ова исто така се нарекува и излез.

Електричната енергија е разноврсна, со неа можете да готвите, да вежбате, да греете и многу повеќе. Ако држите жица со електрична енергија на друга жица со електрична енергија, таа искри и пука. Ова се нарекува краток спој. Но, постојат заштитни мерки за тоа. Потоа треба да ги замените.

Покрај електричната енергија во кабелот, има и електрична енергија што треба да ја понесете со вас. Спакувано е во мали кутии. Експертот повикува нешто како оваа батерија. Се разбира, електричната енергија во кутијата не може да види дали е потребна или не. Затоа тој понекогаш истрчува без причина и јаде сè.

Постојат неколку видови електрична енергија:

Тешка струја: Се вика така затоа што е неверојатно силно што можете да направите со него.

Наизменична струја: Така се нарекува затоа што неговата употреба се менува постојано.

Еднонасочна струја: Неговото име е затоа што не му е гајле што правиш со него.

. од Интернет/Усенет, авторот не е познат