„Elektromos áram” változatai közötti eltérés
a |
|||
| (4 közbenső módosítás, amit 4 másik szerkesztő végzett, nincs mutatva) | |||
| 1. sor: | 1. sor: | ||
| − | Az '''elektromos áram''' (vagy régies, a műszaki életben használt nevén '''villamos áram''') a [[elektromos töltés|töltéssel]] rendelkező részecskék áramlása. Lényegében minden rendezett töltésmozgást elektromos áramnak nevezünk, de mégis különbséget teszünk a fémekben az elektronok által létrehozott | + | Az '''elektromos áram''' (vagy régies, a műszaki életben használt nevén '''villamos áram''') a [[elektromos töltés|töltéssel]] rendelkező részecskék áramlása. Lényegében minden rendezett töltésmozgást elektromos áramnak nevezünk, de mégis különbséget teszünk a fémekben az elektronok által létrehozott konduktív áram és a folyadékokban, gázokban szabad töltéshordozók (ionok) mozgása során létrejövő konvektív áram között. |
==Elektromos áramerősség== | ==Elektromos áramerősség== | ||
| − | Az áram mennyiségi jellemzésére az '''áramerősség''' nevű fizikai | + | Az áram mennyiségi jellemzésére az '''áramerősség''' nevű fizikai SI-alapegységet használjuk. Definíció szerint áramerősségen az áramvezető keresztmetszetén időegység alatt áthaladó töltés nagyságát értjük. Jele: ''I'', általában ill. egyenfeszültség estén vagy ''i'' váltakozófeszültség esetén, de az ''i'' jelentheti az egyenáramú összetevő leválasztása után maradó váltóáramú összetevőt is. |
| − | Mértékegysége az '''amper''', melynek jele ''A'', | + | Mértékegysége az '''amper''', melynek jele ''A'', André-Marie Ampère francia fizikus tiszteletére. |
A definíció alapján tehát a következő összefüggést írhatjuk fel a vezető keresztmetszetén Δ''t'' időtartam alatt átáramló töltések Δ''Q'' nagysága és az elektromos áram erőssége között: | A definíció alapján tehát a következő összefüggést írhatjuk fel a vezető keresztmetszetén Δ''t'' időtartam alatt átáramló töltések Δ''Q'' nagysága és az elektromos áram erőssége között: | ||
:<math>I=\frac{\Delta Q}{\Delta t}</math> | :<math>I=\frac{\Delta Q}{\Delta t}</math> | ||
| + | Megjegyzés: | ||
| + | Ampere (1775-1836) elméletei alapul szolgáltak Faraday, Weber, Thomson és mások kutatásaihoz. | ||
| + | A 19-ik század 70-es éveiben kiderült, hogy áram töltéshordozók nélkül is létezhet. Ha egy adó kimenete és az antenna közé kondenzátort kapcsolunk, -mint tudjuk- antennaáram akkor is folyik. Pedig a kondenzátor fegyverzetei között nincsenek szabad töltéshordozók. Lehet például egy vákuum szigetelésű kondenzátorra gondolni. Itt időegység alatt áthaladó töltésmennyiségről sem lehet beszélni. A nagyfrekvenciás áram mégis átfolyik a kondenzátoron. Az ilyen 'nemlétező' töltéshordozók révén kialakuló áramokat Maxwell eltolási áramoknak nevezte. Szerencsére Ohm törvénye ezekre is igaz. | ||
| + | HA5KJ | ||
== Az áramerősség egységének definíciójáról == | == Az áramerősség egységének definíciójáról == | ||
| − | 1 '''A''' az áram erőssége, ha két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban, egymástól 1 m távolságban lévő vezető között méterenként <math>2x10^{-7} </math> '''N''' erőt hoz létre. | + | 1 '''A''' az áram erőssége, ha két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban, egymástól 1 '''m''' távolságban lévő vezető között méterenként <math>2x10^{-7} </math> '''N''' erőt hoz létre. |
==Kiszámítása== | ==Kiszámítása== | ||
| − | <math>I={Q \over t} = {[C] \over [s]} = [A]</math> | + | <math>I={Q \over t} = {[C] \over [s]} = [A]</math>, ahol |
| − | + | * '''Q''' a villamos töltés [coulomb], | |
| + | * '''t''' az idő [másodperc] | ||
==Az áram iránya== | ==Az áram iránya== | ||
* Technikai áramirány: a pozitív pólustól a negatív pólus irányába (a villamos szakmák hagyományosan ezt használják) | * Technikai áramirány: a pozitív pólustól a negatív pólus irányába (a villamos szakmák hagyományosan ezt használják) | ||
| − | * Fizikai áramirány: a negatív pólustól a pozitív pólus irányába (az | + | * Fizikai áramirány: a negatív pólustól a pozitív pólus irányába (az elektronok valós haladási iránya) |
==A villamos áram hatásai== | ==A villamos áram hatásai== | ||
===Hőhatás=== | ===Hőhatás=== | ||
| − | + | Joule törvénye kimondja, hogy az ellenálláson átfolyó áram villamos teljesítményének megfelelő hőt termel. A fejlődő hő a Joule-hő. | |
