அடிப்படை மின் அளவுகள்: கட்டணம், மின்னழுத்தம், மின்னோட்டம், சக்தி, எதிர்ப்பு

அடிப்படை மின் அளவுகள்: மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம், எதிர்ப்பு மற்றும் சக்தி.

சார்ஜ் செய்கிறது

மின்சுற்றுகளில் மிக முக்கியமான இயற்பியல் நிகழ்வு இயக்கம் ஆகும் மின் கட்டணம்… இயற்கையில் இரண்டு வகையான கட்டணங்கள் உள்ளன-நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை. கட்டணங்கள் கவர்வது போல, கட்டணங்கள் விரட்டுவது போல. நேர்மறை கட்டணங்களை எதிர்மறையானவற்றுடன் சம அளவுகளில் குழுவாக்கும் போக்கு உள்ளது என்பதற்கு இது வழிவகுக்கிறது.

ஒரு அணு எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரான்களின் மேகத்தால் சூழப்பட்ட நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கருவைக் கொண்டுள்ளது. முழுமையான மதிப்பில் உள்ள மொத்த எதிர்மறை மின்னூட்டமானது கருவின் நேர்மறை மின்னூட்டத்திற்கு சமம். எனவே, அணுவில் பூஜ்ஜிய மொத்த மின்னேற்றம் உள்ளது, அது மின் நடுநிலை என்றும் கூறப்படுகிறது.

வைத்திருக்கக்கூடிய பொருட்களில் மின்சாரம், சில எலக்ட்ரான்கள் அணுக்களிலிருந்து பிரிக்கப்பட்டு, கடத்தும் பொருளில் நகரும் திறனைக் கொண்டுள்ளன. இந்த எலக்ட்ரான்கள் மொபைல் சார்ஜ்கள் அல்லது சார்ஜ் கேரியர்கள் என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

ஆரம்ப நிலையில் உள்ள ஒவ்வொரு அணுவும் நடுநிலையாக இருப்பதால், எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட எலக்ட்ரானைப் பிரித்த பிறகு, அது நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட அயனியாக மாறுகிறது.நேர்மறை அயனிகள் சுதந்திரமாக நகர முடியாது மற்றும் நிலையான, நிலையான கட்டணங்களின் அமைப்பை உருவாக்குகின்றன (பார்க்க - என்ன பொருட்கள் மின்சாரத்தை கடத்துகின்றன).

குறைக்கடத்திகளில்ஒரு முக்கியமான வகைப் பொருட்களை உருவாக்குவதால், மொபைல் எலக்ட்ரான்கள் இரண்டு வழிகளில் நகரலாம்: அல்லது எலக்ட்ரான்கள் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கேரியர்களாக செயல்படுகின்றன. அல்லது பல எலக்ட்ரான்களின் சிக்கலான தொகுப்பு, பொருளில் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மொபைல் கேரியர்கள் இருப்பதைப் போல நகரும். நிலையான கட்டணங்கள் எந்த வகையிலும் இருக்கலாம்.

கடத்தும் பொருட்கள் மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்கள் (இரண்டு அறிகுறிகளில் ஒன்றைக் கொண்டிருக்கலாம்) மற்றும் எதிர் துருவமுனைப்பின் நிலையான கட்டணங்களைக் கொண்ட பொருட்கள் என்று கருதலாம்.

மின்சாரத்தை கடத்தாத இன்சுலேட்டர்கள் எனப்படும் பொருட்களும் உள்ளன. இன்சுலேட்டரில் உள்ள அனைத்து கட்டணங்களும் நிர்ணயிக்கப்பட்டுள்ளன. இன்சுலேட்டர்களின் எடுத்துக்காட்டுகள் காற்று, மைக்கா, கண்ணாடி, பல உலோகங்களின் மேற்பரப்பில் உருவாகும் ஆக்சைடுகளின் மெல்லிய அடுக்குகள் மற்றும், நிச்சயமாக, ஒரு வெற்றிடம் (இதில் எந்த கட்டணமும் இல்லை).

கட்டணம் கூலம்பில் (C) அளவிடப்படுகிறது மற்றும் பொதுவாக Q ஆல் குறிக்கப்படுகிறது.

ஒரு எலக்ட்ரானுக்கான சார்ஜ் அளவு அல்லது எதிர்மறை மின்சாரத்தின் அளவு பல சோதனைகள் மூலம் நிறுவப்பட்டது மற்றும் 1.601 × 10-19 CL அல்லது 4.803 x 10-10 மின்னியல் கட்டணங்கள் கண்டறியப்பட்டது.

