Back to the topics list

електрична струја

Вовед во електрична струја

Електричната струја е основен концепт во областа на електротехниката и физиката. Тоа се однесува на протокот на електричен полнеж низ проводник, како што е жица, поради присуството на напонска разлика низ него. Разбирањето на електричната струја е од суштинско значење за разбирање како функционираат електронските уреди и електричните системи.

Што е електрична струја?

Електричната струја се дефинира како брзина со која полнежот тече низ површината. Единицата за електрична струја е амперот (А), што е еднакво на еден кулон полнеж кој поминува низ површина секоја секунда. Математички, електричната струја (I) може да се изрази како:

каде:

• \(I\) е електрична струја во ампери (A),
• \(q\) е електричното полнење во кулони (C), и
• \(t\) е времето во секунди (s).

Видови на електрична струја

Постојат два главни типа на електрична струја: директна струја (DC) и наизменична струја (AC).

• Директна струја (DC): Во еднонасочна струја, електричното полнење тече во една насока низ проводникот. Најчесто се користи во батерии, соларни ќелии и други електронски уреди.
• Наизменична струја (AC): Во наизменична струја, електричното полнење периодично ја менува насоката. Овој тип се користи во повеќето електрични системи за домаќинства и индустрии бидејќи може лесно да се трансформира на различни напони и може да патува долги растојанија со помала загуба.

Проводници и изолатори

Материјалите низ кои може да тече електрична струја се нарекуваат проводници. Металите како бакар и алуминиум се добри спроводници бидејќи имаат слободни електрони кои овозможуваат полнењето лесно да се движи низ нив. Од друга страна, изолаторите се материјали кои не дозволуваат електричната струја слободно да тече. Примерите вклучуваат гума, стакло и пластика. Овие материјали имаат цврсто врзани електрони кои не се движат лесно.

Закон на Ом

Омовиот закон е основен принцип во проучувањето на електричните кола кој ја поврзува струјата што тече низ проводникот со напонот низ него и отпорноста на проводникот. Може математички да се изрази како:

каде:

• \(V\) е напонот во волти (V),
• \(I\) е струјата во ампери (A), и
• \(R\) е отпор во оми ( \(\Omega\) ).

Законот на Ом покажува дека струјата е директно пропорционална на напонот и обратно пропорционална на отпорот.

Мерење на електрична струја

Електричната струја може да се мери со помош на инструмент наречен амперметар. Амперметарот е поврзан во серија со компонентата на колото чија струја се мери. Ова поставување осигурува дека вкупната струја што тече низ колото исто така тече низ амперметарот.

Ефекти на електрична струја

Електричната струја може да предизвика неколку ефекти, вклучувајќи:

• Ефект на загревање: Кога електричната струја поминува низ проводник, таа генерира топлина поради отпорноста на проводникот. Овој ефект се користи во уреди како електрични греалки и светилки.
• Магнетен ефект: Спроводник што носи струја создава магнетно поле околу него. Овој принцип се применува кај електромагнети и електрични мотори.
• Хемиски ефект: Електричната струја може да предизвика хемиски реакции кога поминува низ раствори. Овој процес, познат како електролиза, се користи во галванизација и производство на одредени хемикалии.

Едноставен експеримент за демонстрација на електрична струја

Еден едноставен експеримент за набљудување на ефектите на електричната струја е создавање на едноставно коло за осветлување на сијалицата. Ќе ви треба батерија, мала сијалица и две парчиња жица.

1. Поврзете го едниот крај на жица на позитивниот приклучок на батеријата.
2. Прицврстете го другиот крај на оваа жица на основата на сијалицата.
3. Поврзете уште едно парче жица од металната страна на основата на сијалицата до негативниот приклучок на батеријата.

Кога поставувањето е завршено, колото е затворено, а електричната струја тече од батеријата низ сијалицата, осветлувајќи ја. Ова едноставно коло покажува како електричната струја може да произведе светлина со загревање на влакното внатре во сијалицата.

Заклучок

Електричната струја е клучен концепт во разбирањето како функционираат електричните и електронските уреди. Со разбирање на протокот на полнење, различните видови електрична струја и ефектите што може да ги произведе, можеме подобро да го разбереме електронскиот свет околу нас. Од осветлување на нашите домови со светилки до напојување на нашите гаџети со батерии, електричната струја игра суштинска улога во нашиот секојдневен живот.