User talk:Aligoli68

برای دیگر کاربردها ، برق (ابهامزدایی) را ببینید. " برق " تغییرمسیر اینجا. برای دیگر کاربردها ، الکتریک (ابهامزدایی) را ببینید. صفحه نیمه محافظت شده حملات رعد و برق متعدد در یک شهرستان در شب رعد و برق یکی از بیشترین اثر بسیار زیادی از برق است. الکترومغناطیس مارپیچ کهربایی

برق خاصیت مغناطیسی

الکترومغناطیس [ نمایش ] Magnetostatics [ نمایش ] الکترودینامیک [ نمایش ] شبکه برق [ نمایش ] فرمول Covariant [ نمایش ] دانشمندان [ نمایش ]

V   تی پست

برق مجموعه ای از پدیده های فیزیکی در ارتباط با حضور و جریان بار الکتریکی است. برق می دهد طیف گسترده ای از اثرات شناخته شده ، مانند رعد و برق، الکتریسیته ساکن ، القای الکترومغناطیسی و جریان الکتریکی. علاوه بر این ، برق اجازه ایجاد و دریافت امواج الکترومغناطیس مانند امواج رادیویی.

در برق، به اتهام تولید میدان های الکترومغناطیسی که در دیگر اتهام عمل می کنند. برق رخ می دهد به علت انواع مختلفی از فیزیک :

بار الکتریکی : یکی از خواص برخی از ذرات زیر اتمی ، که فعل و انفعالات الکترومغناطیسی خود را تعیین می کند. شارژ الکتریکی موضوع متاثر است ، و تولید ، میدان های الکترومغناطیسی. جریان الکتریکی : یک جنبش یا جریان از ذرات باردار الکتریکی ، به طور معمول در اندازه گیری آمپر. میدان الکتریکی ( الکترواستاتیک مراجعه کنید) : یک نوع بسیار ساده از میدان الکترومغناطیسی تولید شده توسطبار الکتریکی حتی زمانی که در حال حرکت است (برای مثال، هیچ جریان الکتریکی وجود دارد ). میدان الکتریکی تولید نیرو را در اتهام دیگر در مجاورت آن است. حرکت اتهامات علاوه بر تولید یک میدان مغناطیسی. پتانسیل الکتریکی : ظرفیت یک میدان الکتریکی به کار در یک بار الکتریکی، به طور معمول در ولت اندازه گیری شد. برق : جریان الکتریکی تولید میدان مغناطیسی و میدان مغناطیسی در حال تغییر ایجاد جریان های الکتریکی.

در مهندسی برق ، برق برای استفاده :

برق که در آن جریان الکتریکی استفاده می شود به انرژی تجهیزات؛ لوازم الکترونیکی که با استفاده از مدارهای الکتریکی که شامل اجزای الکتریکی فعال مانند لوله های خلاء، ترانزیستورها، دیودها و مدارهای مجتمع و فن آوری اتصال منفعل های مرتبط می پردازد.

پدیدههای الکتریکی اند از دوران باستان مورد مطالعه قرار گرفته ، هر چند پیشرفت در درک نظری تا قرن هفدهم و هجدهم کند باقی مانده است. حتی پس از آن ، کاربردهای عملی برای برق چند ، و آن را نمی خواهد تا اواخر قرن نوزدهم بود که مهندسان قادر به آن را به مصارف صنعتی و مسکونی شدند. گسترش سریع در فن آوری برق در این زمان صنعت و جامعه تبدیل شده است. تطبیق پذیری فوق العاده ای برق را به معنی آن را می توان به مجموعه ای تقریبا بی حد و حصر از برنامه های کاربردی که شامل حمل و نقل، گرما، نور ، ارتباطات و محاسبات قرار داده است. قدرت برق در حال حاضر ستون فقرات جامعه صنعتی مدرن است. [1]

محتویات

1 تاریخچه 2 مفاهیم 2.1 بار الکتریکی 2.2 جریان الکتریکی 2.3 رشته برق 2.4 پتانسیل الکتریکی 2.5 برق 2.6 مدارهای الکتریکی 2.7 توان الکتریکی 2.8 الکترونیک 2.9 رادیو 3 تولید و استفاده می کند 3.1 مدت زمان ایجاد و انتقال 3.2 نرم افزار 4 برق و دنیای طبیعی 4.1 اثرات فیزیولوژیک 4.2 پدیده های برق در طبیعت 5 ادراک فرهنگی 6 همچنین نگاه کنید به 7 یادداشت ها 7.1 پانویسها و منابع 7.2 نقل قول 8 پیوند به بیرون 9 پیوند به بیرون

تاریخ مجسمه نیم تنه از یک مرد ریشو با موهای ژولیده تالس ، اولین پژوهشگر شناخته شده را به برق

مقاله اصلی: تاریخچه نظریه الکترومغناطیسی و تاریخچه مهندسی برق. همچنین نگاه کنید به : ریشهشناسی برق

