Электр агымы

Wikipedia — ирекле энциклопедия проектыннан
(Электр тогы битеннән юнәлтелде)
Моңа күчү: навигация, эзләү
 Просмотр этого шаблона  Классик электродинамика
VFPt Solenoid correct2.svg
Электр · Магнетизм
Шулай ук карагыз: Портал:Физика

Электр агымы — ирекле корылмалы кисәкчәләрнең, мәсәлән, электр кыры тәэсирендә билгеле тәртиптә компенсацияләнмәгән хәрәкәте. Мондый кисәкчәләр булып: үткәргечләрдәэлектроннар, электролитлардаионнар (катионнар һәм анионнар), газларда - ионнар һәм электроннар, вакуумда билгеле шартларда - электроннар, Ярымүткәргечләрдә — электроннар һәм тишекләр (электрон-тишек үткәрүчәнлеге) булып торырга мөмкин.

Электр агымы энергетикада энергияне арага тапшыру өчен киң кулланыла. Медицинада электр агымын реанимациядә, баш миенең билгеле өлкәләрнең электростимуляциясендә кулланалар. Электр корылма төшүе (разряд) махсус шифаханәләрдә Паркинсон авыруы һәм эпилепсияне дәвалау өчен, шулай ук электрофорез өчен кулланыла. Йөрәк мышцасын импульс агымы белән стимуляцияләүче ритм йөртүчесен брадикардия авыруы булганда кулланалар .

Сыйфатламалар[үзгәртү]

Агым юнәлеше үткәргечтә уңай корылмаларның юнәлеше белән бер үк икәнлеге тарихи кабул ителгән. Шул ук вакытта бердәнбер агым йөртүче кисәкчәләр булып тискәре кисәкчәләр торса (мәсәлән, металлда электроннар), агым юнәлеше электрон юнәлешенә капма-каршы була. Үткәргечләрдә кисәкчәләрнең юнәлешле хәрәкәтнең тизлеге үткәргечнең материалына, кисәкчәләрнең массасына һәм корылмасына, әйләнә-тирә температурага, куелган потенциаллар тизлегенә бәйле һәм яктылык тизлегеннән шактый кимрәк зурлык тәшкил итә. Билгеле тәртиптә хәрәкәте исәбенә 1 с эчендә үткәргечтә электроннар 0,1 мм дан азрак арага күчәләр. Моңа да карамастан, электр агымының үзенең таралыш тизлеге яктылык тизлегенә тигез, ягъни электромагнит дулкыны фронтының таралыш тизлегенә тигез. даими (инг. direct current, DC) һәм алмаш (инг. alternating current, AC) агымнарны аералар.

  • Даими агым — вакыт белән зурлыгы һәм юнәлеше әз үзгәрә торган агым.
  • Алмаш агым — вакыт белән юнәлеше һәм зурлыгы үзгәрә торган агым. Алмаш агымнар арасында төп агым булып зурлыгы синусоидаль закон буенча үзгәрүче агым тора. Бу очракта үткәргечнең һәрбер очның потенциалы башка үткәргечнең очның потенциалына караганда уңайдан тискәрегә үзгәреп тора, шул вакытта барлык ара потенциаллар үтелә (нуль потенциалын да кертеп). Нәтиҗәдә юнәлешен гел үзгәртеп тора торган агым барлыкка килә: бер юнәлештә хәрәкәтләнгәндә ул амплитуда зурлыгы дип аталган максимумга кадәр арта, аннан соң кими, ниндидер мизгелдә нульгә тигез була, аннан соң янә арта, әмма бу юлы икенче юнәлештә һәм шулай ук максималь дәрәҗәгә җитә, ноль аша үтәр өчен кими, моннан соң цикл яңадан башлана.
    Бер шундый цикл үтә торган вакыт (агымның ике юнәлешкә дә үзгәрүен кертеп), алмаш агымның периоды дип атала. Вакыт берәмлеге дәвамында агым башкарган периодлар микъдары ешлык атамасы астында билгеле. Ешлык герцларда үлчәнә, бер Герц секундка бер периодка тәңгәл килә.

Алмаш югары ешлык агымы үткәргеч өслегенә кысрыклап чыгарыла, бу эффект кабык эффекты (скин-эффект) дип атала.

Агым зурлыгы һәм тыгызлыгы[үзгәртү]

Агым зурлыгы дип үткәргечнең аркылы киселеше аша берникадәр вакыт эчендә үткән корылма микъдарының шул вакыт арасына нисбәтенә тигез физик зурлыкны атыйлар. СИ системасында агым зурлыгы Амперларда үлчәнә. Ом кануны буенча чылбыр өлеше өчен агым зурлыгы I бу чылбыр өлешенә куелган көчәнешкә U туры пропорциональ һәм бу чылбыр өлешенең үткәргеченең каршылыгына R кире пропорциональ :

I = \frac{U}{R}

Агым тыгызлыгы дип модуле агым юнәлешенә перпендикуляр ниндидер бер мәйданчык аша үтүче агым зурлыгының бу мәйданчык зурлыгына нисбәтенә тигез, ә вектор юнәлеше агымда уңай корылманың хәрәкәт юнәлеше белән бер булган вектор атала. Ом законы буенча мохиттә агым тыгызлыгы \vec{j} электр кырының көчәнешлелегенә \vec{E} һәм мохитнең үткәрүчәнлегенә пропорциональ:

\vec{j} = \sigma\vec{E}

СИ системасында агым тыгызлыгы квадрат метрга бүленгән амперларда үлчәнә.

