Ηλεκτρικόν Ρεύμα
- Για την πλήρη μαθηματική περιγραφή του Ηλεκτρικού Ρεύματος βλέπε: Ηλεκτρικό Ρεύμα \Οντότητα.
- Η ροή (κίνηση) ηλεκτρονίων (συνήθως) κατά μήκος ενός επιμήκους αγωγού.
Ετυμολογία[]
Η ονομασία "Ηλεκτρικό" σχετίζεται ετυμολογικά με την λέξη "ηλεκτρισμός".
Παραγωγή[]
Μια ηλεκτρογεννήτρια παράγει ηλεκτρικό ρεύμα, όταν ανάμεσα σε δυο πόλους υπάρχει διαφορά δυναμικού (τάση), χάρη στην οποία προκαλείται συνεχής ροή ηλεκτρονίων από τον αρνητικό προς το θετικό πόλο της, στο μέσο ενός αγωγού, που τους ενώνει. Ο ηλεκτρισμός αυτός που βρίσκεται σε κίνηση και σχηματίζει ηλεκτρικό ρεύμα λέγεται δυναμικός ηλεκτρισμός.
Η τάση μετρείται σε Volt. Στο ηλεκτρικό ρεύμα διακρίνουμε ακόμη την ένταση, που μετρείται σε Ampere και την αντίσταση, που προβάλλει ο αγωγός στη δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος, που μετριέται σε Ohm (η αντίσταση εξαρτάται από τη φύση και τις διαστάσεις του αγωγού).
Πηγές[]
Τρόποι παραγωγής ηλεκτρικού ρεύματος υπάρχουν πολλοί. Συνήθως χρησιμοποιούμε τρεις ηλεκτρικές πηγές:
- τα ηλεκτροχημικά στοιχεία,
- τους ηλεκτρικούς συσσωρευτές και
- τις ηλεκτρογεννήτριες.
Ηλεκτρικό Στοιχείο[]
Σε ένα υάλινο δοχείο, που περιέχει απεσταγμένο ύδωρ και λίγο Θειικό Οξύ, τοποθετούμε δυο πλάκες, μια από χαλκό (Cu) και μια από ψευδάργυρο (Zn), που τις ενώνουμε με σύρμα. Παράγεται ηλεκτρικός σπινθήρας κι αν πλησιάσουμε τη γλώσσα μας, αισθανόμαστε μια αλμυρή γεύση.
Η συσκευή αυτή λέγεται στοιχείο του Volta. Οι δυο πλάκες λέγονται ηλεκτρόδια και οι άκρες τους πόλοι, θετικός (+) του cu και αρνητικός (-) του Zn.
Αν συνδέσουμε με ένα σύρμα πολλά όμοια στοιχεία, έτσι που ο πόλος Cu του πρώτου και ο πόλος Zn του τελευταίου να μείνουν ελεύθεροι, έχουμε μια ηλεκτρική στήλη.
Από τέτοια ηλεκτρικά στοιχεία, ξηρά όμως, για να μεταφέρονται εύκολα, αποτελούνται οι ηλεκτρικές στήλες.
Συσσωρευτές (μπαταρίες)[]
Οι μπαταρίες κακώς λέγονται ηλεκτρικές πηγές, γιατί στην ουσία είναι αποθήκες ηλεκτρικού ρεύματος. Ένας απλός συσσωρευτής αποτελείται από δύο πλάκες μόλυβδου τοποθετημένες μέσα σε δοχείο, που περιέχει αραιό διάλυμα θειικού οξέος. Αν συνδέσουμε το συσσωρευτή με ηλεκτρικό ρεύμα με τις αντιδράσεις που γίνονται, αποθηκεύεται ηλεκτρισμός στο συσσωρευτή. Αυτό λέγεται φόρτιση του συσσωρευτή. Μετά τη φόρτιση ο συσσωρευτής γίνεται πηγή ηλεκτρικού ρεύματος και μπορεί να μας δώσει ηλεκτρικό φως, σπινθήρα για το αυτοκίνητο κλπ.
Ηλεκτρογεννήτριες[]
Κυριότερη πηγή ηλεκτρικού ρεύματος είναι οι ηλεκτρογεννήτριες. Είναι πολύπλοκες και βρίσκονται σε ειδικά εργοστάσια παραγωγής ρεύματος, που τροφοδοτούν με ηλεκτρικό ρεύμα το δίκτυο των πόλεων για φωτισμό, κίνηση, θέρμανση κλπ. Οι ηλεκτρογεννήτριες, ανάλογα με το ρεύμα που παράγουν, χωρίζονται σε δυναμοηλεκτρικές μηχανές, που παράγουν ρεύμα συνεχές, και τους εναλλακτήρες, που παράγουν ρεύμα εναλλασσόμενο.