مدت ها قبل هر دانش برق وجود داشته است مردم از شوک از ماهی های برقی آگاه بودند. متون مصر باستان که قدمت آنها به 2750 سال قبل از میلاد به این ماهی به عنوان " تندرگر از نیل " می گویند ، و آنها را به عنوان " حفظ " از تمام ماهی های دیگر شرح داده شده است. ماهی الکتریک بعدا دوباره های یونان باستان، روم و طبیعت عربی و پزشکان گزارش شده هزاران سال. [ 2 ] نویسندگان چند باستان، از جمله Pliny سالمند و Scribonius Largus ، گواهی به اثر بیحس کننده شوک الکتریکی تحویل داده شده توسط گربه ماهی و اژدر اشعه ، و می دانستم که چنین شوک می تواند در طول انجام اشیاء سفر می کند. [ 3 ] بیماران مبتلا به بیماری هایی مانند نقرس و یا سردرد به لمس ماهی الکتریکی به این امید که تکان خوردن قدرتمند ممکن است آنها را درمان صورت گرفت. [ 4 ] احتمالا اولین و نزدیکترین رویکرد به کشف هویت از رعد و برق، و برق را از منابع دیگر ، این است که به عرب ها، که قبل از قرن 15 کلمه عربی برای رعد و برق ( رعد ) تا به حال به اشعه الکتریکی اعمال شده نسبت داده می شود. [ 5 ]

فرهنگ های باستانی اطراف دریای مدیترانه می دانستند که اشیاء خاصی ، مانند میله از کهربا ، می تواند با پوست گربه مالش را به خود جلب اشیاء سبک مانند پر. تالس از Miletos ساخته شده یک سری از مشاهدات در الکتریسیته ساکن در حدود 600 سال قبل از میلاد ، که از آن او معتقد بود که اصطکاک ارائه کهربا مغناطیسی، در مقابل به مواد معدنی از قبیل مگنتیت ، که نیاز به هیچ مالش. [ 6 ] [7] تالس در باور نادرست بود جاذبه با توجه به اثر مغناطیسی بود، اما بعد از آن علم ، ارتباط بین مغناطیس و الکتریسته را ثابت کند. بر اساس یک نظریه بحث برانگیز ، پارتها ممکن است دانش از آبکاری بر اساس 1936 کشف باتری بغداد ، که شبیه یک سلول گالوانیکی [ 8 ] داشت ، هر چند که نامشخص است که آیا مصنوع الکتریکی در طبیعت بود. پرتره نیم طول یک طاس، مرد تا حدودی چاق و چله در یک دست کت و شلوار سه تکه. بنجامین فرانکلین تحقیقات گسترده در برق در قرن 18 انجام شده است، که توسط جوزف پریستلی ( 1767 ) تاریخچه و وضعیت فعلی برق ، با آنها فرانکلین در مکاتبات طولانی انجام شده ثبت شده است.

برق که کمی بیش از یک کنجکاوی فکری برای هزاران سال باقی می ماند تا 1600، هنگامی که دانشمند انگلیسی، ویلیام گیلبرت ساخته شده از مطالعه دقیق الکتریسیته و مغناطیس ، تشخیص اثر اهن ربا را از الکتریسیته ساکن تولید شده توسط مالش کهربا. [ 6 ] او کلمه جدید لاتین ابداع electricus ( " از کهربا " و یا " مانند کهربا " ، از ήλεκτρον [ elektron ] ، واژه یونانی برای " کهربا " ) برای اشاره به خاصیت جذب اشیای کوچک پس از مالیده است. [ 9 ] این ارتباط منجر به کلمات انگلیسی به " برق " و " برق "، که اولین حضور خود را در چاپ در Pseudodoxia Epidemica توماس براون از 1646 ساخته شده است. [ 10 ]

کار بیشتر با اتو فون Guericke ، رابرت بویل ، استفن گری و CF رقیق پری انجام شد. در قرن 18 ، بنجامین فرانکلین تحقیقات گسترده در برق انجام شده است، به فروش اموال خود را به صندوق کار خود را. در ژوئن 1752 او مشهور است که به یک کلید فلزی به انتهای یک رشته بادبادک ضعیف متصل شده اند و پروازبادبادک در آسمان طوفان تهدید می شود. [ 11 ] توالی جرقه پریدن از کلید را به پشت دست خود را نشان داد که رعد و برق در واقع در طبیعت الکتریکی بود. [ 12 ] او همچنین توضیح داد که رفتارهای به ظاهر متناقض از شیشه Leyden به عنوان یک وسیله برای ذخیره سازی مقدار زیادی از بار الکتریکی. نیم طول نقاشی رنگ و روغن پرتره یک مرد در یک دست کت و شلوار تیره مایکل فارادی پایه و اساس فناوری موتور الکتریکی را تشکیل

در سال 1791، لوییجی گالوانی منتشر کشف بیوالکتریسیته ، نشان می دهد که برق متوسط ​​است که توسط سلول های عصبی سیگنال به ماهیچه منتقل می شد. [ 13 ] باتری الساندرو ولتا ، و یا شمع ولتائیک ، 1800 ، ساخته شده از لایه های متناوب از روی و مس ، دانشمندان ارائه شده با یک منبع قابل اعتماد تر از انرژی الکتریکی از دستگاه های الکترواستاتیک قبلا مورد استفاده قرار [13] شناخت الکترومغناطیس، وحدت از پدیده های الکتریکی و مغناطیسی ، به دلیل هانس کریستین Ørsted و آندره ماری آمپر در 1819-1820. مایکل فارادی موتور الکتریکی در سال 1821 اختراع کرد، و جرج اهم ریاضی مدار الکتریکی در سال 1827 قرار گرفت. [ 13 ] الکتریسیته و مغناطیس ( و نور ) قطعی توسط جیمز کلارک ماکسول در خود "در خطوط فیزیکی از نیروی " در سال 1861 در ارتباط بودند ، به ویژه و 1862. [ 14 ]

