עלעקטרע Physics: פעסטקייַט, דערפאַרונג, אַפּאַראַט

עלעקטרע Physics - איז עפּעס מיט וואָס פאַסעד דורך יעדער פון אונדז. אין דעם אַרטיקל מיר וועט קוקן אין די יקערדיק קאַנסעפּס פֿאַרבונדן מיט אים.

וואָס איז עלעקטרע? פֿאַר די אַנינישיייטיד מענטש איז פֿאַרבונדן מיט אַ בליץ פון בליץ אָדער ענערגיע צושטעלן טעלעוויזיע און וואַשינג מאַשין. ער ווייסט אַז די נוצן פון אַן עלעקטריש עלעקטרע. וואָס אַנדערש קענען ער זאָגן? וועגן אונדזער אָפענגיקייַט אויף עלעקטרע צו זיין רימיינדיד מאַכט שורות. עמעצער קענען ציטירן עטלעכע אנדערע יגזאַמפּאַלז.

אָבער, רעכט צו עלעקטרע זענען פילע אנדערע, ווייניקער קלאָר ווי דער טאָג, אָבער וואָכעדיק דערשיינונגען. מיט אַלע פון זיי מיר באַקענען פיזיק. עלעקטרע (טאַסקס, זוך און פאָרמולאַס) מיר אָנהייבן צו לערנען אין שולע. און מיר לערנען אַ פּלאַץ פון טשיקאַווע זאכן. עס טורנס אויס, די ביטינג האַרץ, פליסנדיק אַטלעט, סליפּינג קינד און Floating פיש - אַלע דזשענערייט עלעקטריקאַל ענערגיע.

עלעקטראָנס און פּראָטאָנס

מיר דעפינירן די גרונט קאַנסעפּס. פון די וויופּוינט פון דער געלערנטער, עלעקטרע פיזיק פֿאַרבונדן מיט די באַוועגונג פון עלעקטראָנס און אנדערע אָפּצאָל פּאַרטיקאַלז אין פאַרשידן סאַבסטאַנסיז. דעריבער, דער SCIENTIFIC שכל פון די נאַטור פון די דערשיינונג פון אינטערעס צו אונדז דעפּענדס אויף דער מדרגה פון וויסן וועגן אַטאָמס און זייער וויילער סובאַטאָמיק פּאַרטיקאַלז. דער שליסל צו דעם שכל איז קליינטשיק עלעקטראָנס. אַטאָמס פון קיין מאַטעריע קאַמפּרייזינג איינער אָדער מער עלעקטראָנס מאָווינג אין פאַרשידענע אָרבאַץ אַרום די האַרץ, פּונקט ווי די פּלאַנעט אָרבאַץ אַרום דער זון. טיפּיקאַללי, די נומער פון עלעקטראָנס אין אַן אַטאָם איז גלייַך צו די נומער פון פּראָטאָנס אין די קערן. אָבער, פּראָטאָנס, ווייל באטייטיק כעוויער ווי עלעקטראָנס קענען ווערן באטראכט ווי אויב שטעלן אַרויס אין דעם צענטער פון די אַטאָם. דעם גאָר Simplified מאָדעל פון די אַטאָם איז גענוג צו דערקלערן די באַסיקס פון אַזאַ דערשיינונגען ווי עלעקטרע פיזיק.

וואָס אַנדערש איר דאַרפֿן צו וויסן? די עלעקטראָנס און פּראָטאָנס האָבן די זעלבע גרעסטן עלעקטריש אָפּצאָל (אָבער פון פאַרקערט צייכן), אַזוי אַז זיי זענען געצויגן צו יעדער אנדערער. אָפּצאָל פון די פּראָטאָן איז positive און די עלעקטראָן - נעגאַטיוו. אַטאָם ווייל עלעקטראָן איז גרעסער ווי אָדער ווייניקער ווי געוויינטלעך, גערופֿן יאָן. אויב די אַטאָם איז נישט גענוג, עס איז גערופֿן אַ positive יאָן. אויב עס כּולל אַ וידעפדיק פון זיי, עס איז גערופֿן אַ נעגאַטיוו יאָן.

