Apa yang dimaksud dengan arus listrik dalam ruang hampa. Apa yang dimaksud dengan listrik dan apa yang dimaksud dengan usaha saat ini? Jelaskan dengan bahasa sederhana

Apa yang sebenarnya kita ketahui tentang listrik hari ini? Berdasarkan pemandangan modern banyak, tetapi jika kita menggali esensi masalah ini secara lebih rinci, ternyata umat manusia banyak menggunakan listrik tanpa memahami sifat sebenarnya dari fenomena fisik penting ini.

Tujuan artikel ini bukan untuk menyanggah pencapaian ilmiah dan teknis hasil yang diterapkan penelitian di bidang fenomena kelistrikan, yang banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari dan industri masyarakat modern. Tetapi umat manusia terus-menerus dihadapkan pada sejumlah fenomena dan paradoks yang tidak sesuai dengan kerangka gagasan teoretis modern mengenai fenomena listrik - ini menunjukkan kurangnya pemahaman yang lengkap tentang fisika fenomena ini.

Juga, saat ini sains mengetahui fakta ketika, tampaknya, zat dan bahan yang dipelajari menunjukkan sifat konduktivitas yang tidak wajar ( ) .

Fenomena seperti superkonduktivitas bahan juga tidak memiliki teori yang sepenuhnya memuaskan saat ini. Hanya ada asumsi bahwa superkonduktivitas adalah fenomena kuantum , yang dipelajari oleh mekanika kuantum. Sebuah studi yang cermat dari persamaan dasar mekanika kuantum: persamaan Schrödinger, persamaan von Neumann, persamaan Lindblad, persamaan Heisenberg dan persamaan Pauli, maka inkonsistensi mereka menjadi jelas. Faktanya adalah bahwa persamaan Schrödinger tidak diturunkan, tetapi didalilkan dengan analogi dengan optik klasik, berdasarkan generalisasi data eksperimen. Persamaan Pauli menggambarkan gerakan partikel bermuatan dengan spin 1/2 (misalnya, elektron) dalam medan elektromagnetik eksternal, tetapi konsep spin tidak terkait dengan rotasi nyata partikel dasar, dan juga mengenai spin, dipostulasikan bahwa ada ruang keadaan yang sama sekali tidak berhubungan dengan pergerakan partikel elementer di ruang biasa.

Dalam kitab Anastasia Novykh “Ezoosmos” ada penyebutan kegagalan teori kuantum: “Tetapi teori mekanika kuantum tentang struktur atom, yang menganggap atom sebagai sistem mikropartikel yang tidak mematuhi hukum-hukum klasik mekanika, sama sekali tidak relevan . Sepintas, argumen fisikawan Jerman Heisenberg dan fisikawan Austria Schrödinger tampak meyakinkan bagi orang-orang, tetapi jika semua ini dipertimbangkan dari sudut pandang yang berbeda, maka kesimpulan mereka hanya sebagian benar, tetapi secara umum, keduanya sepenuhnya salah. . Faktanya adalah yang pertama menggambarkan elektron sebagai partikel, dan yang lainnya sebagai gelombang. Omong-omong, prinsip dualitas gelombang-partikel juga tidak relevan, karena tidak mengungkapkan transisi partikel menjadi gelombang dan sebaliknya. Artinya, semacam sedikit diperoleh dari tuan-tuan yang terpelajar. Sebenarnya, semuanya sangat sederhana. Secara umum, saya ingin mengatakan bahwa fisika masa depan sangat sederhana dan dapat dimengerti. Hal utama adalah hidup sampai masa depan ini. Adapun elektron, itu menjadi gelombang hanya dalam dua kasus. Yang pertama adalah ketika muatan eksternal hilang, yaitu ketika elektron tidak berinteraksi dengan objek material lain, katakanlah dengan atom yang sama. Yang kedua adalah dalam keadaan pra-osmik, yaitu ketika potensi internalnya berkurang.

Impuls listrik yang sama yang dihasilkan oleh neuron sistem saraf manusia, mendukung fungsi beragam kompleks aktif tubuh. Sangat menarik untuk dicatat bahwa potensial aksi sel (gelombang eksitasi yang bergerak di sepanjang membran sel hidup dalam bentuk perubahan potensial membran jangka pendek oleh daerah kecil sel yang dapat dieksitasi) berada dalam kisaran tertentu (Gbr. 1).

Batas bawah potensial aksi neuron adalah pada -75 mV, yang sangat dekat dengan nilai potensial redoks darah manusia. Jika kita menganalisis nilai maksimum dan minimum potensial aksi relatif terhadap nol, maka sangat dekat dengan persentase yang dibulatkan berarti rasio emas , yaitu pembagian interval dalam kaitannya dengan 62% dan 38%:

\(\Delta = 75mV+40mV = 115mV\)

115 mV / 100% = 75 mV / x 1 atau 115 mV / 100% = 40 mV / x 2

x 1 = 65,2%, x 2 = 34,8%

Semua diketahui ilmu pengetahuan modern, zat dan bahan menghantarkan listrik sampai tingkat tertentu, karena mengandung elektron yang terdiri dari 13 partikel phantom Po, yang, pada gilirannya, adalah gumpalan septon ("PRIMAL ALLATRA FISIKA" hal. 61). Satu-satunya pertanyaan adalah ketegangan. arus listrik diperlukan untuk mengatasi hambatan listrik.

Karena fenomena listrik berkaitan erat dengan elektron, laporan "FISIKA ALLATRA PRIMORDIAL" memberikan informasi berikut mengenai partikel elementer yang penting ini: "Elektron adalah bagian integral dari atom, salah satu elemen struktural utama materi. bentuk elektron kulit elektron atom dari semua unsur kimia yang dikenal saat ini. Mereka berpartisipasi di hampir semua fenomena listrik yang sekarang diketahui para ilmuwan. Tetapi apa sebenarnya listrik itu, ilmu pengetahuan resmi masih tidak dapat menjelaskan, terbatas pada frasa umum, bahwa itu adalah, misalnya, "sekumpulan fenomena karena keberadaan, pergerakan, dan interaksi benda bermuatan atau partikel pembawa muatan listrik." Kita tahu bahwa listrik tidak aliran terus menerus, tetapi ditransfer dalam porsi - secara terpisah».