در حالی که در اوایل قرن 19 پیشرفت سریع در علم برق دیده بود ، در اواخر قرن 19 که بزرگترین پیشرفت در مهندسی برق را ببینید. از طریق مردم مانند الکساندر گراهام بل ، اتو Bláthy ، توماس ادیسون ، گالیله فراری، اولیور هویساید ، Ányos Jedlik ، لرد کلوین ، سر چارلز پارسونز، ارنست ورنر فون زیمنس، جوزف سوان ، نیکولا تسلا و جرج وستینگهاوس ، برق تبدیل از یک کنجکاوی علمی به یک ابزار ضروری برای زندگی مدرن، تبدیل شدن به یک نیروی محرکه انقلاب صنعتی دوم. [ 15 ]

در سال 1887 ، هاینریش هرتز [ 16] [17 ] کشف کردند که الکترودهای روشن با نور ماوراء بنفش ایجاد جرقه الکتریکی آسان تر. در سال 1905 آلبرت انیشتین مقاله ای که داده های تجربی از اثر فوتوالکتریک به عنوان نتیجه از انرژی نور در بسته های تدریجی گسسته انجام ، انرژی الکترون توضیح داده شده منتشر شده است. این کشف به انقلاب کوانتومی منجر شده است. اینشتین جایزه نوبل در سال 1921 برای " کشف قانون اثر فوتوالکتریک " اهدا شد. [ 18 ] اثر فتوالکتریک نیز در سلولهای نوری مانند به کار می تواند در پانل های خورشیدی در بر داشت و این است که اغلب استفاده می شود برای تولید برق تجاری.

اولین دستگاه حالت جامد" شارب گربه " آشکارساز ، برای اولین بار در 1930s گیرنده های رادیویی استفاده می شود. یک سیم مانند شارب به آرامی در تماس با یک کریستال خوب ( مانند یک کریستال ژرمانیم ) به منظور تشخیص یک سیگنال رادیویی از اثر محل اتصال تماس قرار می گیرد. [ 19 ] در یک جزء جامد ، جریان است به خوب محدود عناصر و ترکیبات طراحی به طور خاص برای تغییر و تقویت آن. الکترون های شارژ شده منفی ، و کمبود الکترونی با بار مثبت به نام حفره : جریان کنونی را می توان به دو شکل قابل درک باشد. این هزینه ها و حفره ها از نظر فیزیک کوانتوم قابل درک باشد. مواد و مصالح ساختمانی است که اغلب یک نیمه هادی بلوری. [ 20 ] [ 21 ]

این دستگاه حالت جامد به خود را با اختراع ترانزیستور در سال 1947 بود. دستگاه های حالت جامد معمول شامل ترانزیستور ، تراشه های ریزپردازنده و RAM. نوع تخصصی RAM به نام RAM فلش در درایوهای فلش استفاده می شود و اخیرا ، درایوهای حالت جامد به جای مکانیکی چرخش دیسک های سخت دیسک مغناطیسی است. دستگاه های حالت جامد رایج در 1950s و 1960s به ، طی گذار از تکنولوژی لامپ خلاء به دیود های نیمه هادی، ترانزیستور ، مدار مجتمع ( IC ) و دیود ساطع نور ( LED ) تبدیل شد. مفاهیم بار الکتریکی

نوشتار اصلی: بار الکتریکی. همچنین نگاه کنید به : الکترون، پروتون و یون.

بار الکتریکی یک ویژگی ذرات زیر اتمی خاص ، که منجر به و تعامل با نیروی الکترومغناطیسی ، یکی از چهار نیروی بنیادی طبیعت است. شارژ سرچشمه در اتم ، که در آن حامل آشنا ترین آن ها الکترون و پروتون. این یک کمیت است ، که شده است، بار خالص در یک سیستم ایزوله همواره ثابت بدون در نظر گرفتن هر گونه تغییرات در حال وقوع است که در آن سیستم باقی می ماند. [ 22 ] در درون نظام ، یورش ممکن است بین بدن منتقل می شود، یا از طریق تماس مستقیم و یا با گذر از کنار یک ماده رسانا ، مانند سیم، است. [ 23 ] اصطلاح رسمی الکتریسیته ساکن اشاره به حضور خالص ( و یا " عدم تعادل " ) از اتهام در بدن که معمولا ناشی از وقتی که مواد غیر مشابه به هم مالیده ، انتقال بار از یک به دیگر. گنبد شیشه ای شفاف است که الکترود خارجی است که از طریق شیشه به یک جفت برگ طلا متصل می شود. یک میله به اتهام لمس الکترود خارجی و باعث می شود برگ دفع. شارژ در الکتروسکوپ طلا برگ باعث می شود که برگ به مشخصه یکدیگر را دفع میکنند

حضور مسئول افزایش می دهد به نیروی الکترومغناطیسی : اتهام اعمال یک نیروی بر یکدیگر ، یک اثر است که شناخته شده است ، هر چند درک نشده است ، در دوران باستان [ 24 ] A توپ سبک وزن به حالت تعلیق از یک رشته را می توان از طریق لمس کردن آن را با یک عنوان شده است. میله شیشه ای است که خود را توسط مالش با یک پارچه عنوان شده است. اگر یک توپ مشابه توسط میله شیشه ای همان اتهام، آن را یافت به دفع اول : به اتهام عمل می کند به زور دو توپ از هم جدا. دو توپ که با یک میله کهربا در اثر مالش به اتهام نیز یکدیگر را دفع میکنند. با این حال، اگر یک توپ است که توسط میله شیشه ای ، و از سوی دیگر توسط یک میله کهربا شارژ، دو توپ در بر داشت برای جذب یکدیگر. این پدیده در اواخر قرن هجدهم توسط چارلز آگوستین د کولن ، که نتیجه گرفت که اتهام خود را به دو شکل مخالف آشکار مورد بررسی قرار گرفت. این کشف منجر به اصل شناخته شده : مانند اشیاء به اتهام دفع و اشیاء مخالف با بار جذب [ 24 ].