ஒப்பீட்டளவில் குறைந்த மின்னோட்டங்களில் கூட கம்பி வழியாக பாயும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கையைப் பற்றிய சில யோசனைகளைப் பின்வருமாறு பெறலாம். எலக்ட்ரானின் சார்ஜ் 1.601 • 10-19 CL ஆக இருப்பதால், கூலம்பிற்கு சமமான மின்னூட்டத்தை உருவாக்கும் எலக்ட்ரான்களின் எண்ணிக்கை கொடுக்கப்பட்டவற்றின் எதிரொலியாகும், அதாவது, இது தோராயமாக 6 • 1018 க்கு சமம்.

1 A இன் மின்னோட்டம் வினாடிக்கு 1 C ஓட்டத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது, மேலும் கம்பியின் குறுக்குவெட்டு வழியாக 1 μmka (10-12 A) மின்னோட்டத்தில், வினாடிக்கு சுமார் 6 மில்லியன் எலக்ட்ரான்கள்.அத்தகைய அளவிலான மின்னோட்டங்கள் அதே நேரத்தில் மிகவும் சிறியவை, அவற்றின் கண்டறிதல் மற்றும் அளவீடு குறிப்பிடத்தக்க சோதனை சிக்கல்களுடன் தொடர்புடையது.

நேர்மறை அயனியில் உள்ள மின்னூட்டமானது எலக்ட்ரானில் உள்ள மின்னூட்டத்தின் முழு எண் மடங்கு ஆகும், ஆனால் எதிர் குறியைக் கொண்டுள்ளது. தனித்தனியாக அயனியாக்கம் செய்யப்பட்ட துகள்களுக்கு, மின்னேற்றத்தின் மின்னூட்டத்திற்கு சமமாக இருக்கும்.

அணுக்கருவின் அடர்த்தி எலக்ட்ரானின் அடர்த்தியை விட மிக அதிகமாக உள்ளது.ஒட்டுமொத்தமாக அணுவால் ஆக்கிரமிக்கப்பட்ட தொகுதியின் பெரும்பகுதி காலியாக உள்ளது.

மின் நிகழ்வுகளின் கருத்து

இரண்டு வெவ்வேறு உடல்களை ஒன்றாக தேய்ப்பதன் மூலம், அதே போல் தூண்டல் மூலம், உடல்களுக்கு சிறப்பு பண்புகளை வழங்க முடியும் - மின். இத்தகைய உடல்கள் மின்மயமாக்கப்பட்டவை என்று அழைக்கப்படுகின்றன.

மின்மயமாக்கப்பட்ட உடல்களின் தொடர்புடன் தொடர்புடைய நிகழ்வுகள் அழைக்கப்படுகின்றன மின் நிகழ்வுகள்.

மின்மயமாக்கப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு என்று அழைக்கப்படுபவற்றால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது மற்றொரு இயற்கையின் சக்திகளிலிருந்து வேறுபடும் மின்சார சக்திகள், அவற்றின் இயக்கத்தின் வேகத்தைப் பொருட்படுத்தாமல், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்கள் ஒன்றையொன்று விரட்டவும் ஈர்க்கவும் காரணமாகின்றன.

இந்த வழியில், சார்ஜ் செய்யப்பட்ட உடல்களுக்கு இடையிலான தொடர்பு, எடுத்துக்காட்டாக, ஈர்ப்பு விசையிலிருந்து வேறுபடுகிறது, இது உடல்களின் ஈர்ப்பால் மட்டுமே வகைப்படுத்தப்படுகிறது அல்லது காந்த தோற்றத்தின் சக்திகளிலிருந்து, சார்ஜ்களின் இயக்கத்தின் ஒப்பீட்டு வேகத்தைப் பொறுத்து, காந்தத்தை ஏற்படுத்துகிறது. நிகழ்வுகள்.

மின் பொறியியல் முக்கியமாக பண்புகளின் வெளிப்புற வெளிப்பாட்டின் சட்டங்களைப் படிக்கிறது மின்மயமாக்கப்பட்ட உடல்கள் - மின்காந்த புலங்களின் விதிகள்.

மின்னழுத்தம்

எதிரெதிர் கட்டணங்களுக்கு இடையே உள்ள வலுவான ஈர்ப்பு காரணமாக, பெரும்பாலான பொருட்கள் மின்சாரம் நடுநிலையாக இருக்கும். நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை கட்டணங்களை பிரிக்க ஆற்றல் தேவைப்படுகிறது.

