listrik Tutorial
Tutorial ini merupakan pengenalan singkat terhadap konsep biaya, tegangan, dan arus. Tutorial ini tidak panjang dan membosankan seperti buku teks perguruan tinggi, namun berisi informasi lebih dari siswa akan menemukan dalam buku sekolah dasar.
Atom
Sebuah gambar dari sebuah atomon sebelah kiri adalah gambar konseptual dari sebuah atom. Atom adalah blok bangunan materi. Segala sesuatu terbuat dari atom, dari batu, pohon-pohon, dengan bintang-bintang, bahkan diri sendiri. Sebuah atom terdiri dari inti padat yang mengandung satu atau lebih proton (berwarna merah dalam gambar), dan biasanya jumlah yang sama neutron (abu-abu). Elektron (biru) mengelilingi inti, membentuk awan elektron. Jumlah elektron dalam sebuah atom listrik yang stabil selalu sama dengan jumlah proton dalam inti.
listrik Mengisi
Berlawanan biaya menarik. Seperti mengusir biaya. Suatu hal yang aneh terjadi antara proton dan elektron: sebuah proton dan elektron selalu tertarik satu sama lain, sementara proton akan menolak proton lain, dan elektron akan menolak elektron lainnya. Perilaku ini disebabkan oleh sesuatu yang disebut kekuatan listrik. Proton dikatakan memiliki muatan listrik positif, sedangkan elektron memiliki muatan listrik negatif. Dua objek dengan tipe yang sama biaya mendorong menjauh dari satu sama lain, sementara dua objek dengan berlawanan biaya menarik satu sama lain. Karena proton dan elektron memiliki muatan listrik yang berlawanan, mereka tertarik satu sama lain. Dua proton, bagaimanapun, menjauh dari satu sama lain karena bermuatan sama mereka listrik. Yang sama adalah benar dari dua elektron, yang mendorong menjauh dari satu sama lain karena bermuatan sama mereka negatif.
listrik Saldo
Listrik keseimbangan materi Kebanyakan berisi jumlah yang sama dari proton dan elektron. Elektron negatif menyeimbangkan proton yang positif, dan materi tidak memiliki muatan listrik keseluruhan. Kata keseluruhan adalah penting, karena tuduhan itu masih ada, terpental sekitar dalam masalah ini. Muatan listrik di mana-mana, tetapi kita tidak dapat merasakan mereka karena mereka berada dalam keseimbangan. Bahkan, jika Anda mengambil kimia, Anda akan belajar bahwa gaya listrik adalah hal yang sangat yang memegang hal sama. Waktu berikutnya Anda mengambil sesuatu, hanya berpikir bahwa apapun yang Anda memegang secara harfiah dipenuhi dengan muatan listrik. Ini adalah fakta penting bahwa banyak orang kehilangan ketika mereka studi listrik.
Listrik statis
Sebuah gambar dari dua ion Katakanlah kita mencuri elektron dari satu atom dan memberikan elektron ke atom lain. Satu atom akan memiliki muatan positif secara keseluruhan dan yang lain akan memiliki muatan negatif secara keseluruhan. Ketika ini terjadi, dua atom disebut ion. Karena ion memiliki muatan listrik keseluruhan, mereka dapat berinteraksi dengan objek biaya lainnya. Karena muatan yang sama saling tolak dan muatan yang berlawanan menarik, ion positif akan menarik benda bermuatan negatif, seperti elektron atau ion lain, dan akan mengusir benda bermuatan positif. Ion bermuatan negatif akan menarik benda-benda bermuatan positif, dan akan mengusir benda bermuatan negatif lainnya.
Hal yang sama berlaku untuk objek yang lebih besar. Jika Anda mengambil elektron dari satu objek dan menempatkannya pada objek lain, objek pertama akan memiliki muatan positif secara keseluruhan sedangkan yang kedua akan memiliki muatan negatif secara keseluruhan. Tergantung pada jenis objek dan jumlah biaya yang terlibat, kekuatan listrik mungkin cukup untuk menyebabkan objek untuk tetap bersama-sama. Fenomena ini sering disebut sebagai "listrik statis."
