மின்சாரம் இருப்பதற்கான நிபந்தனைகள்

தொடங்குவதற்கு, மின்சாரம் என்றால் என்ன என்ற கேள்விக்கு பதிலளிப்போம். ஒரு எளிய டேப்லெட் பேட்டரி தானாகவே மின்னோட்டத்தை உருவாக்காது. மேலும் டேபிளில் கிடக்கும் மின்விளக்கு எந்த காரணமும் இல்லாமல் அதன் எல்இடி மூலம் மின்னோட்டத்தை உருவாக்காது. மின்னோட்டம் தோன்றுவதற்கு, ஏதாவது எங்காவது ஓட வேண்டும், குறைந்தபட்சம் நகரத் தொடங்க வேண்டும், அதற்கு ஃப்ளாஷ்லைட்டின் LED களின் சுற்று மற்றும் பேட்டரி மூட வேண்டும். ஒன்றும் இல்லை, பழைய நாட்களில் மின்சாரம் ஒரு குறிப்பிட்ட சார்ஜ் செய்யப்பட்ட திரவத்தின் இயக்கத்துடன் ஒப்பிடப்பட்டது.

உண்மையில், இதை இப்போது நாம் அறிவோம் மின்சாரம் - இது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கம் ஆகும், மேலும் யதார்த்தத்திற்கு நெருக்கமான அனலாக் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட வாயுவாக இருக்கும் - மின்சார புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் நகரும் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் வாயு. ஆனால் முதல் விஷயங்கள் முதலில்.

மின்னோட்டம் என்பது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கம் ஆகும்

எனவே, மின்சாரம் என்பது சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கம், ஆனால் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் குழப்பமான இயக்கம் கூட இயக்கம், ஆனால் இன்னும் மின்னோட்டம் இல்லை.அதேபோல, எல்லா நேரத்திலும் வெப்ப இயக்கத்தில் இருக்கும் திரவ மூலக்கூறுகள் நீரோட்டங்களை உருவாக்காது, ஏனெனில் ஓய்வில் இருக்கும் திரவத்தின் மொத்த தொகுதியின் மொத்த இடப்பெயர்ச்சி சரியாக பூஜ்ஜியமாக இருக்கும்.

திரவ ஓட்டம் ஏற்பட, ஒட்டுமொத்த இயக்கம் நிகழ வேண்டும், அதாவது திரவ மூலக்கூறுகளின் ஒட்டுமொத்த இயக்கம் இயக்கப்பட வேண்டும். இதனால், மூலக்கூறுகளின் குழப்பமான இயக்கம் முழு அளவின் இயக்கப்பட்ட இயக்கத்துடன் சேர்க்கப்படும், மேலும் திரவத்தின் முழு அளவின் ஓட்டம் ஏற்படும்.

மின்னோட்டத்துடன் நிலைமை ஒத்திருக்கிறது - மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கம் ஒரு மின்சாரம். சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் வெப்ப இயக்கத்தின் வேகம், எடுத்துக்காட்டாக, உலோகத்தில், வினாடிக்கு நூற்றுக்கணக்கான மீட்டர்களில் அளவிடப்படுகிறது, ஆனால் திசை இயக்கத்தில், கடத்தியில் ஒரு குறிப்பிட்ட மின்னோட்டத்தை அமைக்கும்போது, ​​துகள்களின் பொது இயக்கத்தின் வேகம் அளவிடப்படுகிறது. வினாடிக்கு மில்லிமீட்டர்களின் பாகங்கள் மற்றும் அலகுகள்.

எனவே, 1 சதுர Mm குறுக்குவெட்டு கொண்ட உலோக கம்பியில் 10 A க்கு சமமான நேரடி மின்னோட்டம் பாய்ந்தால், எலக்ட்ரான்களின் ஆர்டர் இயக்கத்தின் சராசரி வேகம் வினாடிக்கு 0.6 முதல் 6 மில்லிமீட்டர் வரை இருக்கும். இது ஏற்கனவே மின்சார அதிர்ச்சியாக இருக்கும். எலக்ட்ரான்களின் இந்த மெதுவான இயக்கம் ஒரு கம்பிக்கு போதுமானது, எடுத்துக்காட்டாக, நிக்ரோம், நன்கு வெப்பமடைவதற்கு, கீழ்ப்படிதல் ஜூல்-லென்ஸ் சட்டம்.

