ผลกระทบของกระแสไฟฟ้า ได้แก่ ความร้อน เคมี แม่เหล็ก แสง และทางกล ผลของแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้าคืออะไร?

การมีกระแสไฟฟ้าอยู่ในวงจรไฟฟ้ามักเกิดจากการกระทำบางอย่างเสมอ ตัวอย่างเช่น การทำงานภายใต้ภาระงานเฉพาะหรือปรากฏการณ์บางอย่างที่เกี่ยวข้อง ดังนั้นจึงเป็นการกระทำของกระแสไฟฟ้าที่บ่งชี้ว่ามีอยู่ในวงจรไฟฟ้าเฉพาะ นั่นคือถ้าโหลดกำลังทำงานอยู่กระแสไฟฟ้าก็จะเกิดขึ้น

เป็นที่รู้กันว่ากระแสไฟฟ้าทำให้เกิดผลกระทบหลายประเภท ตัวอย่างเช่น สิ่งเหล่านี้รวมถึงความร้อน เคมี แม่เหล็ก เครื่องกล หรือแสง ขณะเดียวกันก็มีการกระทำต่างๆ กระแสไฟฟ้าสามารถแสดงออกไปพร้อมกันได้ เราจะบอกรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับอาการทั้งหมดในเนื้อหานี้

ปรากฏการณ์ความร้อน

เป็นที่ทราบกันว่าอุณหภูมิของตัวนำจะเพิ่มขึ้นเมื่อกระแสไหลผ่าน ตัวนำดังกล่าวได้แก่โลหะหลายชนิดหรือวัสดุที่หลอมละลาย กึ่งโลหะหรือสารกึ่งตัวนำ เช่นเดียวกับอิเล็กโทรไลต์และพลาสมา ตัวอย่างเช่น เมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดนิกโครม กระแสไฟฟ้าจะร้อนมาก ปรากฏการณ์นี้ใช้ในอุปกรณ์ทำความร้อน ได้แก่: ในกาต้มน้ำไฟฟ้า หม้อต้มน้ำ เครื่องทำความร้อน ฯลฯ การเชื่อมอาร์กไฟฟ้ามีอุณหภูมิสูงสุด กล่าวคือ การให้ความร้อนของอาร์กไฟฟ้าสามารถสูงถึง 7,000 องศาเซลเซียส ที่อุณหภูมินี้ โลหะจะหลอมละลายได้ง่าย

ปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นโดยตรงขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับส่วนที่กำหนด เช่นเดียวกับกระแสไฟฟ้าและเวลาที่มันไหลผ่านวงจร

ในการคำนวณปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้น จะใช้แรงดันหรือกระแส ในกรณีนี้จำเป็นต้องทราบตัวบ่งชี้ความต้านทานในวงจรไฟฟ้าเนื่องจากเป็นเหตุนี้ที่กระตุ้นให้เกิดความร้อนเนื่องจากข้อ จำกัด ในปัจจุบัน นอกจากนี้ยังสามารถกำหนดปริมาณความร้อนโดยใช้กระแสและแรงดันไฟฟ้า

ปรากฏการณ์ทางเคมี

ผลกระทบทางเคมีของกระแสไฟฟ้าคือการอิเล็กโทรไลซิสของไอออนในอิเล็กโทรไลต์ ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิส แอโนดจะยึดแอนไอออนเข้ากับตัวมันเอง และแคโทดจะติดแคตไอออน

กล่าวอีกนัยหนึ่ง ในระหว่างอิเล็กโทรไลซิส สารบางชนิดจะถูกปล่อยออกมาบนอิเล็กโทรดของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้า