Егәрлек[үзгәртү]

Үткәргечтә агым булганда каршылык көчләренә каршы эш башкарыла. Бу эш җылылык рәвешендә чыгарыла. Җылылык югалтулары егәрлеге дип вакыт берәмлеге эчендә чыгарылган җылылык микъдарына тигез зурлык атала. Джоуль — Ленц законы буенча үткәргечтә җылылык югалтулар егәрлеге үтүче агымның зурлыгына һәм куелган көчәнешкә пропорциональ:

P = IU = I^2R = \frac{U^2}{R}

Егәрлек Ваттларда үлчәнә. Тоташ мохиттә югалтуларның күләм зурлыгы p бу ноктада агым тыгызлыгы векторы \vec{j} белән электр кырының көчәнешлелеге \vec{E} белән скаляр тапкырлама белән билгеләнә:

p = \left(\vec{j}\vec{E}\right) = \sigma E^2 = \frac{j^2}{\sigma}

Күләм егәрлеге кубик метрларга бүленгән Ваттларда үлчәнә.

Тайпыллма агымы[үзгәртү]

Кайвакыт җылылык өчен күчеш агымы билгеләмәсен кертәләр. Билгеләмә буенча, тайпылма агым тыгызлыгы \vec{j_D} — ул электр кырның \vec{E} вакыт белән үзгәрүе тизлегенә тигез вектор зурлыгы:

\vec{j_D} = \frac{\partial\vec{E}}{\partial t}

Эш шунда ки, электр кыры үзгәргәндә, агым үткәндә кебек үк, магнит кырының генерациясе була, бу ике процессны бер-берсенә охшаш ясый. Моннан тыш электр кырының үзгәрүе гадәттә энергия тапшыруы белән бара. Мәсәлән, конденсаторның корылма алуы һәм бирүе вакытында, аның тәлинкәләре арасында корылмалы кисәкчәләрнең хәрәкәте булмаса да, аның аша берникадәр энергия ташучы һәм үзешчән рәвешле электр чылбырын тоташтыручы күчеш агымы турында сүз алып баралар. Конденсаторда күчеш агымы I_D түбәндәге формула буенча билгеләнә:

I_D = \frac{{\rm d}Q}{{\rm d}t} = C\frac{{\rm d}U}{{\rm d}t},

монда Q — конденсатор тәлинкәләрендә корылма, U — тәлинкәләр арасында потенциаллар аермасы, C — конденсаторның сыешлыгы. Күчеш агымы электр агымы түгел, чөнки ул электр корылмалы кисәкчәләр күчерү белән бәйле түгел.

Электр куркынычсызлыгы[үзгәртү]

Кешенең тәне электр агымы үткәргече булып тора. Кешенең каршылыгы тән коры һәм җәрәхәтләнмәгән булганда 3 тән алып 100 кОм га кадәр тирбәлә. Кеше яки хайван организмы аша үткәрелгән агым, түбәндәге гамәлләр кыла:

  • термик (пешүләр, кан үткәрүче куышлыкларның җылынуы һәм җәрәхәте);
  • электролитик (канның таркалуы, физик-химик составы бозылуы);
  • биологик (организм тукымаларның ярсынуы һәм борчылуы, ирексездән мускул кыскартулары)

Агым сугуының нәтиҗәсен билгеләүче төп фактор булып, кеше тәне аша үтүче агым зурлыгы булып тора. Куркынычсызлык техникасы буенча электр агымы түбәндәгечә классификацияләнә:

  • куркынычсыз дип кеше организмы аша дәвамлы үтүе зарар китерми торган һәм берничек тә сизелми торган агым санала, аның зурлыгы 50 мкА дан да зуррак түгел;
  • минималь сизелә торган – кеше сизә торган минималь алмаш агым 1 мА чамасы;
  • җибәрми торган агым дип, кеше үз ихтыяр көче белән агым йөртүче өлештән кулын ала алмый торган зурлыктагы агымны атыйлар. Алмаш агым өчен бу якынча 10-15 мА, даими агым өчен — 50 мА;
  • фибрилляцион бусага дип 100 мА чамасы алмаш агым зурлыгы атала, аның 0.5 секундтан озаграк тәэсире зур ихтималлылык (вероятность) белән йөрәк мышцаларның фибрилляциясенә китерә. Бу бусаганы шартлы рәвештә кеше өчен үлем китерә торган дип санала.

Шулай ук карагыз[үзгәртү]

Сылтамалар[үзгәртү]