Ada beberapa cara untuk mencuri elektron dari satu objek dan memberi mereka yang lain. Beberapa cara termasuk reaksi kimia, gerak mekanik, cahaya, dan bahkan panas. Jika Anda menggosok batang kaca dengan sutra, elektron dalam batang kaca akan terlempar dari dan dikumpulkan pada sutera. Batang kaca keuntungan muatan positif secara keseluruhan, dan sutra keuntungan muatan negatif secara keseluruhan. Dalam baterai, reaksi kimia yang digunakan untuk memaksa elektron dari terminal positif dan menempatkan mereka pada terminal negatif.
tegangan
Setiap kali elektron diambil dari satu objek dan ditempatkan pada objek lain, menyebabkan ketidakseimbangan muatan, kita mengatakan bahwa ada tegangan. Itulah apa yang orang berarti ketika mereka mengatakan sesuatu yang memiliki begitu banyak volt listrik. Mereka menggambarkan perbedaan biaya di dua tempat yang berbeda. Sebuah baterai AA standar memiliki perbedaan sebesar 1,5 volt antara terminal positif dan negatif, sementara baterai mobil memiliki perbedaan dari 12 volt antara dua terminal, dan jenis sehari-hari listrik statis yang menyebabkan hal-hal untuk tetap bersama-sama dan kadang-kadang memberi Anda tersentak ketika Anda menyentuh benda logam biasanya diukur dalam ribuan volt.
Paralel dua arah plates.Another dibebankan untuk memahami tegangan adalah untuk memikirkan sebuah "medan listrik." Bayangkan sebuah piring dengan muatan positif di sebelah piring dengan muatan negatif. Jika saya menempatkan muatan positif antara lempengan-lempengan ini, medan listrik piring 'akan menarik biaya untuk sisi negatif. Bayangkan bahwa saya menempatkan muatan 1 coulomb positif di sebelah pelat negatif, dan kemudian tarik ke arah plat positif. Karena medan listrik menciptakan sebuah kekuatan dalam arah yang berlawanan, bergerak mengisi membutuhkan energi. Jumlah energi tergantung pada jarak antara pelat dan kekuatan medan listrik dibuat oleh piring. Kami menyebutnya energi medan listrik itu "tegangan." Satu volt adalah jumlah energi dalam joule diperlukan untuk memindahkan 1 coulomb muatan melalui medan listrik. Secara matematis, 1Volt = 1Joule / 1Coulomb.
Volt berguna, karena mereka rapi menggambarkan ukuran dan kekuatan dari setiap medan listrik. Memvisualisasikan medan listrik antara dua pelat sederhana adalah mudah, namun visualisasi lapangan dalam rangkaian rumit dengan baterai, motor, bola lampu, dan switch sangat sulit. Tegangan menyederhanakan sirkuit seperti ini dengan menggambarkan medan listrik seluruh dengan nomor tunggal.
arus listrik
Saat ini dalam gerak animaiton. Arus kata berasal dari kata Latin currere, yang berarti untuk menjalankan atau mengalir. Arus listrik tidak lebih dari aliran muatan listrik. Biaya listrik hanya dapat mengalir melalui bahan-bahan tertentu, yang disebut konduktor. Meskipun elektron dalam bahan sebagian besar terbatas pada orbit tetap, beberapa bahan, termasuk logam sebagian besar, memiliki banyak elektron yang lepas bebas berkeliaran melalui materi. Bahan dengan tindakan properti sebagai konduktor. Ketika konduktor ditempatkan di antara dua benda bermuatan, elektron ini longgar didorong pergi oleh objek bermuatan negatif dan terhisap ke dalam obyek bermuatan positif. Hasilnya adalah bahwa ada aliran muatan, yang disebut arus, dan biaya objek dua itu menjadi seimbang. Jumlah arus yang mengalir melalui konduktor pada setiap waktu tertentu dalam diukur dalam ampere, atau amp untuk pendek. Ketika Anda membaca bahwa sesuatu menggunakan ampli begitu banyak, apa yang Anda diberitahu adalah jumlah arus yang mengalir melalui perangkat. Satu ampere sama dengan aliran satu coulomb muatan dalam satu detik.