===Vegyi hatás=== | ===Vegyi hatás=== | ||
*folyadékok vezetése: | *folyadékok vezetése: | ||
| − | ** | + | **elektrolízis,Faraday törvénye |
| − | ** | + | **galvánelemek |
| − | ** | + | **akkumulátorok |
| − | ** | + | **tüzelőanyag-cellák |
| − | ** | + | **korrózió |
===Mágneses hatás=== | ===Mágneses hatás=== | ||
| − | * | + | *villamos tér |
===Fényhatás=== | ===Fényhatás=== | ||
*fényforrások (izzólámpák, fénycsővek) | *fényforrások (izzólámpák, fénycsővek) | ||
| − | * | + | *villámlás |
===Élettani (fizológiai) hatás=== | ===Élettani (fizológiai) hatás=== | ||
| − | Az | + | Az emberi test vezeti a villamos áramot; ellenállása általában 200-3000 Ω. A szervezeten áthaladó áram károsodást,sőt halált is okozhat. A károsodás mértékét az áram erőssége és típusa, a hatás ideje, és az áram testen belüli útja határozza meg. |
==Források== | ==Források== | ||
| − | * Molodványi Gyula: Az SI mértékegységekről ISBN | + | * Molodványi Gyula: Az SI mértékegységekről ISBN 1022560 |
| + | |||
| + | [[Kategória:Fizikai háttér]] | ||
A lap jelenlegi, 2009. július 25., 23:01-kori változata
Az elektromos áram (vagy régies, a műszaki életben használt nevén villamos áram) a töltéssel rendelkező részecskék áramlása. Lényegében minden rendezett töltésmozgást elektromos áramnak nevezünk, de mégis különbséget teszünk a fémekben az elektronok által létrehozott konduktív áram és a folyadékokban, gázokban szabad töltéshordozók (ionok) mozgása során létrejövő konvektív áram között.
Tartalomjegyzék
Elektromos áramerősség
Az áram mennyiségi jellemzésére az áramerősség nevű fizikai SI-alapegységet használjuk. Definíció szerint áramerősségen az áramvezető keresztmetszetén időegység alatt áthaladó töltés nagyságát értjük. Jele: I, általában ill. egyenfeszültség estén vagy i váltakozófeszültség esetén, de az i jelentheti az egyenáramú összetevő leválasztása után maradó váltóáramú összetevőt is.
Mértékegysége az amper, melynek jele A, André-Marie Ampère francia fizikus tiszteletére.
A definíció alapján tehát a következő összefüggést írhatjuk fel a vezető keresztmetszetén Δt időtartam alatt átáramló töltések ΔQ nagysága és az elektromos áram erőssége között:
- [math]I=\frac{\Delta Q}{\Delta t}[/math]
Megjegyzés: Ampere (1775-1836) elméletei alapul szolgáltak Faraday, Weber, Thomson és mások kutatásaihoz. A 19-ik század 70-es éveiben kiderült, hogy áram töltéshordozók nélkül is létezhet. Ha egy adó kimenete és az antenna közé kondenzátort kapcsolunk, -mint tudjuk- antennaáram akkor is folyik. Pedig a kondenzátor fegyverzetei között nincsenek szabad töltéshordozók. Lehet például egy vákuum szigetelésű kondenzátorra gondolni. Itt időegység alatt áthaladó töltésmennyiségről sem lehet beszélni. A nagyfrekvenciás áram mégis átfolyik a kondenzátoron. Az ilyen 'nemlétező' töltéshordozók révén kialakuló áramokat Maxwell eltolási áramoknak nevezte. Szerencsére Ohm törvénye ezekre is igaz. HA5KJ
Az áramerősség egységének definíciójáról
1 A az áram erőssége, ha két párhuzamos, egyenes, végtelen hosszúságú, elhanyagolhatóan kicsiny kör keresztmetszetű és vákuumban, egymástól 1 m távolságban lévő vezető között méterenként [math]2x10^{-7} [/math] N erőt hoz létre.
Kiszámítása
[math]I={Q \over t} = {[C] \over [s]} = [A][/math], ahol
- Q a villamos töltés [coulomb],
- t az idő [másodperc]
Az áram iránya
- Technikai áramirány: a pozitív pólustól a negatív pólus irányába (a villamos szakmák hagyományosan ezt használják)
- Fizikai áramirány: a negatív pólustól a pozitív pólus irányába (az elektronok valós haladási iránya)
A villamos áram hatásai
Hőhatás
Joule törvénye kimondja, hogy az ellenálláson átfolyó áram villamos teljesítményének megfelelő hőt termel. A fejlődő hő a Joule-hő.
Vegyi hatás
- folyadékok vezetése:
- elektrolízis,Faraday törvénye
- galvánelemek
- akkumulátorok
- tüzelőanyag-cellák
- korrózió
Mágneses hatás
- villamos tér
Fényhatás
- fényforrások (izzólámpák, fénycsővek)
- villámlás
Élettani (fizológiai) hatás
Az emberi test vezeti a villamos áramot; ellenállása általában 200-3000 Ω. A szervezeten áthaladó áram károsodást,sőt halált is okozhat. A károsodás mértékét az áram erőssége és típusa, a hatás ideje, és az áram testen belüli útja határozza meg.
Források
- Molodványi Gyula: Az SI mértékegységekről ISBN 1022560