Menurut ide-ide modern: listrik - ini adalah serangkaian fenomena karena keberadaan, interaksi, dan pergerakan muatan listrik. Tapi apa itu muatan listrik?

Muatan listrik (kuantitas listrik) adalah fisik skalar(nilai, setiap nilai yang dapat dinyatakan dengan satu bilangan asli), yang menentukan kemampuan benda untuk menjadi sumber medan elektromagnetik dan mengambil bagian dalam interaksi elektromagnetik. Muatan listrik dibagi menjadi positif dan negatif (pilihan ini dianggap murni bersyarat dalam sains dan tanda yang jelas diberikan untuk masing-masing muatan). Benda yang bermuatan sama akan tolak-menolak, dan benda yang bermuatan berlawanan akan tarik menarik. Ketika benda bermuatan bergerak (baik benda makroskopik dan partikel bermuatan mikroskopis yang membawa arus listrik dalam konduktor), medan magnet muncul dan fenomena terjadi yang memungkinkan untuk membangun hubungan listrik dan magnet (elektromagnetisme).

Elektrodinamika mempelajari medan elektromagnetik dalam kasus yang paling umum (yaitu, medan variabel tergantung waktu dipertimbangkan) dan interaksinya dengan benda yang memiliki muatan listrik. Elektrodinamika klasik hanya memperhitungkan sifat kontinu medan elektromagnetik.

elektrodinamika kuantum studi medan elektromagnetik, yang memiliki sifat diskontinyu (diskrit), pembawanya adalah kuanta - foton medan. Interaksi radiasi elektromagnetik dengan partikel bermuatan dianggap dalam elektrodinamika kuantum sebagai penyerapan dan emisi foton oleh partikel.

Perlu dipertimbangkan mengapa medan magnet muncul di sekitar konduktor dengan arus, atau di sekitar atom, di sepanjang orbitnya elektron bergerak? Faktanya adalah" apa yang sekarang disebut listrik sebenarnya adalah keadaan khusus medan septon , dalam proses di mana elektron dalam banyak kasus mengambil bagian atas dasar yang sama dengan "komponen" tambahan lainnya ” (“FISIKA ALLATRA UTAMA”, hal. 90) .

Dan bentuk medan magnet toroidal adalah karena sifat asalnya. Seperti yang dikatakan artikel: “Mengingat pola fraktal di Semesta, serta fakta bahwa medan septon di dunia materi dalam 6 dimensi adalah dasar, bidang terpadu yang menjadi dasar semua interaksi yang dikenal sains modern, maka dapat dikatakan bahwa mereka semua juga memiliki bentuk torus. Dan pernyataan ini mungkin menjadi perhatian ilmiah khusus bagi para peneliti modern.. Oleh karena itu, medan elektromagnetik akan selalu berbentuk torus, seperti septon torus.

Pertimbangkan sebuah spiral yang melaluinya arus listrik mengalir dan bagaimana tepatnya medan elektromagnetiknya terbentuk ( https://www.youtube.com/watch?v=0BgV-ST478M).

Beras. 2. Garis medan magnet persegi panjang

Beras. 3. Garis medan spiral dengan arus

Beras. 4. Garis gaya masing-masing bagian spiral

Beras. 5. Analogi antara garis kekuatan spiral dan atom dengan elektron orbital

Beras. 6. Fragmen terpisah dari spiral dan atom dengan garis gaya

KESIMPULAN: umat manusia belum mempelajari rahasia fenomena misterius listrik.

Petr Totov

Kata kunci: FISIKA ALLATRA PRIMER, arus listrik, kelistrikan, sifat listrik, muatan listrik, medan elektromagnetik, mekanika kuantum, elektron.

Literatur:

Baru. A., Ezoosmos, K.: LOTOS, 2013. - 312 hal. http://schambala.com.ua/book/ezoosmos

Laporan "FISIKA ALLATRA PRIMER" dari kelompok ilmuwan internasional Internasional gerakan sosial ALLATRA, ed. Anastasia Novykh, 2015;

Listrik dan fenomena elektromagnetik.

1 pilihan.Bagian wajib.

1. Apa definisi dari muatan listrik? sebuah)t; b)q; di)Saya; G)s;

2. Sepotong sutra digosokkan ke kaca. Apakah salah satu atau kedua badan tersengat listrik? Muatan apa yang muncul pada sehelai sutra dan pada kaca? A) Keduanya, pada sutra - negatif, dan pada kaca - positif; b) keduanya, di atas sehelai sutra - positif. Di kaca - negatif; c) Sepotong sutra memperoleh muatan negatif, tetapi kaca tidak; d) hanya kaca yang bermuatan positif.

3. Tentukan muatan benda kedua. A) negatif b) positif; c) 0

4. Sebuah atom terdiri dari: a) proton dan neutron; b) elektron, proton c) neutron dan elektron; d.elektron dan inti

5 . Partikel apa yang menyusun nukleus? a) elektron dan proton; b) proton dan neutron; c) elektron dan neutron;

c.molekul dan elektron

6. Berapa muatan listrik yang dimiliki elektron dan proton? a) elektron-negatif, proton-positif; b) elektron-positif, proton-negatif; c) elektron dan proton - positif; d) elektron dan proton - negatif;

7. Berapa banyak elektron dalam atom hidrogen netral? a) 1; b) 2; dalam 3; d) 0;

8. Apa yang dimaksud dengan arus listrik? a) Gerak terarah partikel bermuatan; b) pergerakan acak partikel bermuatan; c) pergerakan atom yang terarah; d) pergerakan molekul yang terarah;

9. Arus yang melalui filamen lampu, 0,3A, tegangan lampu adalah 6 V. Berapa hambatan listrik dari filamen lampu? a) 2 ohm; b) 1,8 ohm; c) 20 Ohm; d) 0,5 ohm;

10. Berapa lama Anda perlu mengambil kawat tembaga dengan luas? persilangan 0,5 mm 2 sehingga hambatannya adalah 34 ohm?

11. Berapakah kuat arus listrik pada kompor listrik pada tegangan 200 V dan arus 2A?

a) 100W; b) 400W; c) 0,01 W; d) 1 kW;

12. Apa? kuantitas fisik dihitung dengan rumus Q \u003d I 2 R t? a) daya arus listrik; b) jumlah panas yang dilepaskan di bagian sirkuit listrik; c. Muatan listrik yang mengalir dalam rangkaian dari waktu ke waktut; d) jumlah panas yang dilepaskan per satuan waktu.

