ΒΡΕΙΤΕ ΜΑΣ ΣΤΟ FACΕBOOK (Ηλεκτρολογικές Ενημερώσεις) ΚΑΙ ΚΑΝΤΕ LIKE

Τετάρτη, 2 Δεκεμβρίου 2015

ΠΩΣ ΔΗΜΙΟΥΡΓΕΙΤΑΙ ΤΟ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΡΕΥΜΑ-ΜΕΓΕΘΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ


ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΦΟΡΤΙΟ

Πρώτος ο Θαλής ο Μιλήσιος
διαπίστωσε πως το κεχριμπάρι όταν τρίβεται σε μάλλινο ύφασμα αποκτά την ιδιότητα να έλκει τρίχες, μικρά τεμάχια δέρματος κ.λ.π.
Τα φαινόμενα αυτά ονομάστηκαν
ηλεκτρικά φαινόμενα από την αρχαία ονομασία του κεχριμπαριού <<ήλεκτρον>>.

Για να ερμηνευθούν τα ηλεκτρικά φαινόμενα έγινε αποδεκτή η ύπαρξη ενός φυσικού μεγέθους που ονομάστηκε
ηλεκτρικό φορτίο.

Επίσης ομοίως διαπιστώθηκε πως
ο εβονίτης όταν τρίβεται σε μάλλινο ύφασμα αποκτά ηλεκτρικό φορτίο και το γυαλί επίσης όταν τρίβεται σε
μεταξένιο ύφασμα.


Παρατηρήθηκε πως όταν πλησιάσουν 2 ηλεκτρισμένοι ράβδοι εβονίτη ή 2 ηλεκτρισμένα κομμάτια γυαλιού, αυτά απωθούνταν, ενώ όταν πλησιάσουν μια ηλεκτρισμένη ράβδος εβονίτη με ένα ηλεκτρισμένο κομμάτι γυαλί, αυτά έλκονταν

Από τις παραπάνω παρατηρήσεις βγήκε το συμπέρασμα πως υπάρχουν δύο ειδών φορτία:
Αυτό του εβονίτη που όταν τρίβεται σε μάλλινο ύφασμα αποκτά ηλεκτρικό φορτίο το οποίο ονόμασαν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο και αυτό του γυαλιού που όταν τρίβεται σε μεταξένιο ύφασμα αποκτά ηλεκτρικό φορτίο το οποίο ονόμασαν θετικό ηλεκτρικό φορτίο.

Επίσης έγινε φανερό πως τα ομώνυμα φορτία απωθούνται ενώ τα ετερώνυμα έλκονται 

Οι δυνάμεις που ασκούνται μεταξύ δύο σημειακών ηλεκτρικών φορτίων έχουν διεύθυνση την ευθεία που ορίζεται από τα φορτία, φορά ελκτική ή απωστική αντίστοιχα αν τα φορτία είναι ετερώνυμα ή ομώνυμα.


ΆΤΟΜΑ

(
το μικρότερο σωματίδιο ενός χημικού στοιχείου το οποίο διατηρεί
 τις χημικές ιδιότητες του στοιχείου)


Ένα μέταλλο (π.χ χάλκινος αγωγός) αποτελείται από άτομα

Τα άτομα αποτελούνται από τον πυρήνα ο οποίος αποτελείται από  πρωτόνια (p), που φέρουν θετικό ηλεκτρικό φορτίο, και από ουδέτερα νετρόνια (n).
Γύρω από τον πυρήνα και σε σχετικά μεγάλες αποστάσεις απ' αυτόν, κινούνται
τα ηλεκτρόνια (e), που φέρουν αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο και ευθύνονται για τη χημική συμπεριφορά των ατόμων.

Τα άτομα είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, καθώς τα πρωτόνια και τα ηλεκτρόνια έχουν αντίθετο στοιχειώδες ηλεκτρικό φορτίο και ο αριθμός των πρωτονίων είναι ίσος με τον αριθμό των ηλεκτρονίων.

Μεταξύ πρωτονίων και ηλεκτρονίων ασκούνται ελκτικές δυνάμεις


Τα ηλεκτρόνια κινούνται σε διαφορετικές περιοχές γύρω από τον πυρήνα που λέγονται στιβάδες.
Τα ηλεκτρόνια της εξωτερικής στιβάδας λέγονται
ηλεκτρόνια σθένους.
Σε ορισμένα υλικά που λέγονται μέταλλα, ο πυρήνας δεν μπορεί να συγκρατήσει τα ηλεκτρόνια σθένους σταθερά στην τροχιά τους
λόγω της μεγάλης απόστασης κι έτσι αυτά ξεφεύγουν από τη τροχιά τους και περιφέρονται ελεύθερα στο εσωτερικό του υλικού.

 Σε συνηθισμένες συνθήκες, η κίνηση τους γίνεται τυχαία,
αν όμως εφαρμοστεί μια διαφορά δυναμικού στα άκρα του υλικού (Μιά τέτοια εξωτερική δύναμη είναι η γνωστή μπαταρία που φέρει ένα θετικό και έναν αρνητικό ακροδέκτη). , τότε τα ηλεκτρόνια, μιας και είναι αρνητικά φορτισμένα, έλκονται από το θετικό πόλο της πηγής και επομένως κινούνται όλα μαζί προς την ίδια κατεύθυνση. Αυτήν την συντονισμένη κίνηση των ηλεκτρονίων την ονομάζουμε ηλεκτρικό ρεύμα.


Πολύ συχνά η ροή των ηλεκτρονίων παραλληλίζεται με το νερό που περνάει μέσα από μια σωλήνα.