அத்திப்பழத்தில். 1 இரண்டு கடத்தும், தொடக்கத்தில் சார்ஜ் செய்யப்படாத தட்டுகள் தூரத்தில் இடைவெளியைக் காட்டுகிறது d.தட்டுகளுக்கு இடையில் உள்ள இடைவெளி காற்று போன்ற இன்சுலேட்டரால் நிரப்பப்பட்டிருக்கும் அல்லது அவை வெற்றிடத்தில் இருப்பதாக கருதப்படுகிறது.

அரிசி. 1. இரண்டு கடத்தும், ஆரம்பத்தில் சார்ஜ் செய்யப்படாத தட்டுகள்: a - தட்டுகள் மின்சாரம் நடுநிலை; b — charge -Q கீழ் தட்டுக்கு மாற்றப்படுகிறது (தகடுகளுக்கு இடையில் ஒரு சாத்தியமான வேறுபாடு மற்றும் ஒரு மின்சார புலம் உள்ளது).

அத்திப்பழத்தில். 1, இரண்டு தட்டுகளும் நடுநிலையானவை, மேலும் மேல் தட்டில் உள்ள மொத்த பூஜ்ஜிய கட்டணத்தை +Q மற்றும் -Q ஆகிய கட்டணங்களின் கூட்டுத்தொகையால் குறிப்பிடலாம். அத்திப்பழத்தில். 1b, சார்ஜ் -Q மேல் தட்டிலிருந்து கீழ் தட்டுக்கு மாற்றப்படுகிறது. அத்தி என்றால். 1b, நாங்கள் ஒரு கம்பி மூலம் தட்டுகளை இணைக்கிறோம், பின்னர் எதிர் கட்டணங்களின் ஈர்ப்பு சக்திகள் கட்டணத்தை விரைவாக மீண்டும் மாற்றும் மற்றும் அத்தியில் காட்டப்பட்டுள்ள நிலைமைக்கு நாங்கள் திரும்புவோம். 1, ஏ. நேர்மறை கட்டணங்கள் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தட்டுக்கும், எதிர்மறை கட்டணங்கள் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தட்டுக்கும் நகரும்.

படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ள சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தட்டுகளுக்கு இடையில் என்று நாங்கள் கூறுகிறோம். 1b, ஒரு சாத்தியமான வேறுபாடு உள்ளது மற்றும் நேர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட மேல் தட்டில் எதிர்மறையாக சார்ஜ் செய்யப்பட்ட கீழ் தட்டைக் காட்டிலும் திறன் அதிகமாக உள்ளது. பொதுவாக, அந்த புள்ளிகளுக்கு இடையே கடத்தல் கட்டணம் பரிமாற்றத்திற்கு வழிவகுத்தால் இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே சாத்தியமான வேறுபாடு உள்ளது.

நேர்மறைக் கட்டணங்கள் அதிக ஆற்றல் கொண்ட புள்ளியிலிருந்து குறைந்த ஆற்றல் புள்ளிக்கு நகர்கின்றன, எதிர்மறைக் கட்டணங்களின் இயக்கத்தின் திசை எதிர் - குறைந்த ஆற்றல் புள்ளியிலிருந்து அதிக ஆற்றல் கொண்ட புள்ளிக்கு.

சாத்தியமான வேறுபாட்டை அளவிடுவதற்கான அலகு வோல்ட் (V) ஆகும். சாத்தியமான வேறுபாடு மின்னழுத்தம் என்று அழைக்கப்படுகிறது மற்றும் பொதுவாக U என்ற எழுத்தால் குறிக்கப்படுகிறது.

இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையிலான பதற்றத்தை அளவிட, கருத்து பயன்படுத்தப்படுகிறது மின்சார புலம்… வழக்கில் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது.1b, அதிக திறன் கொண்ட பகுதியிலிருந்து (நேர்மறைத் தட்டிலிருந்து) குறைந்த ஆற்றல் பகுதிக்கு (எதிர்மறை தட்டுக்கு) இயக்கப்பட்ட தட்டுகளுக்கு இடையே ஒரு சீரான மின்சார புலம் உள்ளது.

இந்த புலத்தின் வலிமை, ஒரு மீட்டருக்கு வோல்ட்டுகளில் வெளிப்படுத்தப்படுகிறது, தட்டுகளில் உள்ள கட்டணத்திற்கு விகிதாசாரமாகும், மேலும் கட்டணங்களின் விநியோகம் தெரிந்தால் இயற்பியல் விதிகளிலிருந்து கணக்கிட முடியும். மின்சார புலத்தின் அளவு மற்றும் தட்டுகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்தம் U ஆகியவற்றுக்கு இடையேயான உறவு U = E NS e (வோல்ட் = வோல்ட் / மீட்டர் x மீட்டர்) வடிவத்தைக் கொண்டுள்ளது.