Είδη Ηλεκτρικού Ρεύματος[]
- Το Συνεχές Ρεύμα έχει σταθερή φορά, γιατί η ηλεκτρική πηγή διατηρεί αμετάβλητη την πολικότητα.
- Αντίθετα, το Εναλλασσόμενο Ρεύμα δεν έχει σταθερή φορά, αλλά αλλάζει σε ορισμένα χρονικά διαστήματα (περιόδους) και οι πόλοι γίνονται θετικοί και αρνητικοί εναλλάξ.
Το συνεχές ρεύμα δεν μετασχηματίζεται.
- Συχνότητα του ρεύματος καλείται ο αριθμός των περιόδων σε ένα δευτερόλεπτο και
- περίοδος καλείται ο χρόνος, που χρειάζεται το ρεύμα ώστε από μηδενική ένταση, να φθάσει στη μεγαλύτερη ένταση για να μηδενισθεί ξανά και να προχωρήσει ύστερα με αντίθετη φορά στη μεγαλύτερη ένταση και τέλος να μηδενισθεί πάλι.
Κατηγορίες Εναλλασσόμενου Ρεύματος[]
Ανάλογα με τη τάση έχουμε τρεις κατηγορίες εναλλασσόμενου ρεύματος:
- Ρεύμα χαμηλής τάσης (220 Volt)
Αυτό χρησιμοποιείται στις καταναλώσεις
- Ρεύμα μέσης τάσης (10 KVolt)
Αυτό χρησιμοποιείται στη μεταφορά
- Ρεύμα υψηλής τάσης (50 Kvolt)
Αυτό χρησιμοποιείται στη μεταφορά.
Καταναλωτές του ρεύματος[]
Τα φαινόμενα που προκαλεί το Ηλεκτρικό ρεύμα εξαρτώνται από τους καταναλωτές από τους οποίους διέρχεται:
- θερμικά
- μαγνητικά,
- χημικά,
- κινητικά και
- βιολογικά.
Οι καταναλωτές του ρεύματος είναι:
- Λαμπτήρας. Δημιουργεί Φωτεινά Φαινόμενα.
- Ηλεκτρικός Κινητήρας. Δημιουργεί Κινητικά Φαινόμενα.
- Ηλεκτρομαγνήτης. Δημιουργεί Μαγνητικά Φαινόμενα.
- Αντιστάτης. Δημιουργεί Θερμικά Φαινόμενα.
- Βολτάμετρο. Δημιουργεί Χημικά Φαινόμενα.
- Βιοκύτταρο. Δημιουργεί Βιολογικά Φαινόμενα.
Θερμικά[]
Θερμικά Φαινόμενα προκαλούνται από την δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος από αντιστάτες
όπως αυτοί που βρίσκονται σε οικιακές συσκευές(ηλεκτρική κουζίνα, ηλεκττρική θερμάστρα, ηλεκτρικός σιδερωτήρας κλπ.),
Μαγνητικά[]
Μαγνητικά Φαινόμενα προκαλούνται από την δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος από ηλεκτρομαγνήτες που χρησιμοποιούνται στο τηλέφωνο, ραδιόφωνο, τηλεόραση, ασύρματο κλπ.
Χημικά[]
Χημικά Φαινόμενα προκαλούνται από την δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος από βολτάμετρα όπου γίνεται ηλεκτρόλυση (επιμετάλλωση, επαργύρωση κλπ. και η γαλβανοπλαστική)
Κινητικά[]
Κινητικά Φαινόμενα προκαλούνται από την δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος από ηλεκτροκινητήρες που βρίσκονται σε μηχανές ηλεκτρικών σιδηροδρόμων, τρόλεϊ, ανεμιστήρων κλπ.
Βιολογικά[]
Βιολογικά Φαινόμενα προκαλούνται από την δίοδο του ηλεκτρικού ρεύματος από βιολογικά κύτταρα. Το ηλεκτρικό ρεύμα, όταν διαπερνά το σώμα ζωντανού οργανισμού προξενεί εγκαύματα (θερμική αλλοίωση) ή ηλεκτρόλυση του αίματος (χημική αλλοίωση). Μπορεί ακόμη να προξενήσει και το θάνατο (ηλεκτροπληξία). Βέβαια, τα Βιολογικά Φαινόμενα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για θεραπευτικούς σκοπούς (ηλεκτροθεραπευτική).