ווען עלעקטראָנס לאָזן די אַטאָם אַז אַקווייערז עטלעכע positive אָפּצאָל. עלעקטראָן שום פון זייַן פאַרקערט - אַ פּראָטאָן אָדער באוועגט צו אן אנדער אַטאָם, אָדער אומגעקערט צו די פֿריִערדיקע.

וואָס עלעקטראָנס בלעטער די אַטאָם?

דעם איז רעכט צו עטלעכע סיבות. די מערסט פּראָסט איז די פאַקט אַז אונטער דעם שטופּ פון ליכט אָדער קיין פונדרויסנדיק עלעקטראָן אין אַן אַטאָם מאָווינג עלעקטראָן קענען זיין עדזשעקטעד פון זייַן אָרביט. היץ ז די אַטאָמס צו וואַקלענ זיך שנעלער. דעם מיטל אַז די עלעקטראָנס קענען זיין ימיטיד פון זייַן אַטאָם. אין כעמיש ריאַקשאַנז, זיי אויך באַוועגן פֿון אַטאָם צו אַטאָם.

א גוט בייַשפּיל פון די שייכות פון כעמיש און עלעקטריקאַל טעטיקייט פון די מאַסאַלז געבן אונדז. זייער פיבערס אָפּמאַך ווען אַן עלעקטריש סיגנאַל פון דעם נערוועז סיסטעם. עלעקטריק איצטיקן סטימיאַלייץ די כעמיש ריאַקשאַנז. זיי אויך פירן צו אַ רעדוקציע אין מוסקל. פונדרויסנדיק עלעקטריקאַל סיגנאַלז זענען אָפֿט געניצט צו אַרטיפיסיאַללי סטימולירן מוסקל טעטיקייט.

קאַנדאַקטיוואַטי

אין עטלעכע סאַבסטאַנסיז עלעקטראָנס אונטער דער השפּעה פון אַ פונדרויסנדיק עלעקטריק פעלד באוועגט מער פרעעלי ווי אין אנדערע. זיי זאָגן אַז אַזאַ מאַטעריאַלס האָבן גוט קאַנדאַקטיוואַטי. זיי זענען גערופֿן קאָנדוקטאָרס. די אַרייַננעמען רובֿ מעטאַלס, הייס גאַסאַז און עטלעכע ליקווידס. לופט, גומע און בוימל, פּאַליעטאַלין און גלאז טאָן ניט אָנפירן עלעקטרע. זיי זענען גערופֿן ינסאַלייטערז און זענען געניצט פֿאַר ינסאַליישאַן פון גוט קאָנדוקטאָרס. ידעאַל ינסאַלייטערז (לעגאַמרע ניט קאַנדאַקטינג קראַנט) טוט נישט עקסיסטירן. אונטער זיכער באדינגונגען, עלעקטראָנס קענען ווערן אַוועקגענומען פון קיין אַטאָם. וסואַללי, אָבער, די באדינגונגען זענען אַזוי שווער צו ויספירן אַז פון אַ פּראַקטיש פונט פון מיינונג, אַזאַ אַ מאַטעריע קענען ווערן באטראכט ווי ניט-קאַנדאַקטיוו.