ยกตัวอย่าง: อิเล็กโทรดสองตัวถูกจุ่มลงในสารละลายที่เป็นกรด ด่าง หรือน้ำเกลือ จากนั้นกระแสจะถูกส่งผ่านวงจรไฟฟ้าซึ่งกระตุ้นให้เกิดการสร้างประจุบวกบนขั้วไฟฟ้าตัวใดตัวหนึ่งและประจุลบที่อีกขั้วหนึ่ง ไอออนที่อยู่ในสารละลายจะสะสมอยู่บนอิเล็กโทรดโดยมีประจุต่างกัน

การกระทำทางเคมีของกระแสไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม ดังนั้นเมื่อใช้ปรากฏการณ์นี้ น้ำจึงสลายตัวเป็นออกซิเจนและไฮโดรเจน นอกจากนี้การใช้อิเล็กโทรไลซิสจะได้โลหะในรูปแบบบริสุทธิ์และยังดำเนินการอีกด้วย การชุบด้วยไฟฟ้าพื้นผิว

ปรากฏการณ์แม่เหล็ก

กระแสไฟฟ้าในตัวนำที่มีสถานะการรวมตัวใดๆ จะสร้างสนามแม่เหล็ก กล่าวอีกนัยหนึ่งตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้ามีคุณสมบัติเป็นแม่เหล็ก

ดังนั้นหากคุณนำเข็มเข็มทิศแม่เหล็กเข้าใกล้ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าไหล เข็มนั้นจะเริ่มหมุนและอยู่ในตำแหน่งตั้งฉากกับตัวนำ หากคุณพันตัวนำนี้รอบแกนเหล็กและส่งกระแสตรงผ่านแกนนั้น แกนนี้จะรับคุณสมบัติของแม่เหล็กไฟฟ้า

ธรรมชาติ สนามแม่เหล็กเกี่ยวข้องกับการมีกระแสไฟฟ้าอยู่เสมอ เรามาอธิบายกันดีกว่า: ประจุเคลื่อนที่ (อนุภาคมีประจุ) ก่อตัวเป็นสนามแม่เหล็ก ในกรณีนี้ กระแสน้ำในทิศทางตรงกันข้ามจะผลักกัน และกระแสน้ำในทิศทางเดียวกันจะดึงดูดกัน ปฏิสัมพันธ์นี้ขึ้นอยู่กับปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กและทางกลของสนามแม่เหล็กและกระแสไฟฟ้า ปรากฎว่าปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กของกระแสเป็นสิ่งสำคัญยิ่ง

การกระทำของแม่เหล็กใช้ในหม้อแปลงไฟฟ้าและแม่เหล็กไฟฟ้า

ปรากฏการณ์แสง

ตัวอย่างที่ง่ายที่สุดของการกระทำของแสงคือหลอดไส้ ในแหล่งกำเนิดแสงนี้ เกลียวจะถึงค่าอุณหภูมิที่ต้องการโดยกระแสที่ไหลผ่านไปยังสถานะความร้อนสีขาว นี่คือวิธีที่แสงถูกปล่อยออกมา ในหลอดไฟแบบไส้แบบดั้งเดิมนั้น ไฟฟ้าทั้งหมดเพียงห้าเปอร์เซ็นต์เท่านั้นที่ถูกใช้ไปกับแสงสว่าง ในขณะที่ส่วนที่เหลือของสิงโตจะถูกแปลงเป็นความร้อน

อะนาล็อกที่ทันสมัยกว่าเช่นหลอดฟลูออเรสเซนต์จะแปลงไฟฟ้าเป็นแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุด นั่นคือประมาณร้อยละยี่สิบของพลังงานทั้งหมดอยู่ที่พื้นฐานของแสง สารเรืองแสงได้รับรังสี UV จากการคายประจุที่เกิดขึ้นในไอปรอทหรือก๊าซเฉื่อย