Baterai dan Lancar
Baterai dan arus Dalam ayat sebelumnya, kita melihat bagaimana arus mengalir dari satu dibebankan objek yang lain, membatalkan keluar biaya dari dua benda. Setelah tuduhan dibatalkan, arus berhenti. Jika saat ini selalu berumur pendek, itu akan sangat tidak praktis. Bayangkan sebuah senter yang hanya berlangsung sepersekian detik sebelum perlu diisi ulang! Meskipun saat ini tidak cenderung untuk membatalkan tuduhan pada dua objek dan kemudian berhenti mengalir, jika biaya dapat ditempatkan pada objek lebih cepat daripada saat ini bisa menguras biaya, adalah mungkin untuk menjaga arus yang mengalir tanpa batas. Itulah yang terjadi dalam baterai. Reaksi kimia dalam baterai pompa elektron dari terminal positif ke terminal negatif lebih cepat daripada perangkat yang terhubung ke baterai dapat mengalir mereka. Baterai akan terus memasok sebanyak sekarang sebagai perangkat membutuhkan hingga bahan kimia dalam baterai yang digunakan, di mana titik baterai sudah mati dan harus diganti.
perlawanan
Setiap kali arus mengalir, pekerjaan dilakukan. Sebuah konduktor dapat dipanaskan, motor dapat berputar, bola mungkin mengeluarkan cahaya, atau bentuk energi lainnya dapat dilepaskan. Ada sebuah hukum sederhana yang memberitahu persis berapa banyak pekerjaan yang dapat dilakukan oleh arus yang mengalir. Jumlah pekerjaan yang dilakukan adalah sama dengan tegangan dari kali pasokan arus yang mengalir melalui kawat. Hukum ini dinyatakan dalam bentuk P = IV, di mana P adalah daya dalam watt, saya adalah arus di ampli, dan V adalah tegangan dalam volt. Sebagai contoh, jika kita menemukan bahwa bola lampu menarik setengah dari amp pada 120 volt, kita hanya kalikan 120 volt dengan setengah amp untuk menemukan bahwa bola lampu 60 watt menarik kekuasaan.
Hukum Ohm
V = IR Katakanlah Anda memiliki baterai enam volt dan Anda perlu menggambar dua ampli arus. Apa yang harus Anda membuat resistensi konduktor? Atau katakanlah Anda memiliki catu daya tiga volt dan ohm resistor ribu. Berapa banyak arus akan mengalir melalui resistor jika Anda menghubungkan resistor ke catu daya? Dalam rangka untuk menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, semua yang perlu Anda lakukan adalah dengan menggunakan rumus matematika sederhana yang disebut hukum ohm itu. Hukum Ohm menyatakan bahwa jumlah arus yang mengalir melalui konduktor kali resistansi konduktor adalah sama dengan tegangan dari power supply. Hukum ini sering dinyatakan dalam bentuk V = IR, di mana V adalah tegangan diukur dalam volt, I adalah arus yang akan diukur di ampli, dan R adalah resistansi yang diukur dalam ohm.
Tutorial ini merupakan pengenalan singkat terhadap konsep biaya, tegangan, dan arus. Tutorial ini tidak panjang dan membosankan seperti buku teks perguruan tinggi, namun berisi informasi lebih dari siswa akan menemukan dalam buku sekolah dasar.
Atom
Sebuah gambar dari sebuah atomon sebelah kiri adalah gambar konseptual dari sebuah atom. Atom adalah blok bangunan materi. Segala sesuatu terbuat dari atom, dari batu, pohon-pohon, dengan bintang-bintang, bahkan diri sendiri. Sebuah atom terdiri dari inti padat yang mengandung satu atau lebih proton (berwarna merah dalam gambar), dan biasanya jumlah yang sama neutron (abu-abu). Elektron (biru) mengelilingi inti, membentuk awan elektron. Jumlah elektron dalam sebuah atom listrik yang stabil selalu sama dengan jumlah proton dalam inti.
