Fizyka - elektryczność
Wprowadzenie
Jeśli ładunek elektryczny przepływa przez przewodnik, taki jak drut metalowy, jest znany jako electric current w przewodniku.
Ciągła i zamknięta ścieżka prądu elektrycznego jest znana jako electric circuit (jak pokazano na obrazku podanym poniżej) -
W obwodzie elektrycznym zwykle kierunek prądu elektrycznego (tzw. Ładunki dodatnie) jest uważany za przeciwny do kierunku przepływu elektronów, które są uważane za ładunki ujemne.
Jednostką ładunku elektrycznego w układzie SI jest coulomb (C).
Coulomb jest odpowiednikiem ładunku zawartego w blisko 6 × 1018 elektrony.
Prąd elektryczny jest wyrażany przez jednostkę znaną jako ampere (A).
Został nazwany na cześć francuskiego naukowca Andre-Marie Ampere.
Jeden amper stanowi przepływ jednego kulomba ładunku na sekundę, tj. 1 A = 1 C/1 s.
Przyrząd do pomiaru prądu elektrycznego w obwodzie jest znany jako ammeter.
Prąd elektryczny płynie w obwodzie począwszy od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego ogniwa przez żarówkę i amperomierz.
Potencjał elektryczny i różnica potencjałów
Elektrony przewodnika poruszają się tylko wtedy, gdy występuje różnica ciśnień elektrycznych, znana jako potential difference.
Działanie chemiczne w komórce powoduje różnicę potencjałów na zaciskach komórki. Ponadto, gdy to ogniwo jest połączone z przewodzącym elementem obwodu, różnica potencjałów wprawia ładunki w ruch (w przewodniku) i generuje prąd elektryczny.
Alessandro Volta (1745–1827), włoski fizyk, jako pierwszy zauważył różnicę potencjałów elektrycznych; dlatego podana jest jednostka SI różnicy potencjałów elektrycznychvolt (V).
Instrument, który mierzy różnicę potencjałów, jest znany jako voltmeter.
Schemat obwodu
Niektóre zdefiniowane symbole ilustrują najczęściej używane komponenty elektryczne na schematach obwodów.
W poniższej tabeli opisano niektóre symbole powszechnie używane do definiowania komponentów elektrycznych -
| składniki | Symbolika |
|---|---|
| Ogniwo elektryczne |
|
| Bateria lub kombinacja ogniw |
|
| Podłącz klucz lub przełącznik (otwarty) |
|
| Klucz wtyczki lub przełącznik (zamknięty) |
|
| Złącze drutu |
|
| Przecinanie się przewodów bez łączenia |
|
| Żarówka elektryczna |
|
| Rezystor o rezystancji R. |
|
| Zmienna rezystancja lub reostat |
|
| Amperomierz |
|
| Woltomierz |
|
Prawo Ohma
Niemiecki fizyk, Georg Simon Ohmw 1827 roku stwierdził, że „Prąd elektryczny przepływający przez metalowy drut jest wprost proporcjonalny do różnicy potencjałów (V) na jego końcach, pod warunkiem, że jego temperatura pozostaje taka sama”.
Energia elektryczna
Szybkość, z jaką energia elektryczna jest rozpraszana lub zużywana w obwodzie elektrycznym, jest znana jako electric power.
Jednostką mocy elektrycznej w układzie SI jest watt (W).