எனவே, குறைந்த ஆற்றலிலிருந்து அதிக நிலைக்கு மாறுவது புலத்தின் திசைக்கு எதிரான இயக்கத்திற்கு ஒத்திருக்கிறது.மிகவும் சிக்கலான கட்டமைப்பில், மின்சார புலம் எல்லா இடங்களிலும் ஒரே மாதிரியாக இருக்காது, மேலும் இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையிலான சாத்தியமான வேறுபாட்டைக் கண்டறிய, U = E NS e என்ற சமன்பாட்டை மீண்டும் மீண்டும் பயன்படுத்துவது அவசியம்.

எங்களுக்கு ஆர்வமுள்ள புள்ளிகளுக்கு இடையிலான இடைவெளி பல பிரிவுகளாகப் பிரிக்கப்பட்டுள்ளது, ஒவ்வொன்றும் அதில் ஒரே மாதிரியாக இருக்கும் துறையில் சிறியதாக இருக்கும். சமன்பாடு U = E NS e என்ற ஒவ்வொரு பிரிவிற்கும் தொடர்ச்சியாகப் பயன்படுத்தப்படுகிறது மற்றும் ஒவ்வொரு பிரிவிற்கும் சாத்தியமான வேறுபாடுகள் சுருக்கப்பட்டுள்ளன. எனவே, கட்டணங்கள் மற்றும் மின்சார புலங்களின் எந்தவொரு விநியோகத்திற்கும், எந்த இரண்டு புள்ளிகளுக்கும் இடையில் சாத்தியமான வேறுபாட்டை நீங்கள் காணலாம்.

சாத்தியமான வேறுபாட்டை நிர்ணயிக்கும் போது, ​​இரண்டு புள்ளிகளுக்கு இடையே உள்ள மின்னழுத்தத்தின் அளவை மட்டும் குறிப்பிடுவது அவசியம், ஆனால் எந்த புள்ளியில் அதிக திறன் உள்ளது. இருப்பினும், பல்வேறு கூறுகளைக் கொண்ட மின்சுற்றுகளில், எந்த புள்ளியில் அதிக திறன் உள்ளது என்பதை முன்கூட்டியே தீர்மானிக்க எப்போதும் சாத்தியமில்லை. குழப்பத்தைத் தவிர்க்க, அறிகுறிகளுக்கான நிபந்தனையை ஏற்றுக்கொள்வது அவசியம் (படம் 2).

அரிசி. 2... மின்னழுத்த துருவத்தை தீர்மானித்தல் (மின்னழுத்தம் நேர்மறை அல்லது எதிர்மறையாக இருக்கலாம்).

இருமுனை சுற்று உறுப்பு இரண்டு டெர்மினல்கள் (படம் 2, அ) பொருத்தப்பட்ட ஒரு பெட்டியால் குறிப்பிடப்படுகிறது. பெட்டியிலிருந்து டெர்மினல்களுக்கு செல்லும் கோடுகள் மின்னோட்டத்தின் சிறந்த கடத்திகள் என்று கருதப்படுகிறது. ஒரு முனையத்தில் கூட்டல் குறியும், மற்றொன்று கழித்தல் குறியுடனும் குறிக்கப்பட்டுள்ளது. இந்த எழுத்துக்கள் தொடர்புடைய துருவமுனைப்பை சரிசெய்கிறது. அத்திப்பழத்தில் மின்னழுத்த U. 2, மற்றும் நிபந்தனை U = (முனையத்தின் சாத்தியம் «+») — (முனையத்தின் சாத்தியம் «- «) மூலம் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

அத்திப்பழத்தில். 2b, சார்ஜ் செய்யப்பட்ட தட்டுகள் டெர்மினல்களுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இதனால் «+» முனையம் அதிக திறன் கொண்ட தட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இங்கே மின்னழுத்தம் U என்பது நேர்மறை எண்ணாகும். அத்திப்பழத்தில். 2, «+» முனையம் குறைந்த சாத்தியமான தட்டுடன் இணைக்கப்பட்டுள்ளது. இதன் விளைவாக, நாம் எதிர்மறை மின்னழுத்தத்தைப் பெறுகிறோம்.

அழுத்த பிரதிநிதித்துவத்தின் இயற்கணித வடிவத்தைப் பற்றி நினைவில் கொள்வது அவசியம். துருவமுனைப்பு தீர்மானிக்கப்பட்டவுடன், நேர்மறை மின்னழுத்தம் என்றால் «+» முனையம் (அதிக ஆற்றல்) மற்றும் எதிர்மறை மின்னழுத்தம் என்றால் «-» முனையத்தில் அதிக திறன் உள்ளது.