การใช้การกระทำของกระแสไฟอย่างมีประสิทธิภาพสูงสุดเกิดขึ้นที่ กระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านทางแยก pn กระตุ้นให้เกิดการรวมตัวของตัวพาประจุที่มีการปล่อยโฟตอนออกมา ตัวส่งสัญญาณไฟ LED ที่ดีที่สุดคือเซมิคอนดักเตอร์แบบช่องว่างโดยตรง ด้วยการเปลี่ยนองค์ประกอบของเซมิคอนดักเตอร์เหล่านี้ จึงสามารถสร้าง LED สำหรับคลื่นแสงที่แตกต่างกันได้ (ความยาวและช่วงต่างกัน) ประสิทธิภาพของ LED ถึง 50 เปอร์เซ็นต์

ปรากฏการณ์ทางกล

โปรดจำไว้ว่าสนามแม่เหล็กเกิดขึ้นรอบ ๆ ตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า การกระทำของแม่เหล็กทั้งหมดจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนไหว ตัวอย่าง ได้แก่ มอเตอร์ไฟฟ้า หน่วยลิฟติ้งแม่เหล็ก รีเลย์ ฯลฯ

ในปี ค.ศ. 1820 อังเดร มารี แอมแปร์ได้รับกฎของแอมแปร์ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี ซึ่งอธิบายผลกระทบทางกลของกระแสไฟฟ้าหนึ่งต่ออีกกระแสไฟฟ้าหนึ่ง

กฎข้อนี้ระบุว่าตัวนำไฟฟ้าคู่ขนานที่นำกระแสไฟฟ้าไปในทิศทางเดียวกันจะเกิดแรงดึงดูดระหว่างกัน และตัวนำไฟฟ้าในทิศทางตรงกันข้ามจะเกิดแรงผลักกัน

นอกจากนี้ กฎของแอมแปร์ยังกำหนดขนาดของแรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อส่วนเล็กๆ ของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า แรงนี้เองที่รองรับการทำงานของมอเตอร์ไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าในวงจรจะแสดงออกมาในทางใดทางหนึ่งเสมอ นี่อาจเป็นงานภายใต้ภาระบางอย่างหรือผลกระทบที่เกิดขึ้นจากกระแสไฟฟ้า ดังนั้นด้วยผลกระทบของกระแสไฟฟ้า เราสามารถตัดสินว่ามีหรือไม่มีอยู่ในวงจรที่กำหนด: หากโหลดทำงาน ก็จะมีกระแสอยู่ หากสังเกตปรากฏการณ์ทั่วไปที่มาพร้อมกับกระแส แสดงว่ายังมีกระแสอยู่ในวงจร ฯลฯ

โดยทั่วไป กระแสไฟฟ้าสามารถก่อให้เกิดผลกระทบต่างๆ ได้ เช่น ความร้อน สารเคมี แม่เหล็ก (แม่เหล็กไฟฟ้า) แสงหรือทางกล และผลกระทบของกระแสประเภทต่างๆ มักเกิดขึ้นพร้อมๆ กัน ปรากฏการณ์และผลกระทบของกระแสเหล่านี้จะกล่าวถึงในบทความนี้

ผลกระทบความร้อนของกระแสไฟฟ้า

เมื่อกระแสไฟฟ้าตรงหรือกระแสสลับไหลผ่านตัวนำ ตัวนำจะร้อนขึ้น ตัวนำความร้อนดังกล่าวในสภาวะและการใช้งานที่แตกต่างกันอาจเป็น: โลหะ, อิเล็กโทรไลต์, พลาสมา, โลหะหลอมเหลว, เซมิคอนดักเตอร์, เซมิโลหะ

ในกรณีที่ง่ายที่สุด เช่น ถ้ากระแสไฟฟ้าไหลผ่านลวดนิกโครม กระแสไฟฟ้าก็จะร้อนขึ้น ปรากฏการณ์นี้ใช้ในอุปกรณ์ทำความร้อน: ในกาต้มน้ำไฟฟ้า หม้อไอน้ำ เครื่องทำความร้อน เตาไฟฟ้า ฯลฯ ในการเชื่อมอาร์กไฟฟ้า โดยทั่วไปอุณหภูมิของอาร์คไฟฟ้าจะสูงถึง 7000 ° C และโลหะจะละลายได้ง่าย - นี่เป็นผลกระทบจากความร้อนเช่นกัน ของปัจจุบัน