13. Tentukan biaya energi yang dikonsumsi saat menggunakan TV selama 2 jam. Daya TV adalah 100 W, dan biaya 1 kWh adalah 80 kopeck.

14. Ada magnet baja. Jika Anda memotongnya menjadi dua antara A dan B, sifat magnetik apa yang akan dimiliki ujung B?

N A B S a) akan menjadi kutub magnet utara; b) akan menjadi kutub magnet selatan;

c) tidak akan memiliki Medan gaya; d) pertama akan menjadi utara, dan kemudian

kutub magnet selatan.

15. Gambar tersebut menunjukkan diagram rangkaian listrik. Berapakah hambatan total rangkaian tersebut?

16. Panjang konduktor berkurang 2 kali. Bagaimana resistensi akan berubah?

konduktor 2 ohm? a) akan meningkat 2 kali lipat; b) akan berkurang 2 kali lipat; c) tidak akan berubah

d) akan berkurang 4 kali lipat;

17. Aluminium dan kawat tembaga memiliki panjang yang sama dan sama

daerah bagian. Kawat mana yang memiliki hambatan lebih?

2 ohm a) konduktor aluminium; b) tembaga; c) hambatan yang sama;

G ) tidak cukup data, tidak mungkin untuk diketahui

18. Bagaimana perubahan kekuatan arus di bagian rangkaian, jika pada resistansi konstan?

2 Mahakuasa untuk meningkatkan tegangan pada ujungnya sebanyak 2 kali?

a) akan berkurang 2 kali lipat; b) akan meningkat 2 kali lipat; c) tidak akan berubah

d) akan berkurang 4 kali lipat;

. Bagian tambahan.

19. Bagaimana sekring yang memutus jaringan listrik apartemen jika terjadi kelebihan beban dinyalakan, secara seri atau paralel dengan peralatan listrik di apartemen dinyalakan? Membenarkan jawabannya.

20. Hambatan total dua lampu yang dihubungkan seri dengan hambatan masing-masing 15 ohm dan sebuah rheostat adalah 54 ohm. Tentukan hambatan rheostat tersebut.

21. Hitung kekuatan arus yang melewati kawat tembaga sepanjang 100 m dan dengan luas penampang 0,5 mm 2 pada tegangan 6,8 V.

Fenomena listrik dan elektromagnetik. 11 pilihan.

Bagian wajib.1. Apa satuan ukuran untuk muatan (jumlah listrik)? a) dalam ampere; b) dalam ohm;

B) dalam Volt; d) dalam Coulomb;

2 . Tentukan muatan benda kedua. a) hanya positif;

b) hanya negatif;

G ) bisa negatif atau

+ ? positif; Tidak ada dari ini

Tidak akan berubah.

3. atom apa unsur kimia mengandung 15 elektron? a) oksigen; b) fosfor; c) karbon; d) fluor;

Atom manakah yang memiliki muatan total semua elektron sama dengan q= - 1,6 10 -19 C? a) oksigen; b) nitrogen; c) hidrogen; d) yodium;

5..Berapa muatan listrik yang dimiliki elektron dan neutron? a) elektron negatif, neutron positif; b) elektron-positif, neutron-negatif; c) elektron dan neutron-negatif; d) elektron negatif, neutron tidak bermuatan.

6. Berapakah muatan inti atom helium?. a) +4; b) -4; c) +2; d) -2;

7. Satu elektron terpisah dari atom helium. Apa nama partikel yang dihasilkan? Apa muatannya?

a) ion positif; b) ion negatif; c) proton; d) neutron;

8. Untuk arah arus diambil: 1) arah di mana muatan positif harus bergerak; 2) arah di mana partikel bermuatan negatif harus bergerak; 3) arah pergerakan elektron; 4) arah dari kutub positif sumber ke negatif. a) 1; b) 2; dalam 3; d) 1 dan 4;

9. Berapakah tegangan pada bagian rangkaian listrik dengan hambatan 20 ohm pada kuat arus 2 A pada rangkaian tersebut?

A) 40 V; b) 4V; c) 10V; d) 0,01 V;

10 Berapakah hambatan kawat aluminium yang panjangnya 80 cm dan luas penampangnya 0,2 mm 2?

11. Dua penghantar yang terbuat dari tembaga memiliki panjang yang sama, dan luas penampang penghantar pertama adalah 2 kali lebih besar. Konduktor mana yang memiliki hambatan lebih besar? a) hambatannya sama; b) yang pertama memiliki 2 kali lebih banyak; c) yang pertama memiliki kurang dari 2 kali; d) yang kedua memiliki 4 kali lebih banyak;

12 . Tegangan di ujung bagian berkurang 4 kali lipat. Bagaimana perubahan saat ini di bagian ini ? A) tidak akan berubah

b) akan meningkat 4 kali lipat; c) akan berkurang 4 kali lipat; d) akan berkurang 2 kali lipat;

13. Rumus apa yang digunakan untuk menghitung kuat arus listrik? sebuah) A = IU t;b) P = I t;di) Q=I 2 Rt;G) saya = ;

14. Berapa banyak kalor yang dilepaskan dalam penghantar dengan hambatan 20 ohm dalam 10 menit dengan kuat arus 2 A dalam rangkaian?

a) 480 kJ; b) 48 kJ; c) 24 kJ; d) 400 J;

15 . Satuan ukuran tegangan disebut? A) watt b) Ampere; c) volt; d) Joule;

16. 4 lampu listrik termasuk dalam rangkaian listrik. 1

Manakah dari mereka yang terhubung secara seri?

a) hanya 1 dan 2; b) hanya 1 dan 4; panggilan;

d) tidak ada lampu yang dihubungkan seri;

17. Untuk satu dari kutub jarum magnet membawa jarum lebih dekat. 2

Tiang panah ditarik ke jarum. Bisakah itu melayani?

bukti bahwa jarum itu magnet?

a) ya; b) tidak; 3

18. Rheostat terhubung ke sirkuit seperti yang ditunjukkan pada diagram. Bagaimana akan

pembacaan ammeter berubah saat menggerakkan penggeser rheostat

di Baik?

a) akan meningkat

b) penurunan;

c) tidak akan berubah

d) menjadi sama dengan 0;

Bagian tambahan. sembilan belas. Kawat aluminium dan tembaga memiliki massa yang sama dan luas penampang yang sama. Kawat mana yang memiliki hambatan lebih?