Το νερό σε μια σωλήνα δεν κινείται από μόνο του. Για να κινηθεί, χρειάζεται από τη μία μεριά να υπάρχει μεγαλύτερη πίεση στο νερό απ' ότι στην άλλη.

Για να υπάρξει ηλεκτρικό ρεύμα χρειάζονται δύο σημεία που να συνδέονται μεταξύ τους με έναν αγωγό, το ένα σημείο με υψηλό δυναμικό και το άλλο με χαμηλό.
Η διαφορά δυναμικού ανάμεσα στα δύο σημεία είναι που προξενεί την κίνηση των ηλεκτρονίων, και έτσι έχουμε ηλεκτρισμό.

Η κίνηση αυτή των ηλεκτρονίων λέγεται ηλεκτρικό ρεύμα 


ΗΛΕΚΤΡΙΚΗ ΤΑΣΗ (V) μονάδα μέτρησης σε V (Volt)

Διαφορά δυναμικού μεταξύ 2 σημείων

Η αιτία του ηλεκτρικού ρεύματος (αν δεν έχουμε τάση τότε δεν έχουμε ρεύμα)

ΕΝΤΑΣΗ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟΥ ΡΕΥΜΑΤΟΣ (Ι) μονάδα μέτρησης σε Α (ampere)


O αριθμός των ηλεκτρονίων που διέρχονται από μια διατομή του 
σύρματος στη μονάδα του χρόνου


Όταν από έναν αγωγό περνάει ρεύμα έντασης ενός Ampere, αυτό σημαίνει πως από κάθε σημείο του αγωγού περνούν 6.241.000.000.000.000.000 ηλεκτρόνια κάθε δευτερόλεπτο.

ΑΝΤΙΣΤΑΣΗ (R) μονάδα μέτρησης σε Ω (Οhm)

Το πόσο δύσκολα περνάει το ηλεκτρικό ρεύμα από έναν αγωγό

Στην κίνηση του νερού σε έναν σωλήνα, εκτός από τη διαφορά της πίεσης, παίζει ρόλο και το πόσο μεγάλος είναι ο σωλήνας. Ένας φαρδύς σωλήνας, με την ίδια πίεση, θα μεταφέρει περισσότερο νερό απ' ότι ένας στενός σωλήνας.
Ομοίως λειτουργούν και οι ηλεκτρικοί αγωγοί, καθώς, ανάλογα με το υλικό και τη διάμετρό τους, έχουν διαφορετική ηλεκτρική αντίσταση, που μετριέται σε Ohm (ωμ), με σύμβολο το "Ω". Όσο χαμηλότερη είναι η αντίσταση, τόσο περισσότερο ρεύμα θα περάσει, για την ίδια τάση.



ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΚΥΚΛΩΜΑ

Φανταστείτε από τι αποτελείται ένας φακός


Άρα Ηλεκτρικό κύκλωμα είναι:
 
Σύνολο ηλεκτρικών στοιχείων που είναι µεταξύ τους συνδεδεµένα και στα οποία κυκλοφορεί ηλεκτρικό ρεύμα.


Μετατροπή ενέργειας του ηλ.ρεύματος σε άλλη μορφή

Θερμικά αποτελέσματα: Το ηλεκτρικό ρεύμα προκαλεί τη
θέρμανση των σωμάτων τα οποία διαρρέει
(αντιστάσεις)

 •
Ηλεκτρομαγνητικά αποτελέσματα: Οι αγωγοί τους οποίους
διαρρέει ηλεκτρικό ρεύμα δημιουργούν γύρω τους μαγνητικά πεδία (πηνία).

Χημικά αποτελέσματα: Όταν ηλεκτρικό ρεύμα διέρχεται διαμέσου χημικών ουσιών, προκαλεί χημικές μεταβολές.(π.χ διέλευση ηλ.ρεύματος μέσα από Nacl)

Φωτεινά αποτελέσματα Σε κάποιες περιπτώσεις το
ηλεκτρικό ρεύμα προκαλεί την εκπομπή φωτός είτε λόγω
αύξησης της θερμοκρασίας (λαμπτήρας πυράκτωσης) είτε
λόγω της διέλευσής του από αέρια (λαμπτήρας φθορισμού).

ΙΣΧΥΣ (Ρ) μονάδα μέτρησης σε W (Watt)

Είναι το έργο
που παράγεται στη μονάδα του χρόνου (Ο ηλεκτρισμός, μέσα από την κίνηση των ηλεκτρονίων μεταφέρει ενέργεια, η οποία καταναλώνεται για να παραχθεί κάποιο έργο).
(
μας δείχνει πόσο γρήγορα παράγεται κάποιο έργο)

Π.χ. ένα κλιματιστικό 14000W ψύχει πιο γρήγορα ένα δωμάτιο από ένα κλιματιστικό 9000W

Ηλεκτρική ισχύς: Το έργο που παράγει μια ηλεκτρική συσκευή

π.χ ένας κινητήρας παράγει περιστροφική κίνηση
μια λάμπα παράγει φως
μια αντίσταση παράγει θερμότητα

ΕΝΕΡΓΕΙΑ (Ε) μονάδα μέτρησης σε Wh (Watt*ώρες) Βατώρες

Είναι το έργο που καταναλώνεται στη μονάδα του χρόνου

Ε=
P*t (ισχύς*χρόνο)

Ηλεκτρική ενέργεια είναι η κατανάλωση του ηλεκτρικού ρεύματος

Καταναλώνουμε ενέργεια  για να παράξουμε έργο

π.χ
Μια λάμπα 50
W καταναλώνει ρεύμα σε μια ώρα 50W*1h=50Wh για να παράξει φως ισχύος 50W