געטינג באַקאַנט מיט אַ וויסנשאַפֿט ווי פיזיק (אָפּטיילונג "עלעקטרע"), מיר לערנען אַז עס איז אַ ספּעציעל גרופּע פון סאַבסטאַנסיז. עס סעמיקאַנדאַקטערז. זיי ביכייוו צומ טייל ווי אַ דיעלעקטריק, און צומ טייל - ווי קאָנדוקטאָרס. די אַרייַננעמען, אין באַזונדער, אַרייַננעמען: גערמאַניום, סיליציום, און קופּער אַקסייד. רעכט צו זייַן פּראָפּערטיעס פון סעמיקאַנדאַקטערז פינדס פילע ניצט. פֿאַר משל, עס זאל זיין אַן עלעקטריש וואַלוו: ווי וועלאָסיפּעד רייַף וואַלוו עס ענייבאַלז די טשאַרדזשיז באַוועגן אין איין ריכטונג נאָר. אַזאַ דיווייסאַז זענען גערופֿן רעקטיפיערס. זיי זענען געניצט אין מיניאַטורע ראַדיאָ ראַסיווערז, און גרויס מאַכט געוויקסן צו בייַטן אַק צו דק.

היץ איז אַ כאַאָטיש פאָרעם פון באַוועגונג פון מאַלאַקיולז אָדער אַטאָמס און טעמפּעראַטור - מאָס פון די ינטענסיטי פון דער באַוועגונג (בייַ רובֿ מעטאַלס דאַונווערד באַוועגונג פון די עלעקטראָן טעמפּעראַטור ווערט לוסער). דעם מיטל אַז די קעגנשטעל צו פּאָטער באַוועגונג פון עלעקטראָנס דיקריסיז מיט דיקריסינג טעמפּעראַטור. אין אנדערע ווערטער, די קאַנדאַקטיוואַטי פון די מעטאַל ינקריסאַז.

סופּערקאָנדוקטיוויטי

אין עטלעכע סאַבסטאַנסיז אין זייער נידעריק טעמפּעראַטורעס, קעגנשטעל צו לויפן פון עלעקטראָנס גאָר דיסאַפּירז און די עלעקטראָנס אָנהייבן מאָווינג עס האלט ינדעפיניטעלי. דעם דערשיינונג איז גערופֿן סופּערקאָנדוקטיוויטי. אין אַ טעמפּעראַטור אַ ביסל דיגריז אויבן אַבסאָלוט נול (- 273 ° C) עס איז באמערקט אין מעטאַלס אַזאַ ווי צין, פירן, אַלומינום, און ניאָביום.

וואַן דע גראַאַפף גענעראַטאָר

די קעריקיאַלאַם כולל אַ פאַרשיידנקייַט פון יקספּעראַמאַנץ מיט עלעקטרע. עס מאָזשעסטוואָ גענעראַטאָרס מינים, איינער פון וואָס מיר וואָלט ווי צו פּראָטים. די וואַן דע גראַאַפף אַקסעלעראַטאָר איז געניצט צו קריגן סופּערהיגה וואָולטידזש. אויב אַ כייפעץ מיט אַ וידעפדיק פון positive ייאַנז, צו שטעלן אין דעם קאַנטיינער, דעמאָלט אויף די ין ייבערפלאַך פון די יענער וועט זיין עלעקטראָנס, און אויף דעם אַרויס - די זעלבע סכום פון positive ייאַנז. אויב איצט פאַרבינדן די ינער ייבערפלאַך פון די אָפּצאָל כייפעץ, דעמאָלט עס וועט פאָרן אַלע דער פּאָטער עלעקטראָנס. אויף דעם אַרויס פון די positive טשאַרדזשיז בלייַבן.

אין די וואַן דע גראַאַפף positive ייאַנז פון דער מקור זענען געווענדט צו אַ קאַנווייער גאַרטל יקסטענדינג ין אַ מעטאַל קויל. טייפּ קאָננעקטעד צו די ינער ייבערפלאַך פון די קויל דורך אַ אָנפירער אין די פאָרעם פון דעם באַרגרוקן. די עלעקטראָנס לויפן פון די ינער ייבערפלאַך פון די קויל. אויף די ויסווייניקסט זייַט דערפון דערשייַנען positive ייאַנז. די ווירקונג קענען זיין ענכאַנסט דורך ניצן צוויי גענעראַטאָרס.