ปริมาณความร้อนที่ปล่อยออกมาในส่วนของวงจรจะขึ้นอยู่กับแรงดันไฟฟ้าที่ใช้กับส่วนนี้ ค่าของกระแสที่ไหล และเวลาที่มันไหล ()

เมื่อเปลี่ยนกฎของโอห์มสำหรับส่วนของวงจรแล้ว คุณสามารถใช้แรงดันหรือกระแสในการคำนวณปริมาณความร้อนได้ แต่จำเป็นต้องทราบความต้านทานของวงจร เนื่องจากเป็นสิ่งที่จำกัดกระแสและในความเป็นจริง ทำให้เกิดความร้อน หรือเมื่อรู้กระแสและแรงดันในวงจรแล้ว คุณก็จะสามารถหาปริมาณความร้อนที่เกิดขึ้นได้อย่างง่ายดายเช่นกัน

การกระทำทางเคมีของกระแสไฟฟ้า

อิเล็กโทรไลต์ที่มีไอออนภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้าตรง - นี่คือผลกระทบทางเคมีของกระแสไฟฟ้า ในระหว่างอิเล็กโทรลิซิส ไอออนลบ (แอนไอออน) จะถูกดึงดูดไปที่อิเล็กโทรดบวก (แอโนด) และไอออนบวก (แคตไอออน) จะถูกดึงดูดไปที่อิเล็กโทรดลบ (แคโทด) นั่นคือสารที่มีอยู่ในอิเล็กโทรไลต์จะถูกปล่อยออกมาที่อิเล็กโทรดของแหล่งกำเนิดกระแสไฟฟ้าในระหว่างกระบวนการอิเล็กโทรไลซิส

ตัวอย่างเช่น อิเล็กโทรดคู่หนึ่งถูกจุ่มลงในสารละลายของกรด อัลคาไล หรือเกลือ และเมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่านวงจร จะมีการสร้างประจุบวกบนอิเล็กโทรดหนึ่งและประจุลบบนอีกอิเล็กโทรด ไอออนที่มีอยู่ในสารละลายเริ่มสะสมบนอิเล็กโทรดที่มีประจุตรงกันข้าม

ตัวอย่างเช่น ในระหว่างอิเล็กโทรลิซิสของคอปเปอร์ซัลเฟต (CuSO4) แคตไอออนของทองแดง Cu2+ ที่มีประจุบวกจะเคลื่อนที่ไปยังแคโทดที่มีประจุลบ ซึ่งพวกมันจะได้รับประจุที่หายไปและกลายเป็นอะตอมของทองแดงที่เป็นกลาง และตกตะกอนบนพื้นผิวของอิเล็กโทรด หมู่ไฮดรอกซิล -OH จะปล่อยอิเล็กตรอนที่ขั้วบวก ส่งผลให้เกิดการปล่อยออกซิเจน ไฮโดรเจนไอออนบวก H+ และแอนไอออนที่มีประจุลบ SO42- จะยังคงอยู่ในสารละลาย

การกระทำทางเคมีของกระแสไฟฟ้าถูกนำมาใช้ในอุตสาหกรรม เช่น การย่อยสลายน้ำออกเป็นส่วนประกอบต่างๆ (ไฮโดรเจนและออกซิเจน) อิเล็กโทรไลซิสยังทำให้ได้โลหะบางชนิดในรูปแบบบริสุทธิ์อีกด้วย การใช้อิเล็กโทรไลซิสจะเคลือบชั้นบาง ๆ ของโลหะบางชนิด (นิกเกิล, โครเมียม) บนพื้นผิว - นี่ ฯลฯ

