الکتریسیته از کلمه یونانی الکترون به معنی کهربا گرفته شده است.چرا که هرگاه کهربا را با پارچه پشمی مالش دهیم، اجسام سبکی مانند کاه را به خود جذب می کند.
الکتریسیته جریان بارهای منفی که الکترون خوانده می شوند است . ( الکترون ها ذراتی هستند که بخشی از همه اتم ها را تشکیل می دهند . ) این بارهای الکتریکی با واحدی به نام کولن اندازه گیری می شوند . الکتریسیته شکل بسیار انعطاف پذیری از انرژی است که آن را می توان به شکل های متعدد دیگری از انرژی ، از جمله نور و گرما ، تبدیل کرد . دو نوع الکتریسیته وجود دارد : جریان مستقیم(DC) ،که فقط در یک جهت بر قرار می شوند ، و جریان متناوب ( AC)که در هر ثانیه بار ها تغییر جهت می دهد .
رعد و برق : گاهی اوقات هنگام طوفان ، الکتریسیته به صورت طبیعی به شکل برق آسمان دیده می شود. رسانا ها و عایق ها : رسانا ماده ای است که بار الکتریکی به آسانی در آن جریان یابد . فلز ها ، به ویژه طلا و نقره ، رسانا های خوبی هستند زیرا اتم های آنها الکترون های آزادی دارند که انرژی را به آسانی بین اتم ها انتقال می دهند . عایق ماده ای است که بار الکتریکی نمی تواند به آسانی از آن عبور کند . مواد پلاستیک و لاستیک عایق های خوبی هستند زیرا الکترون ها در اتم های آنها محدودند و در نتیجه انرژی نمی تواند به آسانی بین این تام ها منتقل شود .
ایجاد الکتریسیته تقریباً همه اشکال انرژی را می توان به الکتریسیته تبدیل کرد . متوال ترین روش های ایجاد الکتریسیته روش هایی است که در باتری ها و مولد های برق به کار می رود . توان حاصل از باتری با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی حاصل می شود . بیش تر مولد های برق انرژی گرمایی (حاصل از سوزاندن سوخت ) را به انرژی الکتریکی تبدیل می کنند . بعضی از مولدها از منابع طبیعی مانند نور خورشید یا نیروی باد برای به دست آوردن انرژی الکتریکی استفاده می کنند.
مولد های برق : با قطع خطوط نیرویی که حول یک آهن ربا وجود دارد می توان جریان اکتریکی ایجاد کرد . این خطوط توسط یک سیم پیچ قطع می شوند و الکترون های آزاد سیم به حرکت در می آیند . به این ترتیب جریان الکتریکی در سیم ایجاد می شود . این اثررا با قطع خطوط به دفعات بیشتر ، یا افزایش تعداد دورهای سیم پیچ یا قدرت آهن ربا می توان افزایش داد . در نیرو گاه های برق سراسرجهان با استفاده از این روش الکتریسیته در مقیاس بالا تولید می شود
باتری ها : باتری ها را می توان محفظه ذخیره انرژی دانست . یک باتری معمولی شامل الکترود های منفی والکترود های مثبت و مایع یا خمیر اسیدی به نام الکترولیت می باشد . الکترود ها در الکترولیت حل می شوند و یون ها را به وجود می آورندکه باعث ایجاد باراضافی در الکترود های منفی و مثبت می گردد. این بار،هنگامی که به مدار وصل گردد،جریان تولید می شود. الکترونیک
الکترونیک شاخه جدیدی از فیزیک است که هر روز نقش مهم تری در زندگی ما ایفا می کند . این شاخه علمی به استفاده از الکتریسیته برای ایجاد سیگنال هایی که اطلاعات را حمل می کنند و وسایلی مانند کامپیوتر ها را کنترل می کنند مربوط است . این وسیله ها حاوی مدار های الکتریکی هستند که جریان الکتریکی از آنها عبور می کنند .بخش های کنترل کننده یک مدار ، مؤلفه های آن خوانده می شوند ، که شامل دیو ها و ترنزیستور هاست .