עלעקטריש איצטיקן

אין שולע פיזיק קורס עס כולל אַזאַ אַ זאַך ווי אַן עלעקטריש קראַנט. וואָס איז עס? די עלעקטריק איצטיקן רעכט צו דער באַוועגונג פון עלעקטריש טשאַרדזשיז. ווען די עלעקטריש לאָמפּ קאָננעקטעד צו די באַטאַרייע, איז אויסגעדרייט אויף, קראַנט פלאָווס צוזאמען די דראָט פון איין פלאָקן פון די באַטאַרייע צו די לאָמפּ, דעמאָלט דורך זייַן האָר, קאָזינג עס צו שייַנען, און קערט צוריק צו דער רגע דראָט צו די אנדערע פלאָקן פון די באַטאַרייע. אויב איר אומקערן די באַשטימען וועט עפענען די קרייַז - איצטיקן פאַרקער סטאַפּס און ליכט גייט אויס.

די באַוועגונג פון עלעקטראָנס

קראַנט אין רובֿ קאַסעס איז אַ אָרדערד באַוועגונג פון די עלעקטראָנס אין די מעטאַל סערווינג ווי די אָנפירער. אַלע קאָנדוקטאָרס און עטלעכע אנדערע סאַבסטאַנסיז שטענדיק פאַלן עטלעכע Random זייער באַוועגונג, אַפֿילו אויב די קראַנט טוט נישט לויפן. די עלעקטראָנס אין די מאַטעריע קענען זיין לעפיערעך פּאָטער, אָדער שטארק באַנדאַד. גוט קאָנדוקטאָרס האָבן פּאָטער עלעקטראָנס ביכולת צו באַוועגן. אבער אין נעבעך קאָנדוקטאָרס אָדער ינסאַלייטערז, די מערהייַט פון די פּאַרטיקאַלז איז גענוג פירמלי קאָננעקטעד מיט די אַטאָמס וואָס פּריווענץ זייער באַוועגונג.

ווענ עס יז נאַטירלעך אָדער אַרטיפיסיאַללי Created אין די אָנפירער באַוועגונג פון עלעקטראָנס אין אַ זיכער ריכטונג. דעם שטראָם איז גערופֿן און עלעקטריש קלאַפּ. עס איז געמאסטן אין אַמפּערעס (א). קראַנט קאַריערז קען אויך דינען ווי ייאַנז (אין גאַסאַז אָדער סאַלושאַנז) און אַ "לאָך" (אַ מאַנגל פון עלעקטראָנס אין זיכער טייפּס פון סעמיקאַנדאַקטערז. לעצטע ביכייוו ווי דורכויס באַפֿוילן קאַריערז פון די עלעקטריק קראַנט. צו קראַפט די עלעקטראָנס צו באַוועגן אין איין ריכטונג אָדער אנדערן, required אַ קראַפט. אין נאַטור, זייַן מקור קען זיין: ויסשטעלן צו זונשייַן, מאַגנעטיק ווירקונג און כעמיש ריאַקשאַנז עטלעכע פון זיי זענען געניצט צו פּראָדוצירן עלעקטריש איצטיקן וסואַללי פֿאַר דעם צוועק זענען: .. גענעראַטאָר ניצן מאַגנעטיק ווירקונג, און עלעמענט (באַטאַרייע), די ווירקונג פון וואָס איז רעכט צו כעמיש ריאַקשאַנז. ביידע דעוויסעס, קריייטינג אַ עלעקטראָמאָטיווע קראַפט (עמף) גרונט עלעקטראָנס צו באַוועגן אין איין ריכטונג צוזאמען די קייט. די מאַגנאַטוד פון די עמף איז געמאסטן אין וואלטס (וו). דאס זענען די גרונט וניץ פון מאַכט מעזשערמאַנט.

די מאַגנאַטוד פון די עמף און קראַנט זענען ינטערקאַנעקטיד ווי דרוק און לויפן אין די פליסיק. וואַסער פּייפּס זענען שטענדיק אָנגעפילט מיט וואַסער אונטער אַ זיכער דרוק, אָבער די וואַסער הייבט צו לויפן נאָר ווען די וואַלוו איז אָפּענעד.