ในปี ค.ศ. 1832 ไมเคิล ฟาราเดย์ได้กำหนดไว้ว่ามวล m ของสารที่ปล่อยออกมาที่อิเล็กโทรดจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุไฟฟ้า q ที่ไหลผ่านอิเล็กโทรไลต์ หากกระแสตรง I ถูกส่งผ่านอิเล็กโทรไลต์เป็นเวลา t กฎข้อแรกของอิเล็กโทรไลซิสของฟาราเดย์ก็ใช้ได้:

ในที่นี้ค่าสัมประสิทธิ์สัดส่วน k เรียกว่าค่าเทียบเท่าเคมีไฟฟ้าของสาร เป็นตัวเลขเท่ากับมวลของสารที่ปล่อยออกมาเมื่อประจุไฟฟ้าหนึ่งประจุผ่านอิเล็กโทรไลต์ และขึ้นอยู่กับ ลักษณะทางเคมีสาร

ในการปรากฏตัวของกระแสไฟฟ้าในตัวนำใด ๆ (ของแข็งของเหลวหรือก๊าซ) จะสังเกตสนามแม่เหล็กรอบ ๆ ตัวนำนั่นคือตัวนำที่มีกระแสจะได้รับคุณสมบัติทางแม่เหล็ก

ดังนั้น หากคุณนำแม่เหล็กไปที่ตัวนำซึ่งมีกระแสไหลผ่าน เช่น ในรูปของเข็มเข็มทิศแม่เหล็ก เข็มก็จะหมุนในแนวตั้งฉากกับตัวนำ และถ้าคุณพันตัวนำรอบแกนเหล็กและผ่าน กระแสตรงที่ผ่านตัวนำนั้นแกนกลางจะกลายเป็นแม่เหล็กไฟฟ้า

ในปี ค.ศ. 1820 เออร์สเตดค้นพบผลทางแม่เหล็กของกระแสบนเข็มแม่เหล็ก และแอมแปร์ได้ก่อตั้งกฎเชิงปริมาณของปฏิกิริยาทางแม่เหล็กของตัวนำกับกระแส

สนามแม่เหล็กจะถูกสร้างขึ้นโดยกระแสไฟฟ้าเสมอ กล่าวคือ โดยการเคลื่อนย้ายประจุไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากอนุภาคที่มีประจุ (อิเล็กตรอน ไอออน) กระแสน้ำที่มีทิศตรงข้ามจะผลักกัน กระแสน้ำที่มีทิศทางเดียวจะดึงดูดกัน

ปฏิสัมพันธ์ทางกลดังกล่าวเกิดขึ้นเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ของสนามแม่เหล็กของกระแสนั่นคือประการแรกคือปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กและต่อจากนั้นทางกลเท่านั้น ดังนั้นปฏิสัมพันธ์ทางแม่เหล็กของกระแสจึงเป็นเรื่องปฐมภูมิ

ในปี ค.ศ. 1831 ฟาราเดย์ได้กำหนดไว้ว่าสนามแม่เหล็กที่เปลี่ยนแปลงจากวงจรหนึ่งจะสร้างกระแสไฟฟ้าในอีกวงจรหนึ่ง แรงเคลื่อนไฟฟ้าที่สร้างขึ้นจะเป็นสัดส่วนกับอัตราการเปลี่ยนแปลง ฟลักซ์แม่เหล็ก- เป็นเหตุผลที่ว่ามันเป็นการกระทำทางแม่เหล็กของกระแสที่ใช้ในทุกวันนี้ในหม้อแปลงไฟฟ้าทั้งหมดและไม่ใช่แค่ในแม่เหล็กไฟฟ้าเท่านั้น (เช่นในอุตสาหกรรม)

ในรูปแบบที่ง่ายที่สุดสามารถสังเกตเอฟเฟกต์การส่องสว่างของกระแสไฟฟ้าได้ในหลอดไส้ซึ่งเกลียวของหลอดนั้นถูกให้ความร้อนโดยกระแสที่ไหลผ่านไปยังความร้อนสีขาวและเปล่งแสง