துகள் வேகம் என்பது மின்சார புலத்தின் பரவல் வேகம் அல்ல!

மின்னோட்டம் முழு தொகுதியிலும் கிட்டத்தட்ட உடனடியாக கம்பியில் தொடங்குகிறது என்பதை நினைவில் கொள்க, அதாவது, இந்த "இயக்கம்" ஒளியின் வேகத்தில் கம்பியில் பரவுகிறது, ஆனால் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்களின் இயக்கம் 100 பில்லியன் மடங்கு மெதுவாக உள்ளது. அதன் வழியாக பாயும் திரவத்துடன் ஒரு குழாயின் ஒப்புமையை நீங்கள் கருத்தில் கொள்ளலாம்.

10 மீட்டர் நீளமுள்ள ஒரு குழாய் வழியாக நகரும், உதாரணமாக தண்ணீர்.நீரின் வேகம் ஒரு வினாடிக்கு 1 மீட்டர் மட்டுமே, ஆனால் ஓட்டம் அதே வேகத்தில் பரவாது, ஆனால் மிக வேகமாக, மேலும் இங்கு பரவும் வேகம் திரவத்தின் அடர்த்தி மற்றும் அதன் நெகிழ்ச்சித்தன்மையைப் பொறுத்தது. இதனால், மின்சார புலம் ஒளியின் வேகத்தில் கம்பி வழியாக பரவுகிறது, மேலும் துகள்கள் 11 ஆர்டர் அளவு மெதுவாக நகரத் தொடங்குகின்றன. மேலும் பார்க்க: மின்னோட்டத்தின் வேகம்

1. மின்னோட்டத்தின் இருப்புக்கு சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள் அவசியம்

உலோகங்கள் மற்றும் வெற்றிடத்தில் உள்ள எலக்ட்ரான்கள், எலக்ட்ரோலைட் கரைசல்களில் உள்ள அயனிகள் - சார்ஜ் கேரியர்களாக செயல்படுகின்றன மற்றும் பல்வேறு பொருட்களில் மின்னோட்டத்தை உறுதி செய்கின்றன. உலோகங்களில், எலக்ட்ரான்கள் மிகவும் மொபைல் ஆகும், அவற்றில் சில ஒரு அணுவிலிருந்து அணுவிற்கு சுதந்திரமாக நகரும், ஒரு வாயு படிக லட்டியின் முனைகளுக்கு இடையில் இடத்தை நிரப்புகிறது.

எலக்ட்ரான் குழாய்களில், எலக்ட்ரான்கள் தெர்மோனிக் கதிர்வீச்சின் போது கேத்தோடை விட்டு வெளியேறுகின்றன, மின்புலத்தின் செயல்பாட்டின் கீழ் அனோடிற்கு விரைந்து செல்கின்றன. எலக்ட்ரோலைட்டுகளில், மூலக்கூறுகள் தண்ணீரில் நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட பகுதிகளாக உடைந்து, எலக்ட்ரோலைட்டுகளில் சார்ஜ் கேரியர் அயனிகள் இல்லாமல் மாறுகின்றன. அதாவது, மின்சாரம் எங்கு இருக்க முடியுமோ, அங்கு இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் உள்ளன, அவை நகரும். மின்சார புலம்… இது மின்சாரம் இருப்பதற்கான முதல் நிபந்தனை - இலவச சார்ஜ் கேரியர்கள் இருப்பது.