ماهیت الکتریسیته
ماهیت الکتریسیته به دلیل وجود بارهای الکتریکی در اتمهای ماده است. در نظریه امروزی اتمی، اتم تشکیل یافته است از یک هسته مرکزی که دارای دو نوع ذره پروتون با بار مثبت و نوترون بدون بار است و ذرات بسیار ریزی بنام الکترون با بار منفی که به دور هسته می چرخند.
انواع الکتریسیته
الکتریسیته دو نوع است : الکتریسیته ساکن و الکتریسیته جاری.
الکتریسیته ساکن
هر گاه الکتریسیته تولید شده در محل تولید باقی بماند آنرا الکتریسیته ساکن می نامند.
الکتریسیته جاری
از حرکت الکترونها، الکتریسیته جاری به وجود می آید.
بار الکتریکی چیست؟
چرخش الکترون به دور هسته در اثر وجود نیروی الکتریکی بین آنهاست و نیز بعضی از اجسام تحت شرایط خاصی بر هم نیروی جاذبه یا دافعه الکتریکی وارد می کنند. عامل این نیروها به سبب خاصیتی است که بطور ذاتی در الکترونها وجود دارد. لذا آن کمیت فیزیکی که این خاصیت را توصیف و بزرگی نیروی حاصل از آنها را تعیین می کند، بار الکتریکی نامیده می شود .
قانون پایستگی بار الکتریکی
بار الکتریکی از هیچ به وجود نمی آید و از بین هم نمی رود، فقط از یک جسم به جسم دیگر منتقل می شود. این بیان را پایستگی بار الکتریکی می نامند.
چند نوع بار الکتریکی وجود دارد؟
دو نوع: بار منفی( بار الکترون با علامت e- ) و بار مثبت ( بار پروتون با علامت e+).
بارهای الکتریکی الکترون و پروتون چه فرقی با هم دارند؟
از نظر مقدار یکی هستند اما علامتهای مخالف هم دارند. توجه کنید که در نظر گرفتن علامتهای منفی و مثبت برای بارهای الکتریکی الکترون و پروتون یک اتمی قراردادی است و برای طبیعت این علامتها مفهومی ندارند.
کمترین مقدار بار الکتریکی در طبیعت چقدر است؟
اندازه بار الکتریکی یک الکترون( یا یک پروتون) به عنوان یکای طبیعی بار الکتریکی یعنی کوچکترین بار الکتریکی موجود در ماده در نظر گرفته می شود .
از رابطه q=n e چه نتیجه اساسی در فیزیک حاصل می شود؟
این رابطه نشان می دهد بار الکتریکی نیز مانند ماده ساختمان دانه ای دارد. یعنی همانطور که ماده از ذرات ریزی بنام اتم درست شده است، بار الکتریکی نیز از ذراتی بنام الکترون(یا پروتون) تشکیل یافته است.
بار الکتریکی خالص یعنی چه؟
یک اتم در حالت عادی از نظر الکتریکی خنثی است. یعنی تعداد بارهای مثبت و منفی آن با هم برابرند. اگر این تعادل را با گرفتن یا دادن الکترون به اتمهای یک جسم برهم بزنیم، دیگر جسم از نظر بار الکتریکی خنثی نخواهد بود. در این حالت می گوییم جسم دارای بار الکتریکی خالص است. به عبارت دیگر بارهای الکتریکی خنثی نشده یک جسم را بار الکتریکی خالص می نامند.
وقتی که یک اتم الکترون اضافی دریافت می کند دارای بار الکتریکی خالص منفی می شود و اگر الکترون از دست بدهد به دلیل وجود پروتونهای اضافی خنثی نشده،بار الکتریکی خالص آن مثبت خواهد بود.