สำหรับหลอดไส้ พลังงานแสงคิดเป็นประมาณ 5% ของพลังงานไฟฟ้าที่จ่ายให้ และอีก 95% ที่เหลือจะถูกแปลงเป็นความร้อน

หลอดฟลูออเรสเซนต์แปลงพลังงานปัจจุบันเป็นแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้น - ไฟฟ้ามากถึง 20% จะถูกแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้ด้วยสารเรืองแสงซึ่งได้รับจากการคายประจุไฟฟ้าในไอปรอทหรือ ก๊าซเฉื่อยชนิดของนีออน

เอฟเฟกต์การส่องสว่างของกระแสไฟฟ้าจะรับรู้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นใน LED เมื่อมีกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ทางแยกพีเอ็นในทิศทางไปข้างหน้าพาหะประจุ - อิเล็กตรอนและรู - รวมตัวใหม่พร้อมกับการปล่อยโฟตอน (เนื่องจากการเปลี่ยนอิเล็กตรอนจากระดับพลังงานหนึ่งไปอีกระดับหนึ่ง)

ตัวปล่อยแสงที่ดีที่สุดคือเซมิคอนดักเตอร์แบบช่องว่างโดยตรง (นั่นคือ สารกึ่งตัวนำที่ยอมให้มีการเปลี่ยนแถบความถี่แสงโดยตรง) เช่น GaAs, InP, ZnSe หรือ CdTe ด้วยการเปลี่ยนแปลงองค์ประกอบของเซมิคอนดักเตอร์ จึงสามารถสร้าง LED สำหรับความยาวคลื่นต่างๆ ตั้งแต่อัลตราไวโอเลต (GaN) ไปจนถึงอินฟราเรดตอนกลาง (PbS) ประสิทธิภาพของ LED ในฐานะแหล่งกำเนิดแสงถึงค่าเฉลี่ย 50%

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น ตัวนำแต่ละตัวที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านจะเกิดเป็นวงกลมรอบตัวมันเอง การกระทำของแม่เหล็กจะถูกแปลงเป็นการเคลื่อนที่ ตัวอย่างเช่น ในมอเตอร์ไฟฟ้า อุปกรณ์ยกแม่เหล็ก วาล์วแม่เหล็ก รีเลย์ ฯลฯ

การกระทำทางกลของกระแสหนึ่งต่ออีกกระแสหนึ่งอธิบายได้ตามกฎของแอมแปร์ กฎหมายนี้ก่อตั้งขึ้นครั้งแรกโดย André Marie Ampère ในปี 1820 สำหรับไฟฟ้ากระแสตรง เป็นไปตามนั้นตัวนำขนานที่มีกระแสไฟฟ้าไหลไปในทิศทางเดียวจะดึงดูดและขับไล่ไปในทิศทางตรงกันข้าม

กฎของแอมแปร์ยังเป็นกฎที่กำหนดแรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อส่วนเล็กๆ ของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้า แรงที่สนามแม่เหล็กกระทำต่อองค์ประกอบของตัวนำที่มีกระแสไฟฟ้าซึ่งอยู่ในสนามแม่เหล็กจะเป็นสัดส่วนโดยตรงกับกระแสในตัวนำและ ผลิตภัณฑ์เวกเตอร์องค์ประกอบความยาวตัวนำสำหรับการเหนี่ยวนำแม่เหล็ก

มันขึ้นอยู่กับหลักการนี้ โดยที่โรเตอร์มีบทบาทเป็นเฟรมที่มีกระแส โดยมุ่งเน้นไปที่สนามแม่เหล็กภายนอกของสเตเตอร์ด้วยแรงบิด M