listrik Mengisi
Berlawanan biaya menarik. Seperti mengusir biaya. Suatu hal yang aneh terjadi antara proton dan elektron: sebuah proton dan elektron selalu tertarik satu sama lain, sementara proton akan menolak proton lain, dan elektron akan menolak elektron lainnya. Perilaku ini disebabkan oleh sesuatu yang disebut kekuatan listrik. Proton dikatakan memiliki muatan listrik positif, sedangkan elektron memiliki muatan listrik negatif. Dua objek dengan tipe yang sama biaya mendorong menjauh dari satu sama lain, sementara dua objek dengan berlawanan biaya menarik satu sama lain. Karena proton dan elektron memiliki muatan listrik yang berlawanan, mereka tertarik satu sama lain. Dua proton, bagaimanapun, menjauh dari satu sama lain karena bermuatan sama mereka listrik. Yang sama adalah benar dari dua elektron, yang mendorong menjauh dari satu sama lain karena bermuatan sama mereka negatif.
listrik Saldo
Listrik keseimbangan materi Kebanyakan berisi jumlah yang sama dari proton dan elektron. Elektron negatif menyeimbangkan proton yang positif, dan materi tidak memiliki muatan listrik keseluruhan. Kata keseluruhan adalah penting, karena tuduhan itu masih ada, terpental sekitar dalam masalah ini. Muatan listrik di mana-mana, tetapi kita tidak dapat merasakan mereka karena mereka berada dalam keseimbangan. Bahkan, jika Anda mengambil kimia, Anda akan belajar bahwa gaya listrik adalah hal yang sangat yang memegang hal sama. Waktu berikutnya Anda mengambil sesuatu, hanya berpikir bahwa apapun yang Anda memegang secara harfiah dipenuhi dengan muatan listrik. Ini adalah fakta penting bahwa banyak orang kehilangan ketika mereka studi listrik.
Listrik statis
Sebuah gambar dari dua ion Katakanlah kita mencuri elektron dari satu atom dan memberikan elektron ke atom lain. Satu atom akan memiliki muatan positif secara keseluruhan dan yang lain akan memiliki muatan negatif secara keseluruhan. Ketika ini terjadi, dua atom disebut ion. Karena ion memiliki muatan listrik keseluruhan, mereka dapat berinteraksi dengan objek biaya lainnya. Karena muatan yang sama saling tolak dan muatan yang berlawanan menarik, ion positif akan menarik benda bermuatan negatif, seperti elektron atau ion lain, dan akan mengusir benda bermuatan positif. Ion bermuatan negatif akan menarik benda-benda bermuatan positif, dan akan mengusir benda bermuatan negatif lainnya.
Hal yang sama berlaku untuk objek yang lebih besar. Jika Anda mengambil elektron dari satu objek dan menempatkannya pada objek lain, objek pertama akan memiliki muatan positif secara keseluruhan sedangkan yang kedua akan memiliki muatan negatif secara keseluruhan. Tergantung pada jenis objek dan jumlah biaya yang terlibat, kekuatan listrik mungkin cukup untuk menyebabkan objek untuk tetap bersama-sama. Fenomena ini sering disebut sebagai "listrik statis."
Ada beberapa cara untuk mencuri elektron dari satu objek dan memberi mereka yang lain. Beberapa cara termasuk reaksi kimia, gerak mekanik, cahaya, dan bahkan panas. Jika Anda menggosok batang kaca dengan sutra, elektron dalam batang kaca akan terlempar dari dan dikumpulkan pada sutera. Batang kaca keuntungan muatan positif secara keseluruhan, dan sutra keuntungan muatan negatif secara keseluruhan. Dalam baterai, reaksi kimia yang digunakan untuk memaksa elektron dari terminal positif dan menempatkan mereka pada terminal negatif.
mengukur Biaya
Jumlah muatan listrik keseluruhan dimiliki oleh suatu benda diukur dalam coulomb. Satu coulomb kira-kira sama dengan jumlah muatan yang dimiliki oleh 6,000,000,000,000,000,000 (enam miliar miliar) elektron. Sementara ini mungkin tampak seperti sejumlah besar pada awalnya, itu tidak benar-benar banyak, karena elektron sangat kecil. Hanya untuk memberikan ide, satu coulomb kira-kira jumlah muatan yang mengalir melalui bola lampu 12-watt otomotif dalam satu detik.
