Zastanawialiście się może dlaczego wiele używanych przez nas urządzeń jest zasilane prądem np. żarówka, płyta indukcyjna w kuchni, telefon, pralka czy samochód elektryczny? Odpowiedź znajdziecie na końcu artykułu ale najpierw zacznijmy od podstaw – zagadnień, które znajdą się na każdym sprawdzianie z prądu elektrycznego: na czym polega przepływ prądu, jak poruszają się elektrony oraz jaki jest umowny kierunek przepływu prądu.
Powtarzasz wiadomości i przygotowujesz się do sprawdzianu?
Koniecznie sprawdź przykładowe zadania z prądu elektrycznego lub ebook ze sprawdzianami: Prąd elektryczny. Testy sprawdzające.
Na czym polega przepływ prądu?
W dużym skrócie – zjawisko prądu elektrycznego polega na ukierunkowanym przepływie cząstek posiadających ładunek elektryczny (elektronów lub jonów) w przewodnikach. Przepływ prądu wywoływany jest przez różnicę potencjałów czyli napięcie elektryczne.
Taka informację znajdziecie w podręcznikach fizyki ale gdyby nie wszystko było w niej dla Was jasne – wytłumaczę Wam to w prostszy sposób.
Metale np. miedź z których wykonane są przewody elektryczne są dobrymi przewodnikami prądu. W metalach przepływ prądu umożliwiają elektrony, które posiadają ujemny ładunek elektryczny. W jaki sposób? Ostania powłoka atomów metali zwana walencyjną nie jest do końca wypełniona co umożliwia uzupełnianie jej lub opróżnianie czyli swobodny ruch elektronów pomiędzy atomami, o czym możesz przeczytać w moim artykule budowa atomu z elektrostatyki.
Ciekawostka. Czy prąd może płynąć tylko w metalach?
Nie, prąd może także płynąć w roztworach elektrolitów i gazach. Czy wiesz, że neony są przykładem przepływu prądu przez gaz zamknięty w rurce? W metalach poruszają się elektrony. W roztworach elektrolitów jony dodanie i ujemne. W gazach elektrony, jony dodatnie i ujemne.
W którym kierunku poruszają się elektrony?
Elektrony w metalach poruszają się w kierunku bieguna dodatniego – „od minusa do plusa”. Dlaczego? Ponieważ, same posiadają ładunek ujemny, a ładunki o przeciwnych znakach się przyciągają.
Przepływ prądu wywoływany jest przez różnicę potencjałów czyli napięcie elektryczne. Przykładem źródła napięcia jest bateria, która zamienia energię chemiczną na energię elektryczną.
Jaki jest umowny kierunek prądu?
Pomimo iż elektrony poruszają się w metalu w kierunku bieguna dodatniego, umowny kierunek prądu przyjmujemy od bieguna dodatniego do bieguna ujemnego czyli „od plusa do minusa”.
Dlaczego? Ustalenie to zostało przyjęte zanim odkryto jak poruszają się elektrony. Tak przepływ prądu wyobrażał sobie Benjamin Franklin, które nie wiedział o istnieniu elektronów i założył analogię wodną, w której woda przepływa z punktu wyższego (dodatniego) do niższego (ujemnego). I tak już zostało.
Zadanie 1
Które zdania są prawdziwe?
a) Elektrony poruszają się od – do +
b) Umowny kierunek prądu to od – do +
c) Elektrony poruszają się od + do –
d) Umowny kierunek prądu to od + do –
Odpowiedź: a, d – są prawidłowe
Wskazówki: Elektrony, które same posiadają ładunek ujemny poruszają się w kierunku bieguna dodatniego (ładunki o przeciwnym znaku się przyciągają). Umowny kierunek prądu przyjmujemy od plusa do minusa – tak przepływ prądu wyobrażał sobie Benjamin Franklin, które nie wiedział o istnieniu elektronów i założył analogię wodną, w której woda przepływa z punktu wyższego (dodatniego) do niższego (ujemnego).
Koniecznie sprawdź inne przykładowe zadania z prądu elektrycznego lub ebook ze sprawdzianami: Prąd elektryczny. Testy sprawdzające.
Ok, czas na odpowiedź na pytanie z początku artykułu. Dlaczego tak wiele używanych przez nas urządzeń jest zasilane prądem np. żarówka, płyta indukcyjna w kuchni, telefon, pralka czy samochód elektryczny? Ponieważ, energia elektryczna jest wygodna w użyciu i łatwo można ją zamienić na inne formy energii np. przy przepływie prądu przez rezystor praca prądu zamieniana jest na ciepło a przy przepływie przez silnik elektryczny na pracę mechaniczną.
PRZYDATNY ARTYKUŁ?
Udostępnij link innym:
Następny temat:
Napięcie elektryczne
Pozostałe tematy z działu: Prąd elektryczny
Przepływ prądu | Napięcie elektryczne | Natężenie prądu | Prawo Ohma i Opór elektryczny | Obwód elektryczny | Praca prądu elektrycznego | Moc prądu elektrycznego | Energia elektryczna: Domowa instalacja elektryczna, Izolacja i bezpieczniki, Bezpieczne korzystanie z sieci elektrycznej
Zadania: Przykładowe zadania – prąd elektryczny | Komplety zadań na sprawdzian – Prąd elektryczny