เราตรวจสอบรายละเอียดคุณสมบัติของสนามไฟฟ้าสถิตที่เกิดจากประจุไฟฟ้าที่อยู่นิ่ง เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ ก ทั้งซีรีย์ปรากฏการณ์ทางกายภาพใหม่ๆ ที่เรากำลังเริ่มศึกษา

ปัจจุบันเป็นที่ทราบกันดีว่าประจุไฟฟ้ามีโครงสร้างที่แยกจากกัน กล่าวคือ ตัวพาประจุมีโครงสร้างแยกกัน อนุภาคมูลฐาน– อิเล็กตรอน โปรตอน ฯลฯ อย่างไรก็ตาม ในกรณีที่มีความสำคัญในทางปฏิบัติมากที่สุด ความไม่ต่อเนื่องของประจุนี้ไม่ได้แสดงออกมา ดังนั้น แบบจำลองของตัวกลางที่มีประจุไฟฟ้าต่อเนื่องจึงอธิบายปรากฏการณ์ที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุได้อย่างดี นั่นคือ กับกระแสไฟฟ้า

กระแสไฟฟ้าคือการเคลื่อนที่ในทิศทางของอนุภาคที่มีประจุ.

คุณคุ้นเคยกับการใช้กระแสไฟฟ้าเป็นอย่างดี เนื่องจากกระแสไฟฟ้ามีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตของเรา ไม่เป็นความลับเลยที่อารยธรรมของเราในปัจจุบันมีพื้นฐานมาจากการผลิตและการใช้พลังงานไฟฟ้าเป็นหลัก พลังงานไฟฟ้ามันเพียงพอแล้วที่จะสร้าง ส่งสัญญาณในระยะทางไกล และแปลงร่างเป็นรูปแบบอื่นๆ ที่จำเป็น

ให้เราพิจารณาอาการที่เป็นไปได้ของการกระทำของกระแสไฟฟ้าโดยย่อ

ผลกระทบจากความร้อนกระแสไฟฟ้าจะปรากฏในเกือบทุกกรณีของการไหลของกระแสไฟฟ้า เนื่องจากมีความต้านทานไฟฟ้าเมื่อมีกระแสไหลความร้อนจะถูกปล่อยออกมาปริมาณที่กำหนดโดยกฎ Joule-Lenz ซึ่งคุณควรคุ้นเคย ในบางกรณี ความร้อนที่ปล่อยออกมานั้นมีประโยชน์ (ในอุปกรณ์ทำความร้อนไฟฟ้าหลายชนิด) บ่อยครั้งการปล่อยความร้อนทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานอย่างไร้ประโยชน์ระหว่างการส่งกระแสไฟฟ้า

การกระทำของแม่เหล็กกระแสปรากฏตัวในการสร้างสนามแม่เหล็กซึ่งนำไปสู่การเกิดปฏิกิริยาระหว่างกระแสไฟฟ้ากับอนุภาคที่มีประจุเคลื่อนที่

การกระทำทางกลกระแสไฟถูกใช้ในมอเตอร์ไฟฟ้าหลายชนิดที่แปลงพลังงานของกระแสไฟฟ้าให้เป็นพลังงานกล

การกระทำทางเคมีแสดงให้เห็นว่ากระแสไฟฟ้าที่ไหลสามารถทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ได้ ตัวอย่างเช่นกระบวนการผลิตอะลูมิเนียมและโลหะอื่น ๆ จำนวนหนึ่งนั้นขึ้นอยู่กับปรากฏการณ์ของอิเล็กโทรไลซิส - ปฏิกิริยาการสลายตัวของออกไซด์ของโลหะหลอมเหลวภายใต้อิทธิพลของกระแสไฟฟ้า

การกระทำแสงกระแสไฟฟ้าจะปรากฏในลักษณะของการแผ่รังสีแสงเมื่อกระแสไฟฟ้าไหลผ่าน ในบางกรณี แสงเรืองแสงเป็นผลมาจากการให้ความร้อน (เช่น ในหลอดไฟแบบไส้) ในกรณีอื่นๆ การเคลื่อนตัวของอนุภาคที่มีประจุจะทำให้เกิดลักษณะของรังสีแสงโดยตรง

