Ποια είναι η ροή του φορτίου μέσω ενός αγωγού;

Η ροή του φορτίου μέσω ενός αγωγού είναι γνωστή ως ηλεκτρικό ρεύμα . Ακολουθεί μια ανάλυση των βασικών εννοιών:

1. Φορτίστε φορείς:

- Στους περισσότερους αγωγούς, όπως τα μέταλλα, οι φορείς φόρτισης είναι ηλεκτρόνια . Αυτά τα ηλεκτρόνια συνδέονται χαλαρά με τα άτομα και μπορούν να κινούνται ελεύθερα σε όλο το υλικό.

- Σε ορισμένα άλλα υλικά, όπως οι ηλεκτρολύτες, τόσο θετικά όσο και αρνητικά ιόντα μπορούν να φέρουν χρέωση.

2. Ηλεκτρικό πεδίο:

- Δημιουργείται ένα ηλεκτρικό πεδίο όταν υπάρχει διαφορά στο ηλεκτρικό δυναμικό (τάση) μεταξύ δύο σημείων στον αγωγό. Αυτή η διαφορά δυναμικού δημιουργεί μια δύναμη στους φορείς φόρτισης, προκαλώντας τους να κινηθούν.

3. Ταχύτητα μετατόπισης:

- Οι φορείς φόρτισης δεν κινούνται σε ευθεία γραμμή, αλλά μάλλον βιώνουν συγκρούσεις με άτομα στον αγωγό. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα μια ταχύτητα μετατόπισης , που είναι η μέση ταχύτητα των φορέων φορτίου προς την κατεύθυνση του ηλεκτρικού πεδίου.

4. Τρέχουσα:

- το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ο ρυθμός ροής φορτίου μέσω ενός αγωγού. Μετρείται σε amperes (a) , όπου ένα αμπέρ αντιπροσωπεύει ένα coulomb χρέωσης που περνάει ένα σημείο σε ένα δευτερόλεπτο.

- Μαθηματικά, το τρέχον (i) ορίζεται ως:

i =ΔQ / Δt

Οπου:

- ΔQ είναι η ποσότητα του φορτίου που διαρκεί μέσω του αγωγού

- Δt είναι ο χρόνος που λαμβάνεται

5. Κατεύθυνση ρεύματος:

- Κατά Σύμβαση, η κατεύθυνση της ροής ρεύματος ορίζεται ως η κατεύθυνση της κίνησης θετικής φόρτισης, αν και σε μέταλλα, είναι στην πραγματικότητα ηλεκτρόνια (αρνητικό φορτίο) που κινούνται.

6. Παράγοντες που επηρεάζουν το ρεύμα:

- Τάση: Η υψηλότερη τάση οδηγεί σε ένα ισχυρότερο ηλεκτρικό πεδίο και επομένως υψηλότερο ρεύμα.

- Αντίσταση: Η αντιπολίτευση στη ροή του φορτίου σε έναν αγωγό ονομάζεται αντίσταση. Η υψηλότερη αντίσταση οδηγεί σε χαμηλότερο ρεύμα.

- Περιοχή διατομής: Μια μεγαλύτερη περιοχή διατομής παρέχει περισσότερο χώρο για να μετακινηθούν οι μεταφορείς φορτίου, αυξάνοντας το ρεύμα.

7. Ο νόμος του Ohm:

- Αυτός ο θεμελιώδης νόμος στην ηλεκτρική ενέργεια δηλώνει ότι το ρεύμα μέσω ενός αγωγού είναι άμεσα ανάλογος με την τάση που εφαρμόζεται και αντιστρόφως ανάλογη προς την αντίσταση.

- Μαθηματικά: i =v / r

Συνοπτικά, το ηλεκτρικό ρεύμα είναι η ροή φορτίου μέσω ενός αγωγού λόγω της επίδρασης ενός ηλεκτρικού πεδίου. Επηρεάζεται από παράγοντες όπως η τάση, η αντίσταση και οι ιδιότητες του υλικού. Αυτή η ροή φορτίου είναι απαραίτητη για την τροφοδοσία των ηλεκτρονικών συσκευών και των συστημάτων μας.