தற்போதைய

நேர்மறை சார்ஜ் கேரியர்கள் அதிக திறன் கொண்ட பகுதியிலிருந்து குறைந்த திறன் பகுதிக்கு நகர்கின்றன, அதே சமயம் எதிர்மறை சார்ஜ் கேரியர்கள் குறைந்த சாத்தியமான பகுதியிலிருந்து அதிக திறன் கொண்ட பகுதிக்கு நகர்கின்றன என்பது மேலே குறிப்பிடப்பட்டது. எந்தவொரு கட்டண பரிமாற்றமும் காலாவதியாகும் மின்சாரம்.

அத்திப்பழத்தில். 3 மின்னோட்ட ஓட்டத்தின் சில எளிய நிகழ்வுகளைக் காட்டுகிறது, மேற்பரப்பு C தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டது மற்றும் கற்பனையான நேர்மறை திசை காட்டப்படுகிறது. காலப்போக்கில் dt பிரிவின் மூலம் dt ஆனது, தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசையில் மொத்தக் கட்டணம் Q கடந்து சென்றால், I முதல் S வரையிலான மின்னோட்டம் I = dV/dT க்கு சமமாக இருக்கும். மின்னோட்டத்தை அளவிடும் அலகு ஆம்பியர் (A) (1A = 1C / s) ஆகும்.

அரிசி. 3... மின்னோட்டத்தின் திசைக்கும் மொபைல் கட்டணங்களின் ஓட்டத்தின் திசைக்கும் இடையே உள்ள தொடர்பு.சில மேற்பரப்பு C வழியாக நேர்மறை கட்டணங்களின் ஓட்டம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசையுடன் இணைந்தால், மின்னோட்டம் நேர்மறையாக (a மற்றும் b) இருக்கும். மேற்பரப்பு முழுவதும் நேர்மறைக் கட்டணங்களின் ஓட்டம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசைக்கு நேர்மாறாக இருந்தால் மின்னோட்டம் எதிர்மறையாக (b மற்றும் d) இருக்கும்.

தற்போதைய Iz இன் அடையாளத்தை தீர்மானிப்பதில் அடிக்கடி சிரமங்கள் எழுகின்றன. மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்கள் நேர்மறையாக இருந்தால், நேர்மறை மின்னோட்டம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசையில் மொபைல் கேரியர்களின் உண்மையான இயக்கத்தை விவரிக்கிறது, அதே நேரத்தில் எதிர்மறை மின்னோட்டம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசைக்கு எதிரே உள்ள மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்களின் ஓட்டத்தை விவரிக்கிறது.

மொபைல் ஆபரேட்டர்கள் எதிர்மறையாக இருந்தால், மின்னோட்டத்தின் திசையை தீர்மானிக்கும்போது நீங்கள் கவனமாக இருக்க வேண்டும். அத்திப்பழத்தைக் கவனியுங்கள். 3d இதில் எதிர்மறை மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்கள் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசையில் S ஐக் கடக்கின்றன. ஒவ்வொரு கேரியருக்கும் கட்டணம் -q மற்றும் S மூலம் ஓட்ட விகிதம் ஒரு வினாடிக்கு n கேரியர்கள் என்று வைத்துக்கொள்வோம். dt இன் போது, ​​தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசையில் C இன் மொத்தக் கட்டணங்கள் dV = -n NS q NS dt ஆக இருக்கும், இது தற்போதைய I = dV/ dT க்கு ஒத்திருக்கும்.

எனவே, Fig.3d இல் உள்ள மின்னோட்டம் எதிர்மறையாக உள்ளது. மேலும், இந்த மின்னோட்டம் தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட திசைக்கு எதிர் திசையில் வினாடிக்கு n கேரியர்களின் வேகத்தில் மேற்பரப்பு S வழியாக சார்ஜ் + q உடன் நேர்மறை கேரியர்களின் இயக்கத்தால் உருவாக்கப்பட்ட மின்னோட்டத்துடன் ஒத்துப்போகிறது (படம் 3, b). இவ்வாறு, இரட்டை இலக்க கட்டணங்கள் இரட்டை இலக்க மின்னோட்டத்தில் பிரதிபலிக்கின்றன. எலக்ட்ரானிக் சர்க்யூட்களில் பெரும்பாலான சந்தர்ப்பங்களில், மின்னோட்டத்தின் அடையாளம் குறிப்பிடத்தக்கது மற்றும் எந்த சார்ஜ் கேரியர்கள் (நேர்மறை அல்லது எதிர்மறை) மின்னோட்டத்தை எடுத்துச் செல்கின்றன என்பது முக்கியமல்ல. எனவே, அவர்கள் பெரும்பாலும் மின்சாரத்தைப் பற்றி பேசும்போது, ​​சார்ஜ் கேரியர்கள் நேர்மறையாக இருப்பதாக அவர்கள் கருதுகிறார்கள் (பார்க்க - மின்னோட்டத்தின் திசை).

இருப்பினும், குறைக்கடத்தி சாதனங்களில், நேர்மறை மற்றும் எதிர்மறை சார்ஜ் கேரியர்களுக்கு இடையிலான வேறுபாடு சாதனத்தின் செயல்பாட்டிற்கு முக்கியமானது.இந்த சாதனங்களின் செயல்பாட்டின் விரிவான ஆய்வு, மொபைல் சார்ஜ் கேரியர்களின் அறிகுறிகளை தெளிவாக வேறுபடுத்த வேண்டும். ஒரு குறிப்பிட்ட பகுதியில் பாயும் மின்னோட்டத்தின் கருத்தை ஒரு சுற்று உறுப்பு மூலம் மின்னோட்டத்திற்கு எளிதாகப் பொதுமைப்படுத்தலாம்.

அத்திப்பழத்தில். 4 இருமுனை உறுப்பைக் காட்டுகிறது. நேர்மறை மின்னோட்டத்தின் திசை அம்புக்குறி மூலம் காட்டப்படுகிறது.

அரிசி. 4. ஒரு சுற்று உறுப்பு மூலம் மின்னோட்டம். கட்டணங்கள் டெர்மினல் A வழியாக செல்லுக்குள் நுழையும் விகிதத்தில் i (coulombs per second) மற்றும் அதே விகிதத்தில் டெர்மினல் A' வழியாக செல்லை விட்டு வெளியேறும்.

ஒரு நேர்மறை மின்னோட்டம் ஒரு சுற்று உறுப்பு வழியாக பாய்ந்தால், நேர்மறை மின்னூட்டமானது வினாடிக்கு i கூலம்ப் என்ற விகிதத்தில் முனையம் A நுழைகிறது. ஆனால், ஏற்கனவே குறிப்பிட்டுள்ளபடி, பொருட்கள் (மற்றும் சுற்று கூறுகள்) பொதுவாக மின்சாரம் நடுநிலையாக இருக்கும். (படம் 1 இல் உள்ள "சார்ஜ் செய்யப்பட்ட" கலமானது கூட பூஜ்ஜிய மொத்த மின்னூட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது.) எனவே, A முனையம் வழியாக மின்கலத்திற்குள் கட்டணம் பாய்ந்தால், அதே நேரத்தில் A' முனையத்தின் மூலம் கலத்திலிருந்து சம அளவு மின்னேற்றம் வெளியேற வேண்டும். சுற்று உறுப்பு வழியாக மின்சாரம் ஓட்டத்தின் இந்த தொடர்ச்சியானது உறுப்பு முழுவதுமாக நடுநிலையிலிருந்து பின்பற்றப்படுகிறது.

சக்தி

ஒரு சுற்றுவட்டத்தில் உள்ள எந்த இருமுனை உறுப்பும் அதன் முனையங்களுக்கு இடையில் மின்னழுத்தத்தைக் கொண்டிருக்கலாம் மற்றும் மின்னோட்டம் அதன் வழியாக பாயும். மின்னோட்டம் மற்றும் மின்னழுத்தத்தின் அறிகுறிகளை சுயாதீனமாக தீர்மானிக்க முடியும், ஆனால் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் துருவமுனைப்புகளுக்கு இடையே ஒரு முக்கியமான உடல் உறவு உள்ளது, இதன் தெளிவுபடுத்தலுக்காக சில கூடுதல் நிபந்தனைகள் பொதுவாக எடுக்கப்படுகின்றன.

அத்திப்பழத்தில். மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் ஒப்பீட்டு துருவமுனைப்பு எவ்வாறு தீர்மானிக்கப்படுகிறது என்பதை 4 காட்டுகிறது. தற்போதைய திசை தேர்ந்தெடுக்கப்பட்டால், அது «+» முனையத்தில் பாய்கிறது. இந்த கூடுதல் நிபந்தனையை பூர்த்தி செய்யும் போது, ​​ஒரு முக்கியமான மின் அளவு - மின்சார சக்தி - தீர்மானிக்க முடியும். படத்தில் உள்ள சுற்று உறுப்பைக் கவனியுங்கள். 4.