20. Dalam spiral pemanas listrik yang terbuat dari kawat nikel dengan luas penampang 0,1 mm 2, pada tegangan 220 V, arus 4 A. Berapa panjang kawat yang membentuk spiral?

21. Mengapa tidak ada benda logam, seperti paku, dimasukkan ke dalam kartrid alih-alih steker sekering yang putus?

Listrik. (tes 1)

13 Apa yang dimaksud dengan energi ikatan?

15 Hukum kekekalan muatan.

28. Apa yang ditunjukkan oleh resistivitas? Penamaan. Satuan pengukuran.

29. Apa itu resistor? Penamaan. Apa itu rheostat? Apa bedanya?

30 Merumuskan hukum Ohm.

31 Apa itu hubung singkat?

Listrik. (tes 1)

1. Apakah salah satu atau kedua benda dialiri listrik oleh gesekan?

2. Apa dua jenis muatan listrik yang ada di alam?

3. Apa yang disebut satuan muatan?

4. Zat apa yang disebut konduktor? Dielektrik? Apa itu grounding? Properti apa yang mendasarinya?

5. Apakah mungkin untuk mengurangi biaya tanpa batas?

6. Muatan apa yang disebut elementer?

7. Siapa yang menemukan elektron dan kapan? Bagaimana sebuah elektron bermuatan?

8 Siapa dan kapan menemukan struktur atom? Bagaimana atom diatur?

9. Apa perbedaan sinar alfa, sinar beta, sinar gamma?

10. Bagaimana atom dari unsur kimia yang berbeda berbeda satu sama lain?

11. Apa yang dimaksud dengan ion positif dan negatif?

12. Inti atom terdiri dari partikel apa?

13 Apa yang dimaksud dengan energi ikatan?

14. Partikel bermuatan apa yang membawa muatan sepanjang konduktor? (logam)

15 Hukum kekekalan muatan.

16. Apa itu? Medan listrik?.

17. Buat daftar properti utama Medan listrik.

18. Dalam hal apa medan listrik meningkatkan kecepatan partikel dan dalam hal apa itu menguranginya?

19. Apa itu arus listrik? Kondisi apa yang diperlukan untuk keberadaan arus?

20 Daftar tindakan yang diberikan oleh arus listrik.

21. Sumber saat ini. Siapa yang menemukan sumber listrik pertama dan kapan?

22. Terdiri dari apa rangkaian listrik?

23. Arah manakah yang dipilih untuk arah arus?

24. Apa kekuatan saat ini? Rumus. Satuan pengukuran. Apa nama alat untuk mengukur arus? Bagaimana cara menghubungkan amperemeter ke rangkaian?

25. Apa itu tegangan listrik? Penamaan. Satuan pengukuran. Rumus.

26. Apa nama alat untuk mengukur tegangan? Bagaimana voltmeter terhubung ke sirkuit?

27. Apa ciri dan bagaimana hambatan listrik ditunjukkan? Rumus. Satuan pengukuran?

Merupakan instalasi listrik. Apa itu sumbernya saat ini, sebuah Apa ...

Logam dalam keadaan padat, seperti diketahui, memiliki struktur kristal. Partikel dalam kristal tersusun dalam urutan tertentu, membentuk kisi spasial (kristal).

Ion positif terletak di simpul kisi kristal logam, dan elektron bebas bergerak di ruang di antara mereka. Elektron bebas tidak terikat pada inti atomnya (Gbr. 53).

Beras. 53. sel kristal logam

Muatan negatif semua elektron bebas sama dalam nilai absolut dengan muatan positif semua ion kisi. Oleh karena itu, dalam kondisi normal, logam netral secara listrik. Elektron bebas di dalamnya bergerak secara acak. Tetapi jika medan listrik dibuat di dalam logam, maka elektron bebas akan mulai bergerak ke arah di bawah aksi gaya listrik. Akan ada arus listrik. Pada saat yang sama, pergerakan elektron secara acak dipertahankan, seperti halnya pergerakan acak dalam kawanan pengusir hama ketika, di bawah pengaruh angin, ia bergerak ke satu arah.

Jadi, Arus listrik dalam logam adalah gerakan teratur elektron bebas.

Mandelstam Leonid Isaakovich (1879-1944)
Fisikawan Rusia, akademisi. Dia membuat kontribusi yang signifikan untuk pengembangan radiofisika dan teknik radio.

Papaleksi Nikolai Dmitrievich (1880-1947)
Fisikawan Rusia, akademisi. Dia terlibat dalam penelitian di bidang teknik radio, radiofisika, astronomi radio.

Bukti bahwa arus dalam logam disebabkan oleh elektron adalah eksperimen fisikawan negara kita Leonid Isaakovich Mandelstam dan Nikolai Dmitrievich Papaleksi, serta fisikawan Amerika Balfour Stewart dan Robert Tolman.

Kecepatan pergerakan elektron itu sendiri dalam konduktor di bawah aksi medan listrik kecil - beberapa milimeter per detik, dan kadang-kadang bahkan kurang. Tetapi segera setelah medan listrik muncul di konduktor, medan listrik menyebar di sepanjang konduktor dengan kecepatan luar biasa mendekati kecepatan cahaya dalam ruang hampa (300.000 km / s).

Bersamaan dengan propagasi medan listrik, semua elektron mulai bergerak ke arah yang sama di sepanjang konduktor. Jadi, misalnya, ketika rangkaian lampu listrik ditutup, elektron yang ada dalam spiral lampu juga mulai bergerak secara teratur.