Jika jumlah muatan yang dimiliki oleh dua benda dan jarak antara mereka diketahui, adalah mungkin untuk menghitung jumlah gaya antara objek menggunakan formula yang dikenal sebagai hukum Coulomb. Hukum ini ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb pada tahun 1784, dan menyatakan bahwa gaya antara dua benda bermuatan bervariasi secara langsung sebagai tuduhan benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka. Hukum Coulomb diberikan di bawah ini dalam bentuk rumus:
F = kqq '/ r ^ 2
F adalah gaya, dalam Newton.
q dan q 'adalah tuduhan dari dua benda, dalam coulomb.
r adalah jarak antara benda-benda, dalam meter.
k adalah konstan sama 8,98755 × 109 N m2 C-2
tegangan
Jumlah muatan listrik keseluruhan dimiliki oleh suatu benda diukur dalam coulomb. Satu coulomb kira-kira sama dengan jumlah muatan yang dimiliki oleh 6,000,000,000,000,000,000 (enam miliar miliar) elektron. Sementara ini mungkin tampak seperti sejumlah besar pada awalnya, itu tidak benar-benar banyak, karena elektron sangat kecil. Hanya untuk memberikan ide, satu coulomb kira-kira jumlah muatan yang mengalir melalui bola lampu 12-watt otomotif dalam satu detik.
Jika jumlah muatan yang dimiliki oleh dua benda dan jarak antara mereka diketahui, adalah mungkin untuk menghitung jumlah gaya antara objek menggunakan formula yang dikenal sebagai hukum Coulomb. Hukum ini ditemukan oleh Charles Augustin de Coulomb pada tahun 1784, dan menyatakan bahwa gaya antara dua benda bermuatan bervariasi secara langsung sebagai tuduhan benda dan berbanding terbalik dengan kuadrat jarak antara mereka. Hukum Coulomb diberikan di bawah ini dalam bentuk rumus:
F = kqq '/ r ^ 2
F adalah gaya, dalam Newton.
q dan q 'adalah tuduhan dari dua benda, dalam coulomb.
r adalah jarak antara benda-benda, dalam meter.
k adalah konstan sama 8,98755 × 109 N m2 C-2
tegangan
Setiap kali elektron diambil dari satu objek dan ditempatkan pada objek lain, menyebabkan ketidakseimbangan muatan, kita mengatakan bahwa ada tegangan. Itulah apa yang orang berarti ketika mereka mengatakan sesuatu yang memiliki begitu banyak volt listrik. Mereka menggambarkan perbedaan biaya di dua tempat yang berbeda. Sebuah baterai AA standar memiliki perbedaan sebesar 1,5 volt antara terminal positif dan negatif, sementara baterai mobil memiliki perbedaan dari 12 volt antara dua terminal, dan jenis sehari-hari listrik statis yang menyebabkan hal-hal untuk tetap bersama-sama dan kadang-kadang memberi Anda tersentak ketika Anda menyentuh benda logam biasanya diukur dalam ribuan volt.
Paralel dua arah plates.Another dibebankan untuk memahami tegangan adalah untuk memikirkan sebuah "medan listrik." Bayangkan sebuah piring dengan muatan positif di sebelah piring dengan muatan negatif. Jika saya menempatkan muatan positif antara lempengan-lempengan ini, medan listrik piring 'akan menarik biaya untuk sisi negatif. Bayangkan bahwa saya menempatkan muatan 1 coulomb positif di sebelah pelat negatif, dan kemudian tarik ke arah plat positif. Karena medan listrik menciptakan sebuah kekuatan dalam arah yang berlawanan, bergerak mengisi membutuhkan energi. Jumlah energi tergantung pada jarak antara pelat dan kekuatan medan listrik dibuat oleh piring. Kami menyebutnya energi medan listrik itu "tegangan." Satu volt adalah jumlah energi dalam joule diperlukan untuk memindahkan 1 coulomb muatan melalui medan listrik. Secara matematis, 1Volt = 1Joule / 1Coulomb.
Volt berguna, karena mereka rapi menggambarkan ukuran dan kekuatan dari setiap medan listrik. Memvisualisasikan medan listrik antara dua pelat sederhana adalah mudah, namun visualisasi lapangan dalam rangkaian rumit dengan baterai, motor, bola lampu, dan switch sangat sulit. Tegangan menyederhanakan sirkuit seperti ini dengan menggambarkan medan listrik seluruh dengan nomor tunggal.