סימילאַרלי, די ילעקטריקאַל קרייַז זאל זיין קאָננעקטעד צו אַ מקור פון עלעקטראָמאָטיווע קראַפט, אָבער די איצטיקע דערין טוט נישט לויפן ווי לאַנג ווי ניט צו זיין געגרינדעט דרך צוזאמען וואָס עלעקטראָנס קענען באַוועגן. זיי קענען זיין, למשל, אַן עלעקטריש לאָמפּ אָדער וואַקוום קלינער, די באַשטימען דאָ שפּילט די ראָלע פון אַ קראַנע, "וואָס טראגט" קראַנט.

די פאַרהעלטעניש צווישן קראַנט און וואָולטידזש

ווי דעם וואָולטידזש ינקריסאַז און די קראַנט גראָוט אין די קרייַז. געלערנט פיזיק קורס, מיר וויסן אַז ילעקטריקאַל סערקאַץ זענען געמאכט געווארן פון עטלעכע פאַרשידענע סעקשאַנז: יוזשאַוואַלי באַשטימען ווירעס און אַפּאַראַט - קאַנסומער פון עלעקטרע. זיי זענען אַלע קאָננעקטעד צוזאַמען, צושטעלן קעגנשטעל צו עלעקטריש קראַנט, וואָס (אַסומינג טעמפּעראַטור קעסיידערדיק) טוט נישט טוישן מיט צייַט, אָבער פֿאַר יעדער פון זיי איז אַנדערש פֿאַר די קאַמפּאָונאַנץ. דעריבער, אויב דער זעלביקער וואָולטידזש איז געווענדט צו דער לאָמפּ און צו די פּרעסן, די שטראָם פון עלעקטראָנס אין יעדער פון די דיווייסאַז וועט זיין אַנדערש ווייַל פון זייער פאַרשידענע קעגנשטעל. דעריבער, די קראַנט וואָס פֿליסט דורך אַ באַזונדער קרייַז חלק איז באשלאסן ניט בלויז וואָולטידזש, אָבער די קעגנשטעל פון קאָנדוקטאָרס און דיווייסאַז.

אָום ס געזעץ

די עלעקטריק קעגנשטעל איז געמאסטן אין אָומז (אָום) אין אַזאַ וויסנשאַפֿט אַזאַ ווי פיזיק. עלעקטרע (פאָרמולע זוך יקספּעראַמאַנץ) - ברייט טעמע. מיר וועלן נישט ווייַזן קאָמפּלעקס פאָרמולאַס. פֿאַר דער ערשטער באַקאַנטער מיט די ונטערטעניק גענוג האט שוין געזאגט אויבן. אָבער, אַ פאָרמולע עס איז ווערט צו ברענגען. עס איז אַ קנאַקן. פֿאַר קיין אָנפירער אָדער סיסטעם פון קאָנדוקטאָרס און דעוויסעס שייכות צווישן די וואָולטידזש, קראַנט און קעגנשטעל איז געגעבן דורך: וואָולטידזש = איצטיקן רענטגענ קעגנשטעל. דאס איז אַ מאַטאַמאַטיקאַל אויסדרוק פון אָום ס געזעץ, געהייסן אין כּבֿוד פון געאָרג אָום (1787-1854 גג.), ווער איז דער ערשטער צו פאַרלייגן די שייכות צווישן די דרייַ פּאַראַמעטערס.

עלעקטרע Physics - אַ זייער טשיקאַווע צווייַג פון וויסנשאַפֿט. מיר האָבן געהאלטן נאָר די גרונט קאַנסעפּס פֿאַרבונדן מיט אים. איר וויסן וואָס עלעקטרע איז, ווי עס איז געגרינדעט. מיר האָפֿן דעם אינפֿאָרמאַציע איז נוצלעך צו איר.