Ini akan membantu untuk memahami hal ini dengan membandingkan arus listrik dengan aliran air dalam sistem pasokan air, dan propagasi medan listrik dengan propagasi tekanan air. Ketika air naik ke menara air, tekanan (tekanan) air menyebar dengan sangat cepat ke seluruh sistem perpipaan. Saat kita menyalakan keran, air sudah berada di bawah tekanan dan segera mulai mengalir. Tetapi air yang ada di dalamnya mengalir dari keran, dan air dari menara akan mencapai keran lebih lama lagi, karena pergerakan air terjadi pada kecepatan yang lebih rendah daripada tekanan yang menyebar.

Ketika mereka berbicara tentang kecepatan rambat arus listrik dalam konduktor, yang mereka maksud adalah kecepatan rambat medan listrik di sepanjang konduktor.

Sinyal listrik yang dikirim, misalnya, melalui kabel dari Moskow ke Vladivostok (s = 8000 km) tiba di sana dalam waktu sekitar 0,03 detik.

pertanyaan

Bagaimana menjelaskan bahwa dalam kondisi normal logam netral secara listrik?
Apa yang terjadi pada elektron logam ketika medan listrik muncul di dalamnya?
Apa yang dimaksud dengan arus listrik pada logam?
Berapakah kecepatan yang dimaksud ketika berbicara tentang kecepatan rambat arus listrik dalam suatu penghantar?

Latihan

Menggunakan Internet, temukan seberapa cepat elektron bergerak dalam logam. Bandingkan dengan kecepatan cahaya.

Apa yang disebut kekuatan arus? Pertanyaan ini muncul lebih dari sekali atau dua kali selama diskusi. berbagai masalah. Karena itu, kami memutuskan untuk menanganinya secara lebih rinci, dan kami akan mencoba melakukannya sebanyak mungkin. dalam bahasa sederhana tanpa sejumlah besar formula dan istilah yang tidak dapat dipahami.

Jadi apa yang disebut arus listrik? Ini adalah aliran partikel bermuatan yang diarahkan. Tapi apa partikel-partikel ini, mengapa mereka tiba-tiba bergerak, dan di mana? Ini tidak terlalu jelas. Jadi mari kita lihat masalah ini secara lebih rinci.

Mari kita mulai dengan pertanyaan tentang partikel bermuatan, yang sebenarnya adalah pembawa arus listrik. Mereka berbeda dalam zat yang berbeda. Misalnya, apa yang dimaksud dengan arus listrik dalam logam? Ini adalah elektron. Dalam gas, elektron dan ion; dalam semikonduktor - lubang; dan dalam elektrolit, ini adalah kation dan anion.

Partikel-partikel ini memiliki muatan tertentu. Itu bisa positif atau negatif. Definisi muatan positif dan negatif diberikan secara kondisional. Partikel dengan muatan yang sama akan saling tolak menolak, sedangkan partikel dengan muatan yang berlawanan akan tarik menarik.

Berdasarkan hal tersebut, ternyata logis bahwa pergerakan akan terjadi dari kutub positif ke kutub negatif. Dan dari jumlah besar Ada partikel bermuatan pada satu kutub bermuatan, semakin banyak partikel tersebut akan berpindah ke kutub dengan tanda yang berbeda.
Tapi ini semua teori yang mendalam, jadi mari kita ambil contoh konkret. Katakanlah kita memiliki outlet yang tidak ada perangkat yang terhubung. Apakah ada arus di sana?
Untuk menjawab pertanyaan ini, kita perlu mengetahui apa itu tegangan dan arus. Agar lebih jelas, mari kita lihat ini menggunakan contoh pipa dengan air. Sederhananya, pipa adalah kawat kami. Penampang pipa ini adalah tegangan jaringan listrik, dan laju aliran adalah arus listrik kita.
Kami kembali ke outlet kami. Jika kita menggambar analogi dengan pipa, maka outlet tanpa peralatan listrik yang terhubung dengannya adalah pipa yang ditutup oleh katup. Artinya, tidak ada listrik.

Tapi ada ketegangan di sana. Dan jika di dalam pipa, agar aliran muncul, perlu untuk membuka katup, maka untuk membuat arus listrik di konduktor, perlu untuk menghubungkan beban. Ini dapat dilakukan dengan mencolokkan steker ke stopkontak.
Tentu saja, ini adalah presentasi pertanyaan yang sangat disederhanakan, dan beberapa profesional akan menemukan kesalahan saya dan menunjukkan ketidakakuratan. Tapi itu memberi gambaran tentang apa yang disebut arus listrik.

Arus searah dan bolak-balik

Pertanyaan berikutnya yang kami ajukan untuk dipahami adalah: apa itu? arus bolak-balik dan arus searah. Lagi pula, banyak yang tidak memahami konsep-konsep ini dengan benar.

Arus konstan adalah arus yang tidak berubah besar dan arahnya terhadap waktu. Cukup sering, arus yang berdenyut juga disebut sebagai konstanta, tetapi mari kita bicara tentang semuanya secara berurutan.

Arus searah dicirikan oleh fakta bahwa jumlah muatan listrik yang sama secara konstan saling menggantikan dalam arah yang sama. Arahnya dari satu kutub ke kutub lainnya.
Ternyata konduktor selalu memiliki muatan positif atau negatif. Dan seiring waktu tidak berubah.

Catatan! Saat menentukan arah arus searah mungkin ada inkonsistensi. Jika arus dibentuk oleh pergerakan partikel bermuatan positif, maka arahnya sesuai dengan pergerakan partikel. Jika arus dibentuk oleh pergerakan partikel bermuatan negatif, maka arahnya dianggap berlawanan dengan pergerakan partikel.

Tetapi di bawah konsep apa arus searah sering disebut sebagai apa yang disebut arus berdenyut. Ini berbeda dari konstan hanya dalam hal nilainya berubah dari waktu ke waktu, tetapi pada saat yang sama tidak mengubah tandanya.
Katakanlah kita memiliki arus 5A. Untuk arus searah, nilai ini tidak akan berubah sepanjang seluruh periode waktu. Untuk arus yang berdenyut, dalam satu periode waktu akan menjadi 5, pada 4 lainnya, dan pada 4,5 yang ketiga. Tetapi pada saat yang sama, itu tidak berkurang di bawah nol, dan tidak mengubah tandanya.