نیروی الکتریکی چگونه است؟
نیرویی را که اجسام دارای بار الکتریکی به یکدیگر وارد میکنند، نیروی الکتریکی می نامند.
س: قانون بنیادی الکتریسیته ساکن چگونه است؟
بارهای الکتریکی همنوع یکدیگر را می رانند و بارهای الکتریکی نا همنوع یکدیگر را می ربایند. به عبارت دیگر دو بار مثبت و منفی یکدیگر را می ربایند و دو بار مثبت یا دو بار منفی یکدیگر را می رانند.
روشهای تولید الکتریسیته ساکن کدامند؟
به دو روش می توان الکتریسیته ساکن تولید کرد: روش مالش و روش القاء.
تولید الکتریسیته ساکن یا باردار کردن به طریقه مالش چگونه است؟
این روش مناسب اجسام نا رسانا است. هنگامی که دو جسم نارسانا بر روی هم مالیده می شوند، به علت اصطکاک و گرمای تولید شده، الکترونهای آن جسمی که سست ترند از اتمهای خود کنده شده و بر روی جسم دیگر منتقل می شوند. در این حالت در جسمی که الکترون از دست داده بار مثبت(+) و در جسمی که الکترون گرفته است، بنا به قانون پایستگی بار الکتریکی، به همان مقدار بار منفی(-) به وجود می آید. مثلاً در صورتی که یک میله پلاستیکی( یا ابونیتی) را به پارچه پشمی مالش دهیم، الکترونها از پارچه به میله پلاستیکی منتقل شده و میله بار منفی و پارچه بار مثبت خالص پیدا می کند. یا اگر به جای میله پلاستیکی از میله شیشه ای استفاده کنیم، برعکس حالت قبل شیشه بار مثبت و پارچه بار منفی پیدا می کند.
اجسام رسانا و نارسانای الکتریکی چگونه اند؟
پاره ای از مواد مثل فلزات به راحتی الکتریسیته را از خود عبور می دهند. در این مواد الکترونها با دریافت اندکی انرژی از اتمهای خود کنده شده و به حرکت در می آیند. این مواد را رسانای الکتریکی می نامند. اما پاره ای مواد دیگر مثل چوب و پلاستیک الکتریسیته را به راحتی از خود عبور نمی دهند. الکترونهای این مواد برای کنده شده از اتمهایشان به انرژی زیادی نیاز دارند و به این علت به حرکت در آوردن آنها خیلی مشکل است. اینگونه مواد را نارسانای الکتریکی می گویند.
الکترون آزاد
در اجسام فلزی الکترونها به راحتی از اتمهای خود جدا می شوند و در درون جسم به حرکت در می آیند و موجب رسانایی الکتریکی می شوند. این الکترونها را الکترنهای آزاد می نامند.
انرژی پتانسیل الکتریکی:
اگر بخواهیم دو ذرة باردار ناهمنام (- و +)را با سرعت ثابت از هم دور کنیم، برای غلبه بر نیروی ربایش بین آنها باید کار انجام دهیم این کار انجام شده به صورت انرژی پتانسیل الکتریکی در بارهای الکتریکی ذخیره می‌شود.
همچنین اگر بخواهیم دو ذرة باردار همنام را (+ و +) با سرعت ثابت بهم نزدیک کنیم. نیز باید کار انجام دهیم.
تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی یک بار الکتریکی در یک میدان برابر انرژی است که برای جابجایی آن بار صرف می‌شود.
اختلاف پتانسیل الکتریکی:
اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه: برابر است با تغییر انرژی پتانسیل الکتریکی بر واحد بار مثبت، وقتی که واحد بار از نقطه اول به نقطه دوم جابجا می‌شود.
که در آن W کاری است که ما برای جابجاییبار الکتریکی انجام میدهیم .
V اختلاف پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه 1 و 2 (واحد آن ولت میباشد)
U اختلاف انرژی پتانسیل الکتریکی بین دو نقطه 1 و 2 واحد آن ژول میباشد.