Saat ini dalam gerak animaiton. Arus kata berasal dari kata Latin currere, yang berarti untuk menjalankan atau mengalir. Arus listrik tidak lebih dari aliran muatan listrik. Biaya listrik hanya dapat mengalir melalui bahan-bahan tertentu, yang disebut konduktor. Meskipun elektron dalam bahan sebagian besar terbatas pada orbit tetap, beberapa bahan, termasuk logam sebagian besar, memiliki banyak elektron yang lepas bebas berkeliaran melalui materi. Bahan dengan tindakan properti sebagai konduktor. Ketika konduktor ditempatkan di antara dua benda bermuatan, elektron ini longgar didorong pergi oleh objek bermuatan negatif dan terhisap ke dalam obyek bermuatan positif. Hasilnya adalah bahwa ada aliran muatan, yang disebut arus, dan biaya objek dua itu menjadi seimbang. Jumlah arus yang mengalir melalui konduktor pada setiap waktu tertentu dalam diukur dalam ampere, atau amp untuk pendek. Ketika Anda membaca bahwa sesuatu menggunakan ampli begitu banyak, apa yang Anda diberitahu adalah jumlah arus yang mengalir melalui perangkat. Satu ampere sama dengan aliran satu coulomb muatan dalam satu detik.
Baterai dan Lancar
Baterai dan arus Dalam ayat sebelumnya, kita melihat bagaimana arus mengalir dari satu dibebankan objek yang lain, membatalkan keluar biaya dari dua benda. Setelah tuduhan dibatalkan, arus berhenti. Jika saat ini selalu berumur pendek, itu akan sangat tidak praktis. Bayangkan sebuah senter yang hanya berlangsung sepersekian detik sebelum perlu diisi ulang! Meskipun saat ini tidak cenderung untuk membatalkan tuduhan pada dua objek dan kemudian berhenti mengalir, jika biaya dapat ditempatkan pada objek lebih cepat daripada saat ini bisa menguras biaya, adalah mungkin untuk menjaga arus yang mengalir tanpa batas. Itulah yang terjadi dalam baterai. Reaksi kimia dalam baterai pompa elektron dari terminal positif ke terminal negatif lebih cepat daripada perangkat yang terhubung ke baterai dapat mengalir mereka. Baterai akan terus memasok sebanyak sekarang sebagai perangkat membutuhkan hingga bahan kimia dalam baterai yang digunakan, di mana titik baterai sudah mati dan harus diganti.
perlawanan
Setiap kali arus mengalir, pekerjaan dilakukan. Sebuah konduktor dapat dipanaskan, motor dapat berputar, bola mungkin mengeluarkan cahaya, atau bentuk energi lainnya dapat dilepaskan. Ada sebuah hukum sederhana yang memberitahu persis berapa banyak pekerjaan yang dapat dilakukan oleh arus yang mengalir. Jumlah pekerjaan yang dilakukan adalah sama dengan tegangan dari kali pasokan arus yang mengalir melalui kawat. Hukum ini dinyatakan dalam bentuk P = IV, di mana P adalah daya dalam watt, saya adalah arus di ampli, dan V adalah tegangan dalam volt. Sebagai contoh, jika kita menemukan bahwa bola lampu menarik setengah dari amp pada 120 volt, kita hanya kalikan 120 volt dengan setengah amp untuk menemukan bahwa bola lampu 60 watt menarik kekuasaan.
Hukum Ohm
V = IR Katakanlah Anda memiliki baterai enam volt dan Anda perlu menggambar dua ampli arus. Apa yang harus Anda membuat resistensi konduktor? Atau katakanlah Anda memiliki catu daya tiga volt dan ohm resistor ribu. Berapa banyak arus akan mengalir melalui resistor jika Anda menghubungkan resistor ke catu daya? Dalam rangka untuk menemukan jawaban atas pertanyaan-pertanyaan ini, semua yang perlu Anda lakukan adalah dengan menggunakan rumus matematika sederhana yang disebut hukum ohm itu. Hukum Ohm menyatakan bahwa jumlah arus yang mengalir melalui konduktor kali resistansi konduktor adalah sama dengan tegangan dari power supply. Hukum ini sering dinyatakan dalam bentuk V = IR, di mana V adalah tegangan diukur dalam volt, I adalah arus yang akan diukur di ampli, dan R adalah resistansi yang diukur dalam ohm.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar