Що таке електрика?

Здрастуйте, шановні читачі та гості сайту http://zametkielectrika.ru.

Сьогодні я хочу розповісти Вам коротенько, що таке електрика.

А то все вивчаємо теми з електрики, а про основи і внутрішні процеси виникнення навіть не замислюємося.

Сильно заглиблюватися у вивчення походження та виникнення електрики ми не будемо, оскільки це дуже трудомістко і час затратно, а ось розглянути основи я вважаю потрібно.

Як Ви всі знаєте з курсу шкільної фізики, а може і не знаєте, що всі тіла складаються з наступних найдрібніших частинок:

• молекула
• молекула в свою чергу складається з атомів
• атом складається з протонів, нейтронів і електронів

Так от кожна з перерахованих часток має своїм електричним зарядом.

Заряд буває позитивним, або негативним. Відповідно, тіло з позитивним зарядом завжди притягається до тіла з негативним зарядом. А два тіла з позитивними зарядами, або негативними, завжди відштовхуються один від одного.

Різнойменні заряджені тіла притягуються, а однойменні — відштовхуються, тобто в цей момент можна спостерігати тенденцію руху цих тел.

Інтенсивність і швидкість руху дрібних часток у тілах залежить від безлічі наступних факторів:

• світ
• температура
• деформація
• тертя
• хімічні реакції

Походження і виникнення електрики

Трохи вище я згадував, що атом складається з протонів, нейтронів і електронів. Так ось протони (позитивно заряджені) і нейтрони (нейтрально заряджені) це і є саме ядро атома. На зображенні нижче дивіться з чого складається атом.

Ядро атома завжди має позитивний заряд. Нейтрон (показано червоним кольором) не володіє електричним зарядом. Протон (показано блакитним кольором) має завжди позитивним зарядом.

Навколо цього ядра обертаються негативно заряджені електрони (зображено синім кольором), які можуть знаходитися від ядра на різній відстані, в залежності від матеріалу речовини. Відстань, а точніше, енергетичний рівень електрона залежить від енергії, яку електрон може поглинати з поза (зазвичай від фотонів) і випромінювати. Цим займаються електрони зовнішніх електронних оболонок (найбільш віддалені від ядра). Якщо електрон «захапает» занадто багато енергії, то може покинути атом, про що і сказано трохи нижче. Тобто взаємодія атома з іншими атомами та іншими частинками відбувається завдяки зовнішнім електронам.

Заряд електрона в точності дорівнює заряду протона за величиною і протилежний за знаком. Тому в цілому атом нейтральний.

Взаємодія позитивних протонів ядра з негативними електронами не завжди постійно, і по мірі видалення електронів від ядра воно зменшується.

Тобто виходить, що кількість електронів в атомах ми можемо змінити.

Способи впливу і фактори, що впливають на тіла я згадував вище — це світло, температура, деформація, тертя і різні хімічні реакції. А тепер про кожному впливі поговоримо докладніше.

Світ

Наприклад, під впливом світлового випромінювання на речовину, з нього можуть вилетіти електрони, які в свою чергу заряджаються позитивним зарядом. Таке явище у фізиці названо фотоефектом. Про нього ми поговоримо в наступних статтях. Щоб не пропустити нові статті — підпишіться на отримання повідомлення про вихід нових статей на сайті.

На явищі фотоефекту заснований принцип дії фотоелементів.

Температура

При впливі на речовину (тіло) високою температурою, віддалені від ядра електрони збільшують свою швидкість обертання навколо ядра і в один прекрасний момент їм вистачає кінетичної енергії, щоб відірватися від ядра. В цьому випадку електрони стають вільними частинками з негативними зарядами.

Таке явище у фізиці називається термоелектронної емісією. Застосовується це явище досить широко. Але про це в наступних статтях. Слідкуйте за оновленнями на сайті.

Хімічна реакція

При хімічних реакціях в результаті переносу зарядів утворюються позитивні і негативні полюси. На цьому засноване пристрій акумуляторів.

Тертя і деформація

При впливі на деякі тіла тертям, стисненням, розтягуванням або ж просто деформувати їх, то на їх поверхні можуть з’явитися електричні заряди. Таке явище фізики називають п’єзоелектричним ефектом, або скорочено, п’єзоефектом.

Електрорушійна сила

При кожному способі впливу на тіло, в результаті з’являються невеликі джерела двох полярностей: позитивної і негативної. Кожна з цих полярностей має свою величину, яка називається потенціалом. Всі Ви напевно чули такий вислів.

Потенціал — це потенційна енергія запасена одиниці кількості електрики, яка знаходиться у певній точці електричного поля.

Так от, чим більше потенціал, тим більше різниця між позитивним та негативним полюсами. Ця ось сама різниця потенціалів і є електрорушійна сила (ЕРС).

Якщо замкнути ланцюг, то під дією ЕРС джерела в ланцюзі з’явиться електричний струм.

Одиницею вимірювання різниці потенціалів є вольт. Виміряти різницю потенціалів можна вольтметром, мультиметром або електровимірювальними кліщами.

P. S. Всі перераховані способи отримання електрики є лише невеликими прикладами. Людина ж створив на їх основі більш великі джерела енергії, такі як генератори, акумулятори та інше.