Κίνδυνοι από το ηλεκτρικό ρεύμα[]
Τα συχνότερα ατυχήματα οφείλονται σε ηλεκτροπληξία. Τα πιο πολλά γίνονται από άγνοια. Το ηλεκτρικό ρεύμα είναι ωφέλιμο κι εξυπηρετικό. Συγχρόνως είναι επικίνδυνο και θανατηφόρο. Συνεπώς, η χρήση του πρέπει να γίνεται με προσοχή.
Ηλεκτρική Εγκατάσταση[]
Η ηλεκτρική εγκατάσταση πρέπει να γίνεται από ειδικό τεχνίτη. αν χρειαστεί να κάνουμε εμείς κάτι, πρέπει να κλείνουμε το γενικό διακόπτη. Τα ηλεκτρικά σύρματα πρέπει να είναι μονωμένα. Οι πρίζες (ρευματοδότες) και το διάφορα ηλεκτρικά σκεύη (ρευματολήπτες) πρέπει να είναι γειωμένα. Οι ηλεκτρικές συσκευές πρέπει συχνά να επιθεωρούνται από έναν ειδικό τεχνίτη. Σε περίπτωση ηλεκτροπληξίας, να κλείνουμε το γενικό διακόπτη κι ύστερα να προσφέρουμε τις πρώτες βοήθειες.
Φυσικά Μεγέθη[]
Το Ηλεκτρικό Ρεύμα χαρακτηρίζεται από τέσσερα φυσικά μεγέθη:
- Ρευματική Πυκνότητα ( J )
- Current Density
- ή συνήθως, Πυκνότητα Ρεύματος
- Ένταση Ρεύματος ( I )
- Current Intensity
- ή ορθότερα, Ρευματική Ροή (ΦJ )
- Current Flux
- Μαγνητική Διέγερση ( H )
- Magnetic Intensity
- ή παλαιότερα, Μαγνητική Ένταση
- ή ορθότερα, Ρευματικό Δυναμικό
- Current Potential
- Κυκλοφορία Διέγερσης ( ΓH )
- Current Intensity
- ή ορθότερα, Ρευματική Ρύση
- Current Flow
Πεδιακός Νόμος Ηλεκτρικού Ρεύματος[]
Διαφορική μορφή Πεδιακών Εξισώσεων Ηλεκτρικού Ρεύματος | ||
---|---|---|
Μορφή | Συνοπτική μορφή | Αναλυτική μορφή |
Τελεστική Αναπαράσταση |
| |
Ανυσματική Αναπαράσταση | ||
Τανυσματική Αναπαράσταση | ||
Συμβολισμός:
|
Σχέσεις Σύνδεσης Ηλεκτρικού Ρεύματος | ||
---|---|---|
Σχέση | Συνοπτική μορφή | Αναλυτική μορφή |
Μεταξύ δυναμικών μεγεθών |
| |
Μεταξύ δυνητικών μεγεθών |
| |
Συμβολισμός:
|
Ολοκληρωτική μορφή Πεδιακών Εξισώσεων Ηλεκτρικού Ρεύματος | ||
---|---|---|
Μορφή | Συνοπτική μορφή | |
Τελεστική Αναπαράσταση | ||
Ανυσματική Αναπαράσταση | ||
Τανυσματική Αναπαράσταση | ||
Μορφή | Αναλυτική μορφή | |
Συνήθης Αναπαράσταση |
= + | |
Συμβολισμός:
|
Υποσημειώσεις[]
Εσωτερική Αρθρογραφία[]
- Ηλεκτρικό Φορτίο
- Ηλεκτρικό Ρεύμα
- Ηλεκτρικό Πεδίο
- Μαγνητικό Πεδίο
Βιβλιογραφία[]
Ιστογραφία[]
Κίνδυνοι Χρήσης |
---|
Αν και θα βρείτε εξακριβωμένες πληροφορίες "Οι πληροφορίες αυτές μπορεί πρόσφατα Πρέπει να λάβετε υπ' όψη ότι Επίσης, |
- Μην κάνετε χρήση του περιεχομένου της παρούσας εγκυκλοπαίδειας
αν διαφωνείτε με όσα αναγράφονται σε αυτήν
- Όχι, στις διαφημίσεις που περιέχουν απαράδεκτο περιεχόμενο (άσεμνες εικόνες, ροζ αγγελίες κλπ.)