نیروی اعمال بر روی ذرات باردار خود ، از این رو شارژ تمایل به گسترش خود به عنوان به طور مساوی که ممکن است بیش از یک سطح رسانا. بزرگی نیروی الکترومغناطیسی ، چه دافعه و جاذبه ، توسط قانون کولن ، که به محصول از اتهامات مربوط به نیروی یک رابطه معکوس مربع فاصله بین آنها و ارائه شده است. [ 25 ] [26] نیروی الکترومغناطیسی بسیار قوی است، تنها در قدرت به تعامل قوی، [ 27 ] اما بر خلاف که نیروی آن را به اجرا بیش از همه فاصله. [ 28 ] در مقایسه با نیروی گرانشی بسیار ضعیف تر ، نیروی الکترومغناطیسی هل دادن دو الکترون از هم جدا نیست. 1،042 بار است که از جاذبه کشیدن آنها را با هم. [ 29 ]

این اتهام در الکترون و پروتون در مقابل در علامت است ، از این رومقدار هزینه می تواند به عنوان یا منفی یا مثبت بیان شده است. طبق قرارداد ، به اتهام انجام شده توسط الکترون با پروتون مثبت، سفارشی که با کار بنجامین فرانکلین سرچشمه تلقی می شود منفی است، و [ 30 ] مقدار شارژ است که معمولا با توجه به نماد Q و بیان شده در کولن. [ 31 ] هر الکترون حامل همین اتهام در حدود -1.6022 × 10-19 کولن. پروتون دارای بار برابر و مخالف است که ، و در نتیجه 1.6022 × 10-19 کولن. شارژ نه تنها با توجه به اختیار ، بلکه توسط ضد ماده ، هر یک پاد ذره تحمل هزینه برابر و مخالف به ذره متناظر با آن است. [ 32 ]

شارژ می تواند توسط تعدادی از وسایل اندازه گیری ، ابزار اولیه که الکتروسکوپ طلا برگ ، هر چند که هنوز هم در حال استفاده برای تظاهرات کلاس درس، است که توسط تجهیزات اندازه گیری الکترونیکی جایگزین شده است. [ 23 ] سیاله برق نوشتار اصلی: جریان الکتریکی

حرکت بار الکتریکی به عنوان یک جریان الکتریکی ، به شدت از آن است که معمولا در آمپر اندازه گیری شناخته شده است. در حال حاضر می تواند از هر گونه حرکت ذرات باردار هستند؛ اغلب این الکترونها است، اما هر بار در حرکت به منزله یک جریان.

طبق قرارداد تاریخی، یک جریان مثبت است به عنوان داشتن همان جهت جریان که هر بار مثبت در آن وجود دارد ، و یا به جریان از بخش مثبت از یک مدار به قسمت منفی ترین تعریف شده است. جاری تعریف شده در این روش در حال حاضر متداول نامیده می شود. حرکت الکترون های شارژ شده منفی در اطراف یک مدار الکتریکی ، یکی از اشکال آشنا ترین فعلی است، در نتیجه مثبت در جهت مخالف به آن از الکترون ها محسوب می شود. [ 33 ] با این حال، بسته به شرایط ، یک جریان الکتریکی می تواند شامل یک جریان از ذرات باردار در هر دو جهت ، و یا حتی در هر دو جهت در یک بار. کنوانسیون مثبت به منفی است به طور گسترده ای استفاده می شود به ساده این وضعیت. دو سیم فلزی به شکل V معکوس شکل می دهند. جریاننارنجی سفید قوس الکتریکی blindingly روشن بین راهنمایی کنند. قوس الکتریکی را فراهم می کند تظاهرات پر انرژی از جریان الکتریکی

فرایندی که در آن جریان الکتریکی از طریق یک ماده عبور است هدایت الکتریکی نامیده می شوند ، و طبیعت خود را با آن از ذرات باردار و مواد که از طریق آنها در حال سفر متفاوت است. نمونه هایی از جریان الکتریکی عبارتند از انتقال فلزی، که در آن الکترون ها از طریق یک هادی مانند فلز جریان، و الکترولیز ، که در آن یون ( اتمهای باردار ) جریان را از طریق مایعات ، و یا از طریق پلاسما مانند جرقه الکتریکی. در حالی که ذرات خود می تواند کاملا به آرامی با سرعت رانش متوسط ​​حرکت ، گاهی اوقات تنها کسری از یک میلی متر در هر ثانیه ، [ 23 ] میدان الکتریکی است که آنها خود را می راند منتشر در نزدیک به سرعت نور ، قادر به سیگنال های الکتریکی به سرعت در حال انتقال در طول سیم [ 34 ]