மின்னழுத்தமும் மின்னோட்டமும் நேர்மறையாக இருந்தால், அதிக திறன் கொண்ட ஒரு புள்ளியில் இருந்து குறைந்த திறன் கொண்ட புள்ளிக்கு நேர்மறை கட்டணங்களின் தொடர்ச்சியான ஓட்டம் உள்ளது. இந்த ஓட்டத்தை பராமரிக்க, நேர்மறை கட்டணங்களை எதிர்மறையானவற்றிலிருந்து பிரித்து அவற்றை «+» முனையத்தில் அறிமுகப்படுத்துவது அவசியம். இந்த தொடர்ச்சியான பிரிப்புக்கு தொடர்ச்சியான ஆற்றல் செலவு தேவைப்படுகிறது.

மின்னூட்டங்கள் உறுப்பு வழியாக செல்லும்போது, ​​அவை இந்த ஆற்றலை வெளியிடுகின்றன. ஆற்றல் சேமிக்கப்பட வேண்டும் என்பதால், அது சுற்று உறுப்புகளில் வெப்பமாக வெளியிடப்படுகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, ஒரு டோஸ்டரில்) அல்லது அதில் சேமிக்கப்படுகிறது (எடுத்துக்காட்டாக, கார் பேட்டரியை சார்ஜ் செய்யும் போது). இந்த ஆற்றல் மாற்றம் நிகழும் விகிதம் அழைக்கப்படுகிறது சக்தி மற்றும் P = U NS Az (வாட்ஸ் = வோல்ட்ஸ் x ஆம்பியர்ஸ்) என்ற வெளிப்பாட்டால் தீர்மானிக்கப்படுகிறது.

சக்தியின் அளவீட்டு அலகு வாட் (W) ஆகும், இது 1 J ஆற்றலை 1 வினாடியாக மாற்றுவதற்கு ஒத்திருக்கிறது. அத்தியில் வரையறுக்கப்பட்ட துருவமுனைப்புகளுடன் மின்னழுத்தம் மற்றும் மின்னோட்டத்தின் தயாரிப்புக்கு சமமான சக்தி. 4 என்பது இயற்கணித அளவு.

P > 0 எனில், மேலே உள்ளதைப் போல, சக்தியானது தனிமத்தில் சிதறடிக்கப்படுகிறது அல்லது உறிஞ்சப்படுகிறது. P <0 எனில், இந்த வழக்கில் உறுப்பு இணைக்கப்பட்ட சுற்றுக்கு சக்தியை வழங்குகிறது.

எதிர்ப்பு கூறுகள்

ஒவ்வொரு சுற்று உறுப்புக்கும், முனைய மின்னழுத்தத்திற்கும் உறுப்பு வழியாக மின்னோட்டத்திற்கும் இடையே ஒரு குறிப்பிட்ட உறவை நீங்கள் எழுதலாம். மின்னழுத்தத்திற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையே உள்ள தொடர்பைத் திட்டமிடக்கூடிய ஒரு உறுப்பு எதிர்ப்பு உறுப்பு ஆகும்.இந்த வரைபடம் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு என அழைக்கப்படுகிறது. அத்தகைய அம்சத்தின் உதாரணம் படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 5.

அரிசி. 5. மின்தடை உறுப்பின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு

உறுப்பு D இன் முனையங்களில் உள்ள மின்னழுத்தம் தெரிந்தால், வரைபடமானது உறுப்பு D மூலம் மின்னோட்டத்தை தீர்மானிக்க முடியும்.அதேபோல், மின்னோட்டம் தெரிந்தால், மின்னழுத்தத்தை தீர்மானிக்க முடியும்.

சரியான எதிர்ப்பு

சிறந்த எதிர்ப்பு (அல்லது மின்தடை) ஆகும் நேரியல் எதிர்ப்பு உறுப்பு… நேரியல் வரையறையின்படி, ஒரு நேரியல் எதிர்ப்பு உறுப்புகளில் மின்னழுத்தத்திற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையிலான உறவு, மின்னோட்டம் இரட்டிப்பாகும் போது, ​​மின்னழுத்தமும் இரட்டிப்பாகும். பொதுவாக, மின்னழுத்தம் மின்னோட்டத்திற்கு விகிதாசாரமாக இருக்க வேண்டும்.

