Цахилгаан гүйдэл гэж юу вэ? Цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл: шинж чанар, үйлдэл

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Цахилгаан гүйдэл нь хөдөлгөөнд байгаа цахилгаан цэнэг юм. Энэ нь аянга гэх мэт статик цахилгааны гэнэтийн ялгаралт хэлбэрээр байж болно. Эсвэл энэ нь генератор, батерей, нарны болон түлшний эсүүдэд хяналттай процесс байж болно. Өнөөдөр бид "цахилгаан гүйдэл" гэсэн ойлголт, цахилгаан гүйдэл байх нөхцөлийг авч үзэх болно.

Цахилгаан энерги

Бидний хэрэглэдэг цахилгаан эрчим хүчний ихэнх нь цахилгаан сүлжээнээс хувьсах гүйдэл хэлбэрээр ирдэг. Үүнийг Фарадейгийн индукцийн хуулийн дагуу ажилладаг генераторууд бүтээдэг бөгөөд үүний улмаас өөрчлөгдөж буй соронзон орон нь дамжуулагчийн цахилгаан гүйдлийг өдөөдөг.

Генераторууд нь соронзон орны дундуур эргэдэг утастай ороомогтой.эргэлт. Ороомог эргэлдэж байх үед тэдгээр нь соронзон оронтой харьцуулахад нээгдэж, хаагдах ба эргэлт бүрт чиглэл өөрчлөгддөг цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг. Гүйдэл нь секундэд 60 удаа урагш хойшоо бүтэн мөчлөгөөр дамждаг.

Генераторууд нь нүүрс, байгалийн хий, газрын тос эсвэл цөмийн реактороор халдаг уурын турбинаар ажиллах боломжтой. Генератороос гүйдэл нь хэд хэдэн трансформатороор дамждаг бөгөөд хүчдэл нь нэмэгддэг. Утасны диаметр нь хэт халалт, хүч чадлыг үрэхгүйгээр дамжуулах гүйдлийн хэмжээ, хүчийг тодорхойлдог бөгөөд хүчдэл нь зөвхөн утаснууд газраас хэр сайн тусгаарлагдсанаар хязгаарлагддаг.

Гүйдлийг хоёр биш зөвхөн нэг утсаар дамжуулдаг нь сонирхолтой юм. Түүний хоёр талыг эерэг ба сөрөг гэж тодорхойлсон. Гэсэн хэдий ч хувьсах гүйдлийн туйлшрал нь секундэд 60 удаа өөрчлөгддөг тул тэдгээр нь өөр нэртэй байдаг - халуун (их цахилгааны шугам) болон газардуулсан (хэлхээг дуусгахын тулд газар доор өнгөрдөг).

Бидэнд яагаад цахилгаан хэрэгтэй байна вэ?

Цахилгаан нь таны гэрийг гэрэлтүүлэх, хувцсаа угааж, хатаах, гаражийн хаалгыг өргөх, данханд ус буцалгах, гэр ахуйн бусад эд зүйлсийг тэжээх гэх мэт бидний амьдралыг илүү хялбар болгодог. Гэсэн хэдий ч гүйдлийн мэдээлэл дамжуулах чадвар улам бүр чухал болж байна.

Интернэтэд холбогдохдоо компьютер цахилгаан гүйдлийн багахан хэсгийг л ашигладаг, гэхдээ орчин үеийн хүн ийм гүйдэлгүй байдаг.түүний амьдралыг төсөөлж ч чадахгүй байна.

Цахилгаан гүйдлийн тухай ойлголт

Голын урсгал, усны молекулуудын урсгал шиг цахилгаан гүйдэл нь цэнэгтэй бөөмсийн урсгал юм. Энэ нь юунаас үүдэлтэй вэ, яагаад үргэлж нэг чиглэлд явдаггүй вэ? Урсдаг гэдэг үгийг сонсоод юу бодогддог вэ? Магадгүй энэ нь гол байх болно. Энэ бол сайн холбоо, учир нь цахилгаан гүйдэл ийм нэртэй болсон. Энэ нь усны урсгалтай маш төстэй бөгөөд зөвхөн сувгийн дагуу хөдөлж буй усны молекулуудын оронд цэнэглэгдсэн хэсгүүд дамжуулагчийн дагуу хөдөлдөг.

Цахилгаан гүйдэл оршин тогтноход зайлшгүй шаардлагатай нөхцлүүдийн дунд электронууд байх ёстой гэсэн зүйл бий. Дамжуулагч материалын атомуудад атомуудын эргэн тойронд болон хооронд хөвж байдаг эдгээр чөлөөт цэнэгтэй бөөмсүүд байдаг. Тэдний хөдөлгөөн санамсаргүй байдлаар явагддаг тул өгөгдсөн чиглэлд ямар ч урсгал байхгүй. Цахилгаан гүйдэл бий болоход юу шаардлагатай вэ?

Цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл нь хүчдэл байгаа эсэх. Дамжуулагчид хэрэглэх үед бүх чөлөөт электронууд нэг чиглэлд хөдөлж, гүйдэл үүсгэнэ.

Цахилгаан гүйдлийн талаар сонирхож байна

Сонирхолтой нь цахилгаан энергийг гэрлийн хурдаар дамжуулагчаар дамжуулахад электронууд өөрөө хамаагүй удаан хөдөлдөг. Үнэн хэрэгтээ, хэрэв та цахилгаан дамжуулагч утасны дэргэд тайван алхвал таны хурд 100 дахин хурдан байх болно.электронууд хөдөлдөг. Энэ нь бие биедээ эрчим хүч дамжуулахын тулд асар их зайг туулах шаардлагагүйтэй холбоотой юм.

Шууд ба хувьсах гүйдэл

Өнөөдөр шууд болон ээлжлэн гүйдлийн хоёр өөр төрлийн гүйдлийг өргөнөөр ашиглаж байна. Эхний үед электронууд нэг чиглэлд, "сөрөг" талаас "эерэг" тал руу шилждэг. Хувьсах гүйдэл нь электронуудыг нааш цааш түлхэж, урсгалын чиглэлийг секундэд хэд хэдэн удаа өөрчилдөг.

Цахилгаан станцуудад цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд ашигладаг генераторууд нь хувьсах гүйдэл үүсгэх зориулалттай. Танай гэрт одоогийн чиглэл өөрчлөгдөхөд гэрэл анивчиж байгааг та анзаараагүй байх, гэхдээ энэ нь нүдийг таньж мэдэхээргүй хурдан болж байна.

Шууд цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл юу вэ? Яагаад бидэнд хоёр төрөл хэрэгтэй вэ, аль нь илүү дээр вэ? Эдгээр нь сайн асуултууд юм. Бид хоёр төрлийн гүйдлийг ашигладаг хэвээр байгаа нь хоёулаа тодорхой зорилготой гэдгийг харуулж байна. 19-р зуунд цахилгаан станц, байшин хоёрын хооронд алс хол зайд эрчим хүчийг үр ашигтай дамжуулах нь зөвхөн маш өндөр хүчдэлийн үед л боломжтой байсан нь тодорхой байсан. Гэвч асуудал нь үнэхээр өндөр хүчдэл илгээх нь хүмүүст маш аюултай байсан.

Энэ асуудлыг шийдэх арга бол гэр доторх стрессээ багасгах явдал байв. Өнөөдрийг хүртэл шууд цахилгаан гүйдлийг том дамжуулахад ашигладагзай нь голчлон бусад хүчдэлд амархан хувирах чадвартай холбоотой.

Цахилгаан гүйдэл хэрхэн ажилладаг вэ

Цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл нь цэнэгтэй тоосонцор, дамжуулагч ба хүчдэл зэрэг орно. Олон эрдэмтэд цахилгааныг судалж үзээд түүний хоёр төрөл байдаг: статик ба гүйдэл.

Хэлхээгээр дамждаг цахилгаан гүйдэл учраас аливаа хүний өдөр тутмын амьдралд асар их үүрэг гүйцэтгэдэг хоёр дахь нь юм. Бид үүнийг өдөр бүр гэрийнхээ цахилгаан болон бусад зүйлд ашигладаг.

Цахилгаан гүйдэл гэж юу вэ?

Хэлхээнд цахилгаан цэнэг нэг газраас нөгөөд эргэлдэх үед цахилгаан гүйдэл үүсдэг. Цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл нь цэнэглэгдсэн хэсгүүдээс гадна дамжуулагч байх явдал юм. Ихэнхдээ энэ нь утас юм. Түүний хэлхээ нь тэжээлийн эх үүсвэрээс гүйдэл урсдаг хаалттай хэлхээ юм. Тойрог нээлттэй үед тэр аяллаа дуусгаж чадахгүй. Жишээлбэл, танай өрөөний гэрэл унтарсан үед хэлхээ нээлттэй, харин хэлхээ хаагдсан үед гэрэл асаалттай байна.

Одоогийн чадал

Дамжуулагчид цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл нь хүч гэх мэт хүчдэлийн шинж чанараас ихээхэн хамаардаг. Энэ нь тодорхой хугацаанд хэр их эрчим хүч зарцуулж байгааг харуулдаг хэмжүүр юм.

Ашиглаж болох өөр өөр нэгжүүд байдагэнэ шинж чанарын илэрхийлэл. Гэсэн хэдий ч цахилгаан эрчим хүчийг бараг ваттаар хэмждэг. Нэг ватт секундэд нэг жоультэй тэнцэнэ.