2. மின்னோட்டத்தின் இருப்புக்கான இரண்டாவது நிபந்தனை வெளிப்புற சக்திகள் கட்டணத்தில் செயல்பட வேண்டும்

நீங்கள் இப்போது ஒரு கம்பியைப் பார்த்தால், அது ஒரு செப்பு கம்பி என்று வைத்துக்கொள்வோம், பிறகு உங்களை நீங்களே கேட்டுக்கொள்ளலாம்: அதில் மின்சாரம் ஏற்பட என்ன ஆகும்? சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள்கள், எலக்ட்ரான்கள் உள்ளன, அவை சுதந்திரமாக நகர முடியும்.

எது அவர்களை நகர வைக்கும்? மின்சாரம் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட துகள் ஒரு மின்சார புலத்துடன் தொடர்பு கொள்ள அறியப்படுகிறது. எனவே, கம்பியில் ஒரு மின்சார புலம் உருவாக்கப்பட வேண்டும், பின்னர் கம்பியின் ஒவ்வொரு புள்ளியிலும் ஒரு ஆற்றல் எழும், கம்பியின் முனைகளுக்கு இடையில் ஒரு சாத்தியமான வேறுபாடு இருக்கும், மேலும் எலக்ட்ரான்கள் புலத்தின் திசையில் நகரும் - இல் «-» இலிருந்து «+» வரையிலான திசை, அது மின்புல வலிமை வெக்டருக்கு எதிர் திசையில் உள்ளது. மின்சார புலம் எலக்ட்ரான்களை முடுக்கி, அவற்றின் (இயக்க மற்றும் காந்த) ஆற்றலை அதிகரிக்கும்.

இதன் விளைவாக, கம்பிக்கு வெளிப்புறமாகப் பயன்படுத்தப்படும் ஒரு மின்சார புலத்தை நாம் கருத்தில் கொண்டால் (ஒயரை ஒரு மின்சார புலத்தில் விசையின் கோடுகளுடன் வைத்தோம்), பின்னர் எலக்ட்ரான்கள் கம்பியின் ஒரு முனையில் குவிந்து, எதிர்மறை கட்டணம் தோன்றும். இறுதியில், மற்றும் எலக்ட்ரான்கள் கம்பியின் மறுமுனையிலிருந்து நகர்த்தப்படுவதால், அதன் மீது நேர்மறை கட்டணம் இருக்கும்.

இதன் விளைவாக, வெளிப்புறமாகப் பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலத்தால் சார்ஜ் செய்யப்பட்ட ஒரு கடத்தியின் மின்சார புலம் அதன் செயல்பாட்டிலிருந்து வெளிப்புற மின்சார புலத்தை பலவீனப்படுத்தும் ஒரு திசையில் இருக்கும்.

கட்டணங்களின் மறுபகிர்வு செயல்முறை கிட்டத்தட்ட உடனடியாகத் தொடரும் மற்றும் அது முடிந்த பிறகு கம்பியில் மின்னோட்டம் நிறுத்தப்படும். கடத்தியின் உள்ளே ஏற்படும் மின்சார புலம் பூஜ்ஜியமாக மாறும், மேலும் முனைகளில் உள்ள விசை அளவு சமமாக இருக்கும், ஆனால் வெளிப்புறமாக பயன்படுத்தப்படும் மின்சார புலத்திற்கு எதிர் திசையில் இருக்கும்.

கடத்தியில் உள்ள மின்சார புலம் ஒரு நேரடி மின்னோட்ட மூலத்தால் உருவாக்கப்பட்டால், எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு பேட்டரி, அத்தகைய ஆதாரம் கடத்திக்கான வெளிப்புற சக்திகளின் ஆதாரமாக மாறும், அதாவது கடத்தியில் நிலையான ஈ.எம்.எஃப் உருவாக்கும் ஒரு ஆதாரம். மற்றும் சாத்தியமான வேறுபாட்டை பராமரிக்கவும்.வெளிப்படையாக, மின்னோட்டத்தை வெளிப்புற சக்தி மூலத்தால் பராமரிக்க, சுற்று மூடப்பட வேண்டும்.