باعث کنونی چند اثر قابل مشاهده ، که در طول تاریخ با استفاده از به رسمیت شناختن آن حاضر شدند. این آب را می توان با جریان از یک شمع ولتائیک تجزیه توسط نیکلسون و کارلایل در سال 1800 کشف شد ، روندی که اکنون به عنوان الکترولیز شناخته شده است. کار خود را تا حد زیادی بر توسط مایکل فارادی در سال 1833 گسترش یافت. [ 35 ] جریان عبوری از یک مقاومت باعث گرم کردن موضعی ، اثر جیمز پرسکات ژول ریاضی در سال 1840 مورد مطالعه قرار. [ 35 ] یکی از مهم ترین اکتشافات مربوط به حال حاضر به طور تصادفی توسط هانس ساخته شد مسیحی Ørsted در سال 1820 ، زمانی که ، در حالی که آماده سازی یک سخنرانی ، او در حال حاضر در یک سیم شاهد اخلال در سوزن از یک قطب نمای مغناطیسی است. [ 36 ] او الکترومغناطیس، تعامل اساسی بین برق و مغناطیس را کشف کرده بود. میزان انتشار الکترومغناطیسی تولید شده توسط قوس الکتریکی به اندازه کافی برای تولید تداخل الکترومغناطیسی بالا است ، که می تواند مضر به عملکرد تجهیزات مجاور. [ 37 ]

در مهندسی و یا برنامه های کاربردی خانگی، فعلی است که اغلب به عنوان یکی از دو جریان مستقیم ( DC ) یا جریان متناوب ( AC ) توصیف شده است. این شرایط به چه جریان در زمان تغییر می کند مراجعه کنید. جریان مستقیم ، به عنوان مثال از یک باتری تولید و مورد نیاز بسیاری از دستگاه های الکترونیکی، یک جریان یک سویه از بخش مثبت از یک مدار به منفی است. [ 38 ] اگر ، به عنوان شایع ترین است ، این جریان توسط الکترونهای اجرا شوند خواهد شد در جهت مخالف سفر. جریان متناوب هر فعلی که معکوس جهت بارها و بارها است. تقریبا همیشه این به شکل یک موج سینوسی [ 39 ] جریان متناوب در نتیجه به عقب و جلو در یک هادی پالس بدون هزینه حرکت از هر فاصله خالص در طول زمان. ارزش زمان به طور متوسط ​​از یک جریان متناوب را به صفر است ، اما آن ارائه انرژی در یک جهت و سپس به عقب. جریان متناوب است که خواص الکتریکی که تحت جریان مستقیم حالت پایدار مشاهده نمی شود ، مانند سلف و خازن تاثیر گذاشته است. [ 40 ] این خواص با این حال می تواند مهم تبدیل هنگامی که مدار به گذرا ، مانند زمانی که برای اولین بار از انرژی شده است. میدان الکتریکی

نوشتار اصلی: رشته برق. همچنین نگاه کنید به : الکترومغناطیس.

مفهوم میدان الکتریکی توسط مایکل فارادی معرفی شد. یک میدان الکتریکی است که توسط بدن متهم در فضایی که آن را احاطه کرده است ایجاد شده ، و در نتیجه اجرا در هر گونه اتهام دیگر قرار داده شده در این زمینه وارد شود. میدان الکتریکی بین دو اتهام به شیوه ای مشابه به راه است که اعمال میدان گرانشی بین دو جرم ، و مانند آن ، گسترش به سمت بی نهایت و نشان می دهد که یک رابطه مربع معکوس با فاصله عمل می کند. [ 28 ] با این حال، یک تفاوت مهم وجود دارد. جاذبه همیشه در جاذبه عمل می کند ، نقاشی دو توده با هم ، در حالی که میدان الکتریکی می تواند در هر دو جاذبه و یا دافعه باشد. از آنجا که بدن بزرگ مانند سیارات به طور کلی حمل بار الکتریکی ندارد ، میدان الکتریکی در فاصله معمولا صفر است. بنابراین گرانش نیروی غالب در فاصله در جهان است ، با وجود اینکه بسیار ضعیف تر. [ 29 ] خطوط درست است ناشی از یک بار مثبت در بالای یک هادی هواپیما

یک میدان الکتریکی به طور کلی در فضای متفاوت است، [41] و قدرت خود را در هر نقطه به عنوان نیروی ( در هر واحد بار ) که می تواند توسط یک ثابت، هزینه ناچیز احساس اگر در آن نقطه قرار داده شده تعریف شده است. [42] شارژ مفهومی ، یک بار آزمون " نامیده می شوند ، باید بسیار اندک است برای جلوگیری از میدان الکتریکی خود را اخلال در میدان اصلی و همچنین باید ثابت برای جلوگیری از اثر میدان های مغناطیسی می شود . همانطور که میدان الکتریکی از نظر نیروی تعریف شده، و نیروی یک بردار است ، بنابراین شرح زیر است که یک میدان الکتریکی نیز بردار ، با جهت و اندازه . به طور خاص، آن را به یک میدان برداری است . [42]

بررسی میدان الکتریکی ایجاد شده توسط اتهامات ثابت است الکترواستاتیک نامیده می شود. درست است ممکن است با مجموعه ای از خطوط فرضی که مسیر در هر نقطه همان است که از میدان است قابل مشاهده است. این مفهوم توسط فارادی مطرح شد ، [ 43 ] که اصطلاح « خطوط نیرو ' هنوز هم گاهی اوقات می بیند استفاده کنید. خطوط مغناطیسی، مسیری که به اتهام نقطه مثبت به دنبال به عنوان آن را مجبور به حرکت در این زمینه هستند، آنها هستند با این حال یک مفهوم خیالی با وجود فیزیکی و حوزه نفوذ تمام فضای مداخله بین خطوط [ 43. ] خط درست است نشأت گرفته از اتهامات عنوان شده علیه ثابت دارای چندین ویژگی کلیدی : اول، که آنها در بارهای مثبت سرچشمه و خاتمه در بار منفی ، دوم، که آنها باید هر رسانای خوب در زاویه سمت راست ، و سوم را وارد کنید، که آنها هرگز ممکن است عبور و نه نزدیک در در خود. [ 44 ]

بدن انجام توخالی حامل تمام شارژ خود را بر روی سطح بیرونی آن است. درست است بنابراین صفر در تمام نقاط در داخل بدن است. [ 45 ] این اصل عامل از قفس فارادی ، پوسته های هدایت جدا داخلی آن از اثرات الکتریکی خارج است.