Хөдөлгөөнд байгаа цахилгаан цэнэг

Цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл юу вэ? Энэ нь аянга, ноосон даавуугаар үрэлтээс үүссэн оч зэрэг статик цахилгаан гэнэт ялгарах хэлбэртэй байж болно. Гэхдээ ихэнхдээ бид цахилгаан гүйдлийн тухай ярихдаа гэрэл, цахилгаан хэрэгслийг ажиллуулдаг цахилгааны илүү хяналттай хэлбэрийг хэлдэг. Цахилгаан цэнэгийн ихэнх хэсгийг атом доторх сөрөг электрон ба эерэг протонууд дамжуулдаг. Гэхдээ сүүлийнх нь ихэвчлэн атомын цөм дотор хөдөлгөөнгүй байдаг тул цэнэгийг нэг газраас нөгөөд шилжүүлэх ажлыг электронууд гүйцэтгэдэг.

Метал гэх мэт дамжуулагч материал дахь электронууд нь өндөр электрон тойрог зам болох дамжуулах зурвасын дагуу нэг атомаас нөгөөд шилжихэд чөлөөтэй байдаг. Хангалттай цахилгаан хөдөлгөгч хүч эсвэл хүчдэл нь цэнэгийн тэнцвэргүй байдлыг бий болгож, электронуудыг цахилгаан гүйдэл болгон дамжуулагчаар дамжуулдаг.

Хэрэв бид устай зүйрлэвэл жишээлбэл хоолойг ав. Хоолой руу ус оруулахын тулд нэг төгсгөлд хавхлагыг онгойлгоход бид тэр ус нь хоолойн төгсгөл хүртэл ажиллахыг хүлээх шаардлагагүй болно. Орж буй ус нь хоолойд аль хэдийн орсон усыг түлхдэг тул бид нөгөө үзүүрээс ус авдаг. Утасанд цахилгаан гүйдэл үүсвэл ийм зүйл тохиолддог.

Цахилгаан гүйдэл: цахилгаан гүйдэл байх нөхцөл

Цахилгаан гүйдлийг ихэвчлэн электронуудын урсгал гэж үздэг. Зайны хоёр үзүүрийг металл утсаар холбоход энэ цэнэглэгдсэн масс нь батерейны нэг төгсгөлөөс (электрод эсвэл туйл) эсрэг тал руу утсаар урсдаг. Тэгэхээр цахилгаан гүйдэл байх нөхцөлийг нэрлэе:

1. Цэнэглэсэн бөөмс.
2. Судлагч.
3. Хүчдэлийн эх үүсвэр.

Гэсэн хэдий ч бүх зүйл тийм ч энгийн биш. Цахилгаан гүйдэл бий болоход ямар нөхцөл шаардлагатай вэ? Дараах шинж чанаруудыг харснаар энэ асуултад илүү дэлгэрэнгүй хариулж болно:

• Боломжийн зөрүү (хүчдэл). Энэ бол урьдчилсан нөхцөлүүдийн нэг юм. 2 цэгийн хооронд боломжит ялгаа байх ёстой, өөрөөр хэлбэл нэг газар цэнэглэгдсэн бөөмсийн түлхэх хүч нь нөгөө цэгийн хүчнээс их байх ёстой. Хүчдэлийн эх үүсвэр нь дүрмээр бол байгальд байдаггүй бөгөөд электронууд хүрээлэн буй орчинд жигд тархсан байдаг. Гэсэн хэдий ч эрдэмтэд эдгээр цэнэглэгдсэн хэсгүүд хуримтлагдаж, улмаар маш шаардлагатай хүчдэлийг (жишээлбэл, батерейнд) үүсгэж болох зарим төрлийн төхөөрөмжийг зохион бүтээж чадсан.
• Цахилгаан эсэргүүцэл (дамжуулагч). Энэ бол цахилгаан гүйдэлд зайлшгүй шаардлагатай хоёр дахь чухал нөхцөл юм. Энэ бол цэнэглэгдсэн бөөмсийн дамждаг зам юм. Зөвхөн электронууд чөлөөтэй хөдөлдөг материалууд дамжуулагчийн үүрэг гүйцэтгэдэг. Үүнтэй ижилийм чадваргүйг тусгаарлагч гэж нэрлэдэг. Жишээлбэл, металл утас нь маш сайн дамжуулагч байх ба резинэн бүрээс нь маш сайн тусгаарлагч байх болно.

Цахилгаан гүйдэл үүсэх, оршин тогтнох нөхцөлийг хүмүүс сайтар судалсны үндсэн дээр энэхүү хүчирхэг, аюултай элементийг номхруулж, хүн төрөлхтний тусын тулд чиглүүлж чадсан.