Arus riak ini sangat umum ketika mengubah AC ke DC. Arus berdenyut inilah yang dihasilkan oleh inverter atau jembatan dioda Anda dalam elektronik.
Salah satu keuntungan utama arus searah adalah dapat disimpan. Anda dapat melakukan ini dengan tangan Anda sendiri, menggunakan baterai atau kapasitor.

Arus bolak-balik

Untuk memahami apa itu arus bolak-balik, kita perlu membayangkan sebuah sinusoidal. Kurva datar inilah yang paling mencirikan perubahan arus searah, dan merupakan standar.

	Seperti gelombang sinus, arus bolak-balik mengubah polaritasnya pada frekuensi yang konstan. Dalam satu periode waktu itu positif, dan dalam periode lain waktu itu negatif.
	Oleh karena itu, secara langsung dalam konduktor gerakan, tidak ada pembawa muatan, seperti itu. Untuk memahami hal ini, bayangkan ombak menghantam pantai. Ia bergerak ke satu arah dan kemudian ke arah yang berlawanan. Akibatnya, air seolah-olah bergerak, tetapi tetap di tempatnya.
	Berdasarkan hal ini, untuk arus bolak-balik sangat faktor penting menjadi laju perubahan polaritasnya. Faktor ini disebut frekuensi. Semakin tinggi frekuensi ini, semakin sering polaritas arus bolak-balik berubah per detik. Di negara kita, ada standar untuk nilai ini - itu adalah 50Hz. Artinya, arus bolak-balik mengubah nilainya dari sangat positif menjadi sangat negatif 50 kali per detik.
	Namun yang ada tidak hanya arus bolak-balik dengan frekuensi 50 Hz. Banyak peralatan beroperasi pada arus bolak-balik dari frekuensi yang berbeda. Lagi pula, dengan mengubah frekuensi arus bolak-balik, Anda dapat mengubah kecepatan putaran motor. Anda juga bisa mendapatkan lebih banyak kinerja tinggi pemrosesan data - seperti pada chipset komputer Anda, dan banyak lagi.

Catatan! Anda dapat dengan jelas melihat apa itu arus bolak-balik dan searah, menggunakan contoh bola lampu biasa. Ini terutama terlihat pada lampu dioda berkualitas rendah, tetapi jika Anda melihat lebih dekat, Anda juga dapat melihatnya pada lampu pijar biasa. Saat beroperasi pada arus searah, mereka menyala dengan cahaya yang stabil, dan saat beroperasi pada arus bolak-balik, mereka sedikit berkedip.

Apa yang dimaksud dengan daya dan rapat arus?

Nah, kami menemukan apa itu arus searah dan apa itu arus bolak-balik. Tapi Anda mungkin masih memiliki banyak pertanyaan. Kami akan mencoba mempertimbangkannya di bagian artikel kami ini.

Dari video ini Anda dapat mempelajari lebih lanjut tentang apa itu kekuatan.

Dan yang pertama dari pertanyaan ini adalah: berapa tegangan arus listrik? Tegangan adalah beda potensial antara dua titik.

Pertanyaan segera muncul, apa potensinya? Sekarang para profesional akan menemukan kesalahan lagi pada saya, tetapi mari kita begini: ini adalah kelebihan partikel bermuatan. Artinya, ada satu titik di mana ada kelebihan partikel bermuatan - dan ada titik kedua di mana partikel bermuatan ini lebih atau kurang. Perbedaan ini disebut tegangan. Diukur dalam volt (V).

Mari kita ambil soket biasa sebagai contoh. Anda semua mungkin tahu bahwa tegangannya adalah 220V. Kami memiliki dua kabel di soket, dan tegangan 220V berarti potensi satu kabel lebih besar daripada potensi kabel kedua hanya untuk 220V ini.
Kita membutuhkan pemahaman tentang konsep tegangan untuk memahami apa itu kekuatan arus listrik. Meskipun dari sudut pandang profesional, pernyataan ini tidak sepenuhnya benar. Arus listrik tidak memiliki daya, tetapi merupakan turunannya.

Untuk memahami poin ini, mari kembali ke analogi pipa air kita. Seperti yang Anda ingat, penampang pipa ini adalah tegangan, dan laju aliran dalam pipa adalah arus. Jadi: daya adalah jumlah air yang mengalir melalui pipa ini.
Adalah logis untuk mengasumsikan bahwa dengan penampang yang sama, yaitu tegangan, semakin kuat alirannya, yaitu arus listrik, semakin besar aliran air untuk bergerak melalui pipa. Dengan demikian, semakin banyak daya yang akan ditransfer ke konsumen.
Tetapi jika, dalam analogi dengan air, kita dapat mentransfer jumlah air yang ditentukan secara ketat melalui pipa bagian tertentu, karena air tidak memampatkan, maka semuanya tidak demikian dengan arus listrik. Melalui konduktor apa pun, kita secara teoritis dapat mentransmisikan arus apa pun. Namun dalam praktiknya, konduktor dengan penampang kecil pada kerapatan arus tinggi akan terbakar begitu saja.

Dalam hal ini, kita perlu memahami apa itu kerapatan arus. Secara kasar, ini adalah jumlah elektron yang bergerak melalui bagian tertentu dari konduktor per satuan waktu.
Jumlah ini harus optimal. Lagi pula, jika kita mengambil konduktor dengan penampang besar, dan mengalirkan arus kecil melaluinya, maka harga instalasi listrik seperti itu akan tinggi. Pada saat yang sama, jika kita mengambil konduktor dengan penampang kecil, maka karena kepadatan arus yang tinggi, ia akan menjadi terlalu panas dan cepat terbakar.
Dalam hal ini, PUE memiliki bagian yang sesuai yang memungkinkan Anda memilih konduktor berdasarkan kerapatan arus ekonomis.

Tetapi kembali ke konsep apa itu kekuatan saat ini? Seperti yang kita pahami dengan analogi kita, dengan bagian pipa yang sama, daya yang ditransmisikan hanya bergantung pada kekuatan arus. Tetapi jika penampang pipa kami meningkat, yaitu tegangan meningkat, dalam hal ini, di nilai yang sama laju aliran, volume air yang sama sekali berbeda akan ditransfer. Hal yang sama berlaku dalam listrik.