اصول الکترواستاتیک هنگام طراحی آیتم های با ولتاژ بالا مهم است. یک حد محدود است به قدرت میدان الکتریکی است که ممکن است با هر رسانه ای در برابر وجود دارد. فراتر از این نقطه، شکست الکتریکی رخ می دهد و یک قوس الکتریکی باعث جرقه بین قطعات عنوان شده است. هوا، به عنوان مثال، تمایل به قوس در سراسر شکاف کوچک در نقاط قوت میدان الکتریکی است که بیش از 30 کیلو ولت بر سانتی متر. بیش از شکاف بزرگتر ، قدرت شکست خود را ضعیف تر شاید 1 کیلو ولت بر سانتی متر است. [46] قابل رویت ترین وقوع طبیعی از این رعد و برق است ، ایجاد می شود هنگامی که شارژ می شود در ابرها افزایش ستون ها از هوا جدا شده و بالا می برد میدان الکتریکی در هوا را بیشتر از آن می تواند مقاومت کند. ولتاژ از یک ابر رعد و برق های بزرگ ممکن است به عنوان بالا به عنوان 100 MV و انرژی تخلیه به عنوان بزرگ به عنوان 250 کیلووات ساعت. [ 47 ]

قدرت میدان است تا حد زیادی در این نزدیکی هست انجام اشیاء تحت تاثیر قرار ، و به خصوص شدید زمانی که آن را به منحنی مجبور اطراف به شدت اشیاء اشاره کرد. این اصل در هادی رعد و برق سوء استفاده قرار گیرد ، افزایش شدید که در عمل به تشویق سکته مغزی رعد و برق برای توسعه وجود دارد ، و نه به ساختمان آن را در خدمت به محافظت می کند. [ 48 ] پتانسیل الکتریکی

نوشتار اصلی: پتانسیل الکتریکی است. همچنین نگاه کنید به : ولتاژ ، باتری ( برق )

هر دو باتری AA یک علامت مثبت مشخص شده در یک پایان. یک جفت از سلول های AA. علامت + نشان دهنده قطب از اختلاف پتانسیل بین پایانه های باتری.

مفهوم پتانسیل الکتریکی است که از نزدیک به آن از میدان الکتریکی در ارتباط است. یورش کوچک قرار داده شده در یک میدان الکتریکی را تجربه نیروی ، و به اتهام به آن نقطه برابر نیروی نیاز به کار به ارمغان آورده اند. پتانسیل الکتریکی در هر نقطه ای را به عنوان انرژی مورد نیاز را به اتهام تست واحد از یک فاصله بی نهایت به آرامی به آن نقطه تعریف می شود. این است که معمولا در ولت اندازه گیری ، و یک ولت پتانسیل که یک ژول کار باید صرف شود را به اتهام یک کولمب از بی نهایت است. [ 49 ] این تعریف بالقوه ، در حالی که رسمی است، کاربرد عملی کمی و مفاهیم مفید تر است که از اختلاف پتانسیل الکتریکی و انرژی لازم برای حرکت به اتهام واحد بین دو نقطه مشخص شده است. یک میدان الکتریکی دارای خاصیت ویژه ای است که در آن محافظه کار است ، به این معنی که مسیر گرفته شده توسط مسئول تست بی ربط است : تمام مسیرهای بین دو نقطه مشخص شده مصرف انرژی همان ، و در نتیجه یک مقدار منحصر به فرد برای اختلاف پتانسیل ممکن است گفته شود [ 49 ] ولت است به شدت به عنوان واحد انتخاب برای اندازه گیری و شرح اختلاف پتانسیل الکتریکی است که ولتاژ مدت استفاده هر روز بیشتر می بیند شناخته شده است.

برای اهداف عملی، مفید است به تعریف یک نقطه مرجع مشترک است که پتانسیل ممکن است بیان شده و مقایسه شده است. در حالی که این می تواند در بی نهایت باشد، یک مرجع بسیار مفید زمین خود را ، که فرض بر این است که در پتانسیل باشند در همه جا است. این نقطه مرجع به طور طبیعی طول می کشد به نام زمین و یا زمین. زمین فرض می شود یک منبع بی نهایت از مقدار مساوی از بار مثبت و منفی ، و بنابراین الکتریکی نشده و unchargeable. [ 50 ]

پتانسیل الکتریکی یک کمیت اسکالر است ، که شده است، آن را تنها بزرگی و جهت است. این ممکن است به عنوان مشابه به ارتفاع مشاهده شده : فقط به عنوان یک جسم آزاد را از طریق تفاوت در ارتفاع ناشی از یک میدان گرانشی قرار می گیرند، بنابراین هزینه خواهد شد ' پاییز ' در سراسر ولتاژ ناشی از یک میدان الکتریکی [ 51 ] به عنوان نقشه های برجسته نشان می دهد. خطوط مارک نقاط ارتفاع برابر، مجموعه ای از خطوط مارک نقاط بالقوه برابر ( شناخته شده به عنوان equipotentials ) ممکن است در اطراف یک شی الکترواستاتیکی شارژ شده است کشیده شده است. equipotentials عبور تمام خطوط از نیروی در زاویه سمت راست. آنها همچنین باید دروغ موازی به سطح یک هادی است، در غیر این صورت این نیرویی که حامل های بار حرکت می کند که در پتانسیل سطح تولید کند.

میدان الکتریکی به طور رسمی به عنوان نیروی اعمال شده در هر واحد بار تعریف شده است ، اما مفهوم بالقوه اجازه می دهد تا برای تعریف بیشتر مفید و معادل : میدان الکتریکی محلی گرادیان پتانسیل الکتریکی است. معمولا در ولت در هر متر بیان می شود، جهت بردار میدان خط بزرگترین شیب بالقوه است ، و که در آن equipotentials دروغ نزدیک با هم. [ 23 ] برق نوشتار اصلی : برق یک سیم حامل جریان به سوی خواننده. حلقه های متحد به نمایندگی از میدان مغناطیسی مخالف دایره در اطراف سیم ، که توسط خواننده مشاهده شده است. محافل میدان مغناطیسی اطراف یک جریان

کشف Ørsted را در سال 1821 که یک میدان مغناطیسی در اطراف همه طرف یک سیم حامل جریان الکتریکی وجود داشت نشان داد که رابطه مستقیم بین الکتریسیته و مغناطیس وجود دارد. علاوه بر این، تعامل متفاوت از نیروهای گرانشی و الکترو استاتیک به نظر می رسید ، این دو نیرو از طبیعت پس از آن شناخته شده است. اجرا در سوزن قطب نماآن را به طور مستقیم و یا به دور از سیم حامل جریان ، اما در زاویه سمت راست به آن عمل کرده است [ 36 ] کلمات کمی مبهم Ørsted بود که "جنگ برق را به شیوه ای گردان عمل می کند. " نیروی همچنین در جهت جریان بستگی دارد ، اگر جریان برعکس شده ، و سپس از نیروی بیش از حد انجام داد. [ 52 ]

Ørsted به طور کامل درک نمی کنند این اکتشاف می کرد ، اما او مشاهده اثر متقابل بود : یک جریان اعمال یک نیروی در یک آهنربا و میدان مغناطیسی اعمال یک نیروی در حال حاضر. این پدیده بیشتر توسط قانون آمپر ، که کشف کردند که دو سیم حامل جریان موازی اعمال یک نیروی بر یکدیگر مورد بررسی قرار گرفت : دو سیم انجام جریان در همان جهت به یکدیگر جذب ، در حالی که سیم حاوی جریان در جهت مخالف از هم جدا مجبور [ 53 ] در تعامل با میدان مغناطیسی هر فعلی تولید و پایه ای برای تعریف بین المللی از آمپر به شکل واسطه. [ 53 ] نمودار برش دور از یک موتور الکتریکی کوچک موتور الکتریکی سوء استفاده یک اثر مهم الکترومغناطیس : یک جریان از طریق یک میدان مغناطیسی تجربه یک نیروی عمود بر هر دو درست است و در حال حاضر

این رابطه بین میدانهای مغناطیسی و جریان بسیار مهم است ، آن را به اختراع مایکل فارادی از موتور الکتریکی در سال 1821 منجر شده است. موتور homopolar فارادی شامل یک آهنربای دائم نشستن در یک ظرف جیوه. یک جریان از طریق یک سیم به حالت تعلیق از یک مفصل بالاتر از آهنربا و آغشته به جیوه اجازه داده شد. آهنربای اعمال یک نیروی مماسی بر روی سیم ، و آن را دایره در اطراف آهنربا تا زمانی که در حال حاضر حفظ شده بود. [ 54 ]

آزمایش های فارادی در سال 1831 نشان داد که یک سیم در حال حرکت عمود بر یک میدان مغناطیسی یک اختلاف پتانسیل بین دو سر آن است. تجزیه و تحلیل بیشتر از این روند، شناخته شده به عنوان القای الکترومغناطیسی ، او را قادر به بیان اصل ، در حال حاضر به عنوان قانون القای فارادی معروف است ، که اختلاف پتانسیل ناشی از یک مدار بسته متناسب با میزان تغییر شار مغناطیسی را از طریق حلقه است. بهره برداری از این کشف ، او را قادر به اختراع اولین ژنراتور الکتریکی در سال 1831 ، که در آن او را به انرژی مکانیکی از یک صفحه مسی دوار به انرژی الکتریکی تبدیل می شود. دیسک [ 54 ] فارادی ناکارآمد بود و بدون استفاده به عنوان یک ژنراتور عملی ، اما آن را نشان داد امکان تولید برق با استفاده از خاصیت مغناطیسی ، یک احتمال خواهد بود که توسط کسانی که در از کار خود را به دنبال گرفته شده است. مدارهای الکتریکی نوشتار اصلی: مدار الکتریکی مدار پایه برق. ولتاژ منبع V در سمت چپ می راند و من در حال حاضر در اطراف مدار ، ارایه انرژی الکتریکی به R. مقاومتاز مقاومت ، بازده فعلی به منبع، تکمیل مدار است.

یک مدار الکتریکیاتصال اجزای الکتریکی به گونه ای است که بار الکتریکی ساخته شده است به جریان در امتداد یک مسیر بسته ( یک مدار ) ، معمولا به انجام برخی مفید باشد.

اجزاء در یک مدار الکتریکی می تواند اشکال مختلفی ، که می تواند عناصر مانند مقاومت ها، خازن ها، سوئیچ ها ، ترانسفورماتور و الکترونیک شامل است. مدارهای الکترونیکی شامل اجزای فعال ، معمولا نیمه هادی ها، و به طور معمول رفتار غیر خطی را نشان دهند، نیاز به تجزیه و تحلیل پیچیده است. ساده ترین اجزای الکتریکی آن است که منفعل و خطی نامیده می شوند عبارتند از:. در حالی که آنها به طور موقت ممکن است انرژی ذخیره، آنها حاوی منابع آن، و نشان پاسخ خطی به محرک های [ 55 ]

مقاومت یکی از ساده ترین عناصر مدار های غیر فعال: به عنوان نام آن نشان می دهد ، در برابر جریان از طریق آن، اتلاف انرژی خود را به صورت گرما. مقاومت در نتیجه حرکت بار از طریق یک هادی است : در فلزات ، به عنوان مثال، مقاومت در درجه اول به دلیل برخورد بین الکترون ها و یون. قانون اهم یک قانون اساسی تئوری مدار است ، بیان کرد که عبور جریان از یک مقاومت به طور مستقیم به اختلاف پتانسیل دو سر آن متناسب است. مقاومت بسیاری از مواد بیش از یک طیف وسیعی از درجه حرارت و جریان نسبتا ثابت است. مواد در این شرایط به عنوان " اهمی ' شناخته شده است. اهم ، واحد مقاومت ، به افتخار جرج اهم نام گذاری شده است و در نامه Ω یونانی نماد . 1 Ω مقاومت است که یک اختلاف پتانسیل یک ولت در پاسخ به یک جریان یک آمپر تولید کند. [ 55 ]

خازن توسعه از شیشه Leyden است و وسیله ای است که می تواند به شارژ ذخیره، و در نتیجه ذخیره سازی انرژی الکتریکی در این زمینه حاصل شده است. این دو صفحه انجام هم جدا شده توسط لایه عایق دی الکتریک نازک تشکیل شده ، در عمل ، ورقه های فلزی نازک به هم پیچیده ، افزایش مساحت سطح در واحد حجم و در نتیجه ظرفیت خازنی. واحد خازن فاراد ، پس از مایکل فارادی به نام است ، و با توجه به F نماد : یک فاراد ظرفیت خازنی است که توسعه یک اختلاف پتانسیل یک ولت زمانی که این فروشگاه به اتهام یک کولمب است. خازن متصل به یک منبع ولتاژ در ابتدا باعث ایجاد یک جریان آن را به عنوان تجمع می یابد هزینه؛ این اراده در حال حاضر با این حال فروپاشی در زمان به عنوان خازن پر می کند ، در نهایت به صفر سقوط. خازن در نتیجه یک جریان حالت پایدار خواهد اجازه نیست، اما به جای بلوک های آن است. [ 55 ]

سلف یک هادی ، معمولا یک سیم پیچ از سیم، که انرژی در پاسخ به جریان از طریق این فروشگاه در یک میدان مغناطیسی است. هنگامی که تغییرات کنونی ، میدان مغناطیسی می کند بیش از حد ، القای ولتاژ بین دو سر هادی. ولتاژ القا شده متناسب با نرخ زمان تغییر جریان است. ثابت تناسب است که سلف نامیده می شوند. واحد سلفهنری ، پس از جوزف هنری ، معاصر فارادی نامیده شده است.

برق سرعت که در آن انرژی الکتریکی توسط یک مدار الکتریکی منتقل شده است. واحد SI از قدرت وات، یک ژول در هر ثانیه می باشد.

برق قدرت ، مانند قدرت مکانیکی ، سرعت انجام کار ، در وات اندازه گیری ، و به نمایندگی از نامه P. وات اصطلاح محاوره استفاده می شود به این معنی است " برق در وات است. " برق در وات تولید شده توسط یک جریان الکتریکی I یک مسئول کولن Q شامل هر تن در ثانیه از عبور از یک پتانسیل الکتریکی ( ولتاژ ) تفاوت از V است

جایی که

الکترونیک

الکترونیک معاملات با مدارات الکتریکی که شامل اجزای الکتریکی فعال مانند لوله های خلاء ، ترانزیستورها، دیودها و مدارهای مجتمع و فن آوری اتصال منفعل همراه است. فن آوری های اتصال مانند تخته مدار ، تکنولوژی بسته بندی لوازم الکترونیکی، و دیگر اشکال متنوع از زیرساخت های ارتباطی قابلیت های مدار کامل و تبدیل اجزای مخلوط را در یک سیستم کار به طور منظم.

الکترونیک متمایز از علم الکتریکی و الکترو مکانیکی و فن آوری، که با تولید، توزیع می پردازد ، تغییر ، ذخیره سازی و تبدیل انرژی الکتریکی به و از اشکال دیگر انرژی با استفاده از سیم ، موتور ، ژنراتور ، باتری، سوئیچ، رله ، ترانسفورماتور است ، مقاومت ها، و دیگر اجزای منفعل. این تمایز در اطراف 1906 با اختراع شده توسط لی دی فورست از لامپ سه قطبی ، که تقویت برق از سیگنال های رادیویی ضعیف و سیگنال های صوتی ممکن است با یک دستگاه غیر مکانیکی ساخته شده آغاز شده است.

امروز ، بسیاری از دستگاه های الکترونیکی با استفاده از قطعات نیمه هادی به انجام کنترل الکترون. در این مطالعه از دستگاه های نیمه هادی و تکنولوژی مرتبط در نظر گرفته شاخه ای از فیزیک حالت جامد ، در حالی که طراحی و ساخت مدارهای الکترونیکی برای حل مشکلات عملی تحت مهندسی الکترونیک آمده است. رادیو