واندو گراف چیست ؟
دستگاهی است که مولد الکتریسیته ساکن می باشد . این دستگاه دارای دو غلطک از جنس متفاوت است که توسط تسمه ای به حرکت در می آیند . با حرکت تسمه بارهای الکتریکی به کلاهک منتقل می شوند . نوع بار الکتریکی بستگی به جنس غلطکها دارد .
اختلاف پتانسیل الکتریکی
تعریف: عاملی را که موجب جریان یا شارش بارهای الکتریکی از یک نقطه به نقطه دیگر می شود،اختلاف پتانسیل الکتریکی می نامند.
تعریف پتانسیل الکتریکی
انرژی پتانسیل واحد بار را پتانسیل الکتریکی می نامند.
وسیله اندازه گیری اختلاف پتانسیل چیست و چگونه در مدار قرار می گیرد؟
ولت سنج است. این وسیله با قسمتی از مدار که می خواهیم اختلاف پتانسیل دو سر آن را اندازه بگیریم، به صورت موازی قرار داده می شود. برای اندازه گیری دقیق، مقاومت داخلی ولت سنج باید خیلی زیاد باشد تا از آن جریانی عبور نکند.
مولد یا باتری چیست؟
وسیله ای است که با تبدیل انرژی شیمیایی به انرژی الکتریکی، بین دو نقطه اختلاف پتانسیل الکتریکی به وجود آورده و سبب شارش بارهای الکتریکی می شود. در واقع مولد به بارهای الکتریکی انرژی می دهد تا شارش نمایند. پیل یا مولد را با علامت نشان می دهند.(|+ نمایانگر پایانه مثبت و -| نمایانگر پایانه منفی مولد است.)
تعریف نیروی محرکه مولد؟
بیشترین اختلاف پتانسیلی که مولد می تواند به وجود آورد نیروی محرکه آن نامیده می شود.
مدار الکتریکی چیست؟
برای آنکه جریان الکتریکی برقرار بماند، بار به یک مسیر بسته نیاز دارد تا در آنن شارش کند. مسیری که بارها در آن حرکت می کنند مدار الکتریکی نامیده می شود
یک مدار الکتریکی ساده چگونه است؟
یک مدار الکتریکی ساده از دو قسمت تشکیل می شود. اول مولد یا تولید کننده جریان الکتریکی، دوم مصرف کننده الکتریسیته و این دو قسمت با سیم هایی با مقاومت ناچیز به هم وصل می شوند برای اندازه گیری شدت جریان واختلاف پتانسیل در مدار، آمپرسنج و ولت سنج نیز به آن اضافه می شود.
چگونه می توان جریان الکتریکی به وجود آورد؟
برای به حرکت در آوردن بارهای الکتریکی بین دو نقطه باید به وسیله ای بین آن دو نقطه اختلاف پتانسیل ایجاد نمود. باتری، دینامو، ژنراتور، پیل خورشیدی و واندوگراف از وسیله های رایجی هستند که می توانند بین دو نقطه اختلاف پتانسیل ایجاد کنند.
جهت جریان در مدار الکتریکی چگونه است؟
در یک مدار الکتریکی جهت واقعی جریان از قطب منفی باتری بطرف قطب مثبت آنست. اما به دلیل تاریخی جهت جریان را بطور قراردادی از قطب مثبت بطرف قطب منفی باتری در نظر می گیرند.
تعریف شدت جریان الکتریکی؟
آهنگ شارش بار الکتریکی( یعنی بار شارش شده در یک ثانیه) را شدت جریان الکتریکی می نامند..
شدت جریان را با نماد I نشان می دهند و یکای آن آمپر( A) است.
فرمت این مقاله به صورت Word و با قابلیت ویرایش میباشد
تعداد صفحات این مقاله 23صفحه
پس از پرداخت ، میتوانید مقاله را به صورت انلاین دانلود کنید
دانلود مقاله الکتریسیته