Semakin tinggi tegangan, semakin sedikit arus yang dibutuhkan untuk mentransfer daya yang sama. Itulah sebabnya saluran listrik bertegangan tinggi digunakan untuk mentransmisikan daya tinggi dalam jarak jauh.

Lagi pula, saluran dengan penampang kawat 120 mm 2 untuk tegangan 330 kV mampu mentransmisikan daya berkali-kali lebih banyak dibandingkan dengan saluran dengan penampang yang sama, tetapi dengan tegangan 35 kV. Meskipun apa yang disebut kekuatan saat ini, mereka akan sama.

Metode untuk mentransmisikan arus listrik

Apa arus dan tegangan yang kami temukan. Saatnya mencari cara untuk mendistribusikan arus listrik. Ini akan membuat Anda merasa lebih percaya diri dalam berurusan dengan peralatan listrik di masa depan.

Seperti yang telah kami katakan, arus dapat berubah-ubah dan konstan. Di industri, dan di soket Anda, arus bolak-balik digunakan. Ini lebih umum karena lebih mudah untuk disambungkan. Faktanya cukup sulit dan mahal untuk mengubah tegangan DC, dan Anda dapat mengubah tegangan AC menggunakan transformator biasa.

Catatan! Tidak ada trafo AC yang akan berjalan di DC. Karena properti yang digunakannya hanya melekat pada arus bolak-balik.

Tetapi ini tidak berarti sama sekali bahwa arus searah tidak digunakan di mana pun. Dia punya yang lain properti yang berguna, yang tidak melekat pada variabel. Itu bisa diakumulasikan dan disimpan.
Dalam hal ini, arus searah digunakan di semua peralatan listrik portabel, di transportasi kereta api, serta di beberapa fasilitas industri di mana perlu untuk mempertahankan kinerja bahkan setelah penghentian total pasokan listrik.

Metode penyimpanan yang paling umum energi listrik, adalah baterai isi ulang. Mereka memiliki spesial sifat kimia, memungkinkan untuk menumpuk, dan kemudian, jika perlu, berikan arus searah.
Setiap baterai memiliki jumlah energi tersimpan yang sangat terbatas. Ini disebut kapasitas baterai, dan sebagian ditentukan oleh arus awal baterai.
Berapa arus awal baterai? Ini adalah jumlah energi yang dapat diberikan baterai pada saat pertama menghubungkan beban. Intinya tergantung pada sifat fisik dan kimia Baterai berbeda dalam cara mereka melepaskan energi yang tersimpan.

Ada yang bisa langsung memberi dan banyak. Karena itu, mereka, tentu saja, dengan cepat diberhentikan. Dan yang kedua memberikan waktu yang lama, tetapi sedikit. Di samping itu, aspek penting baterai adalah kemampuan untuk mempertahankan tegangan.
Faktanya adalah, seperti yang dikatakan dalam instruksi, untuk beberapa baterai, ketika kapasitasnya kembali, tegangannya juga berkurang secara bertahap. Dan baterai lain mampu memberikan hampir seluruh kapasitas dengan tegangan yang sama. Berdasarkan sifat dasar ini, fasilitas penyimpanan ini dipilih untuk listrik.
Untuk transmisi arus searah, dalam semua kasus, dua kabel digunakan. Ini adalah kabel positif dan negatif. Merah dan biru.

Arus bolak-balik

Tetapi dengan arus bolak-balik, semuanya jauh lebih rumit. Itu dapat ditransmisikan melalui satu, dua, tiga atau empat kabel. Untuk menjelaskan hal ini, kita perlu menjawab pertanyaan: apa itu arus tiga fasa?

Arus bolak-balik dibangkitkan oleh generator. Biasanya hampir semuanya memiliki struktur tiga fase. Ini berarti generator memiliki tiga keluaran, dan masing-masing keluaran ini menghasilkan arus listrik yang berbeda dari yang sebelumnya dengan sudut 120⁰.

Untuk memahami ini, mari kita ingat sinusoida kita, yang merupakan model untuk menggambarkan arus bolak-balik, dan menurut hukum perubahannya. Mari kita ambil tiga fase - "A", "B" dan "C", dan ambil titik waktu tertentu. Pada titik ini, gelombang sinus fase "A" berada di titik nol, gelombang sinus fase "B" berada di titik positif ekstrem, dan gelombang sinus fase "C" berada di titik negatif ekstrem.
Setiap unit waktu berikutnya, arus bolak-balik dalam fase-fase ini akan berubah, tetapi secara serempak. Yaitu melalui waktu tertentu, pada fase "A" akan ada maksimum negatif. Pada fase "B" akan ada nol, dan pada fase "C" - maksimum positif. Dan setelah beberapa saat, mereka akan berubah lagi.

Alhasil, ternyata masing-masing fase tersebut memiliki potensi tersendiri yang berbeda dengan potensi fase tetangganya. Oleh karena itu, harus ada sesuatu di antara mereka yang tidak menghantarkan listrik.
Beda potensial antara dua fase ini disebut tegangan saluran. Selain itu, mereka memiliki perbedaan potensial relatif terhadap tanah - tegangan ini disebut fase.
Jadi, jika tegangan saluran antara fase-fase ini adalah 380V, maka tegangan fase adalah 220V. Ini berbeda dengan nilai di 3. Aturan ini selalu berlaku untuk tegangan apa pun.

Berdasarkan hal ini, jika kita membutuhkan tegangan 220V, maka kita dapat mengambil satu kawat fasa, dan kawat yang terhubung secara kaku ke tanah. Dan kami mendapatkan jaringan 220V fase tunggal. Jika kita membutuhkan jaringan 380V, maka kita hanya dapat mengambil 2 fase dan menghubungkan beberapa jenis perangkat pemanas seperti dalam video.

Tetapi dalam kebanyakan kasus, ketiga fase digunakan. Semua konsumen yang kuat terhubung ke jaringan tiga fase.

Kesimpulan

Apa arus induksi, arus kapasitif, arus awal, arus tanpa beban, arus urutan negatif, arus nyasar dan banyak lagi, kami tidak dapat membahasnya dalam satu artikel.