மின்னழுத்தத்திற்கும் மின்னோட்டத்திற்கும் இடையிலான விகிதாசார உறவு அழைக்கப்படுகிறது ஒரு வட்டத்தின் ஒரு பகுதிக்கான ஓம் விதி மற்றும் இரண்டு வழிகளில் எழுதப்பட்டுள்ளது: U = I NS R, இங்கு R என்பது தனிமத்தின் எதிர்ப்பு, மற்றும் I = G NS U, இங்கு G = I / R என்பது தனிமத்தின் கடத்துத்திறன். எதிர்ப்பின் அலகு ஓம் (ஓம்), மற்றும் கடத்துத்திறன் அலகு சீமென்ஸ் (செ.மீ.) ஆகும்.

இலட்சிய எதிர்ப்பின் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு படம் காட்டப்பட்டுள்ளது. 6. வரைபடம் என்பது Az/R க்கு சமமான சாய்வுடன் தோற்றம் வழியாக ஒரு நேர் கோடு.

அரிசி. 6. ஒரு சிறந்த மின்தடையத்தின் பதவி (a) மற்றும் தற்போதைய மின்னழுத்த பண்பு (b).

சரியான எதிர்ப்பு சக்தி

சிறந்த எதிர்ப்பால் உறிஞ்சப்படும் சக்தியை வெளிப்படுத்துதல்:

P = U NS I = I2NS R, P = U2/ R

ஒரு இலட்சிய எதிர்ப்பில், உறிஞ்சப்படும் சக்தியானது, மின்னோட்டத்தின் (அல்லது மின்னழுத்தத்தின்) சதுரத்தைச் சார்ந்தது போலவே, ஒரு சிறந்த எதிர்ப்பில் உறிஞ்சப்பட்ட v இன் அடையாளம் R இன் அடையாளத்தைப் பொறுத்தது. இருப்பினும் எதிர்மறை எதிர்ப்பு மதிப்புகள் சில நேரங்களில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன. சில முறைகளில் செயல்படும் சில வகையான சாதனங்களை உருவகப்படுத்தும்போது, ​​அனைத்து உண்மையான எதிர்ப்புகளும் பொதுவாக நேர்மறையாக இருக்கும். இந்த எதிர்ப்புகளுக்கு, உறிஞ்சப்பட்ட சக்தி எப்போதும் நேர்மறையாக இருக்கும்.

எதிர்ப்பால் உறிஞ்சப்படும் மின் ஆற்றல், ஏசி ஆற்றல் பாதுகாப்பு சட்டம், பிற இனங்களாக மாற வேண்டும்.பெரும்பாலும், மின் ஆற்றல் வெப்ப ஆற்றலாக மாற்றப்படுகிறது, இது ஜூல் வெப்பம் என்று அழைக்கப்படுகிறது. வெளியேற்ற விகிதம் ஜூல் வெப்பம் எதிர்ப்பின் அடிப்படையில், இது மின் ஆற்றலை உறிஞ்சும் விகிதத்துடன் பொருந்துகிறது. விதிவிலக்குகள் அந்த எதிர்ப்பு கூறுகள் (உதாரணமாக, ஒரு ஒளி விளக்கை அல்லது ஒலிபெருக்கி), உறிஞ்சப்பட்ட ஆற்றலின் ஒரு பகுதி மற்ற வடிவங்களாக மாற்றப்படுகிறது (ஒளி மற்றும் ஒலி ஆற்றல்).

முக்கிய மின் அளவுகளின் தொடர்பு

நேரடி மின்னோட்டத்திற்கு, அடிப்படை அலகுகள் படத்தில் காட்டப்பட்டுள்ளன. 7.

அரிசி. 7. முக்கிய மின் அளவுகளின் தொடர்பு

நான்கு அடிப்படை அலகுகள் - மின்னோட்டம், மின்னழுத்தம், எதிர்ப்பு மற்றும் சக்தி - நம்பகத்தன்மையுடன் நிறுவப்பட்ட உறவுகளால் ஒன்றோடொன்று இணைக்கப்பட்டுள்ளன, இது நேரடியாக மட்டுமல்லாமல் மறைமுக அளவீடுகளையும் செய்ய அல்லது மற்ற அளவிடப்பட்டவற்றிலிருந்து நமக்குத் தேவையான மதிப்புகளைக் கணக்கிட அனுமதிக்கிறது. எனவே, மின்சுற்றின் ஒரு பகுதியில் மின்னழுத்தத்தை அளவிட, ஒரு வோல்ட்மீட்டர் இருக்க வேண்டும், ஆனால் அது இல்லாத நிலையில் கூட, மின்னோட்டத்தின் மின்னோட்டத்தையும் இந்த பிரிவில் தற்போதைய எதிர்ப்பையும் அறிந்து, மின்னழுத்தத்தின் மதிப்பைக் கணக்கிடலாம்.