ในนามของปรากฏการณ์ (กระแสไฟฟ้า) เราสามารถได้ยินเสียงสะท้อนของมุมมองทางกายภาพแบบเก่าเมื่อทุกสิ่ง คุณสมบัติทางไฟฟ้าสาเหตุมาจากของเหลวไฟฟ้าสมมุติที่บรรจุอยู่ในร่างกายทั้งหมด ดังนั้นเมื่ออธิบายการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุ คำศัพท์จึงถูกใช้คล้ายกับที่ใช้อธิบายการเคลื่อนที่ของของเหลวธรรมดา การเปรียบเทียบนี้ครอบคลุมมากกว่าความบังเอิญธรรมดาๆ กฎการเคลื่อนที่ของของไหลไฟฟ้าหลายข้อมีความคล้ายคลึงกับกฎการเคลื่อนที่ของของไหลธรรมดา และกฎการเคลื่อนที่ของของไหลตรงที่คุ้นเคยบางส่วนก็คล้ายคลึงกับกฎการเคลื่อนที่ของของไหล ผ่านท่อ ดังนั้นเราขอแนะนำอย่างยิ่งให้คุณทำซ้ำส่วนที่อธิบายปรากฏการณ์เหล่านี้ - อุทกพลศาสตร์

1. กระแสไฟฟ้ามีผลทางแม่เหล็กอย่างไร? อธิบายคำตอบของคุณ

ความสามารถของกระแสไฟฟ้าที่ไหลผ่านตัวนำประเภทที่สองเพื่อสร้างสนามแม่เหล็กรอบสายไฟเหล่านี้

2. คุณจะกำหนดขั้วของแม่เหล็กโดยใช้เข็มทิศได้อย่างไร? อธิบายคำตอบของคุณ

ขั้วเหนือของลูกศรถูกดึงดูดไปที่ขั้วใต้ของแม่เหล็ก และขั้วใต้จะดึงดูดไปทางทิศเหนือ

3. คุณจะตรวจจับการมีอยู่ของสนามแม่เหล็กในอวกาศได้อย่างไร? อธิบายคำตอบของคุณ

เช่น การใช้ตะไบเหล็ก ภายใต้อิทธิพลของสนามแม่เหล็กของกระแสไฟฟ้า ตะไบเหล็กจะตั้งอยู่รอบๆ ตัวนำซึ่งไม่ได้เกิดขึ้นแบบสุ่ม แต่อยู่ในวงกลมที่มีศูนย์กลางร่วมกัน

4. คุณจะใช้เข็มทิศเพื่อระบุได้อย่างไรว่ากระแสไหลในตัวนำหรือไม่? อธิบายคำตอบของคุณ

หากเข็มของเข็มทิศตั้งฉากกับเส้นลวด แสดงว่ากระแสตรงจะไหลในเส้นลวด

5. เป็นไปได้หรือไม่ที่จะตัดแม่เหล็กเพื่อให้แม่เหล็กที่เกิดอันใดอันหนึ่งมีเพียงเท่านั้น ขั้วโลกเหนือและอีกแห่งเป็นเพียงภาคใต้? อธิบายคำตอบของคุณ

มันเป็นไปไม่ได้ที่จะแยกเสาออกจากกันด้วยการตัด เสาแม่เหล็กมีอยู่เป็นคู่เท่านั้น

6. คุณจะทราบได้อย่างไรว่ามีกระแสไฟฟ้าในสายไฟโดยไม่ใช้แอมป์มิเตอร์หรือไม่?

• การใช้เข็มแม่เหล็กที่ตอบสนองต่อกระแสในเส้นลวด
• ใช้โวลต์มิเตอร์ที่ไวต่อการเชื่อมต่อเข้ากับปลายสายไฟ