Bagaimanapun, masalah arus listrik cukup banyak, dan seluruh ilmu teknik elektro telah dibuat untuk mempertimbangkannya. Tetapi kami sangat berharap bahwa kami dapat menjelaskan aspek-aspek utama dari masalah ini dalam bahasa yang dapat diakses, dan sekarang arus listrik tidak akan menjadi sesuatu yang buruk dan tidak dapat dipahami bagi Anda.

Kondisi untuk penampilan saat ini

Ilmu pengetahuan modern telah menciptakan teori-teori yang menjelaskan proses alami. Banyak proses didasarkan pada salah satu model struktur atom, yang disebut model planet. Menurut model ini, atom terdiri dari inti bermuatan positif dan awan elektron bermuatan negatif yang mengelilingi inti. zat lain-lain, yang terdiri dari atom-atom, sebagian besar bersifat stabil dan tidak berubah sifat-sifatnya dalam kondisi yang tidak berubah lingkungan. Tetapi di alam, ada proses yang dapat mengubah keadaan stabil zat dan menyebabkan fenomena yang disebut arus listrik pada zat ini.

Proses dasar seperti itu bagi alam adalah gesekan. Banyak orang tahu kalau menyisir rambut dengan sisir yang terbuat dari plastik jenis tertentu, atau memakai pakaian yang terbuat dari jenis kain tertentu, ada efek lengketnya. Rambut tertarik dan menempel pada sisir, dan hal yang sama terjadi pada pakaian. Efek ini dijelaskan oleh gesekan, yang melanggar stabilitas bahan sisir atau kain. Awan elektron dapat bergerak relatif terhadap inti atau sebagian runtuh. Dan sebagai hasilnya, zat tersebut memperoleh muatan listrik, yang tandanya ditentukan oleh struktur zat ini. Muatan listrik yang dihasilkan dari gesekan disebut elektrostatik.

Ternyata sepasang zat bermuatan. Setiap zat memiliki kekhususan potensial listrik. Medan listrik, dalam hal ini medan elektrostatik, bekerja pada ruang antara dua zat bermuatan. Efisiensi medan elektrostatik bergantung pada besar potensial dan didefinisikan sebagai beda potensial atau tegangan.

Ketika tegangan muncul, di ruang antara potensi, gerakan terarah partikel zat bermuatan muncul - arus listrik.

Dimana arus listrik mengalir?

Dalam hal ini, potensi akan berkurang jika gesekan berhenti. Dan, pada akhirnya, potensi akan hilang, dan zat akan mendapatkan kembali stabilitas.

Tetapi jika proses pembentukan potensial dan tegangan berlangsung terus ke arah kenaikannya, maka arus juga akan bertambah sesuai dengan sifat-sifat zat yang mengisi ruang antar potensial. Demonstrasi paling jelas dari proses semacam itu adalah kilat. Gesekan arus udara yang naik dan turun terhadap satu sama lain menyebabkan munculnya ketegangan yang sangat besar. Akibatnya, satu potensi terbentuk oleh gaya naik di langit, dan yang lainnya oleh gaya turun di bumi. Dan, pada akhirnya, karena sifat-sifat udara, timbul arus listrik dalam bentuk petir.

Penyebab pertama terjadinya arus listrik adalah tegangan.
Alasan kedua munculnya arus listrik adalah ruang di mana tegangan bekerja - dimensinya dan apa yang diisinya.

Ketegangan datang dari lebih dari sekedar gesekan. Proses fisik dan kimia lain yang mengganggu keseimbangan atom-atom materi juga menyebabkan munculnya stres. Ketegangan muncul hanya sebagai akibat dari interaksi baik

satu zat dengan zat lain;
satu atau lebih zat dengan medan atau radiasi.

Stres bisa berasal dari:

reaksi kimia yang terjadi dalam materi, seperti di semua baterai dan akumulator, serta di semua makhluk hidup;
radiasi elektromagnetik, seperti panel surya dan pembangkit listrik termal;
medan elektromagnetik, seperti, misalnya, di semua dinamo.

Arus listrik memiliki sifat yang sesuai dengan zat di mana ia mengalir. Oleh karena itu, berbeda:

dalam logam;

dalam cairan dan gas;

dalam semikonduktor

Dalam logam, arus listrik hanya terdiri dari elektron, dalam cairan dan gas - dari ion, dalam semikonduktor - dari elektron dan "lubang".

Arus searah dan bolak-balik

Tegangan relatif terhadap potensinya, yang tanda-tandanya tetap tidak berubah, hanya dapat berubah besarnya.

Dalam hal ini, arus listrik konstan atau berdenyut muncul.

Arus listrik tergantung pada durasi perubahan ini dan sifat-sifat ruang yang diisi dengan materi di antara potensial.

Tetapi jika tanda-tanda potensi berubah dan ini mengarah pada perubahan arah arus, itu disebut variabel, seperti tegangan yang menentukannya.

Kehidupan dan arus listrik

Untuk kuantitatif dan penilaian kualitatif arus listrik dalam ilmu pengetahuan dan teknologi modern, hukum dan besaran tertentu digunakan. Hukum utamanya adalah:

hukum Coulomb;
Hukum Ohm.

Charles Coulomb pada tahun 80-an abad ke-18 menentukan munculnya tegangan, dan Georg Ohm pada tahun 20-an abad ke-19 menentukan munculnya arus listrik.

di alam dan peradaban manusia itu digunakan terutama sebagai pembawa energi dan informasi, dan topik studi dan penggunaannya seluas kehidupan itu sendiri. Sebagai contoh, penelitian telah menunjukkan bahwa semua organisme hidup hidup karena otot-otot jantung berkontraksi dari dampak pulsa arus listrik yang dihasilkan dalam tubuh. Semua otot lain bekerja dengan cara yang sama. Saat membelah, sel menggunakan informasi berdasarkan arus listrik pada frekuensi yang sangat tinggi. Daftar fakta serupa dengan klarifikasi dapat dilanjutkan di volume buku ini.

Banyak penemuan telah dibuat terkait dengan arus listrik, dan masih banyak lagi yang harus dilakukan. Oleh karena itu, dengan munculnya alat penelitian baru, undang-undang baru, bahan, dan hasil lainnya untuk penggunaan praktis dari fenomena ini.