Skip to main content
Global

9: Sasa na Upinzani

  1. Last updated
  2. Save as PDF
  • Page ID
    176152

    • \( \newcommand{\vecs}[1]{\overset { \scriptstyle \rightharpoonup} {\mathbf{#1}} } \) \( \newcommand{\vecd}[1]{\overset{-\!-\!\rightharpoonup}{\vphantom{a}\smash {#1}}} \)\(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \(\newcommand{\id}{\mathrm{id}}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\) \( \newcommand{\kernel}{\mathrm{null}\,}\) \( \newcommand{\range}{\mathrm{range}\,}\) \( \newcommand{\RealPart}{\mathrm{Re}}\) \( \newcommand{\ImaginaryPart}{\mathrm{Im}}\) \( \newcommand{\Argument}{\mathrm{Arg}}\) \( \newcommand{\norm}[1]{\| #1 \|}\) \( \newcommand{\inner}[2]{\langle #1, #2 \rangle}\) \( \newcommand{\Span}{\mathrm{span}}\)\(\newcommand{\AA}{\unicode[.8,0]{x212B}}\)

    Katika sura hii, tunasoma sasa umeme kupitia nyenzo, ambapo sasa umeme ni kiwango cha mtiririko wa malipo. Sisi pia kuchunguza tabia ya vifaa vinavyojulikana kama upinzani. Upinzani ni kipimo cha kiasi gani nyenzo huzuia mtiririko wa malipo, na itaonyeshwa kuwa upinzani unategemea joto. Kwa ujumla, conductor nzuri, kama shaba, dhahabu, au fedha, ina upinzani mdogo sana. Vifaa vingine, vinavyoitwa superconductors, vina upinzani wa sifuri kwenye joto la chini sana.

    • 9.1: Utangulizi wa Sasa na Upinzani
      Maji ya juu yanahitajika kwa ajili ya uendeshaji wa umeme. Superconductors inaweza kutumika kufanya umeme ambayo ni mara 10 nguvu kuliko umeme nguvu ya kawaida. Sumaku hizi za superconducting hutumiwa katika ujenzi wa vifaa vya upigaji picha za magnetic resonance (MRI) ambazo zinaweza kutumika kufanya picha za juu-azimio za mwili wa mwanadamu. Superconducting sumaku na matumizi mengine mengi.
    • 9.2: Sasa Umeme
      Sasa umeme wa haraka, au tu sasa mimi, ni kiwango ambacho malipo inapita. Mwelekeo wa sasa wa kawaida unachukuliwa kama mwelekeo ambao malipo mazuri huenda. Katika mzunguko rahisi wa sasa wa sasa (DC), hii itatoka kwenye terminal nzuri ya betri kwenye terminal hasi. Kitengo cha SI kwa sasa ni ampere (amp). Sasa ina mtiririko wa mashtaka ya bure, kama vile elektroni, protoni, na ions.
    • 9.3: Mfano wa uendeshaji katika Vyuma
      Ya sasa kupitia kondakta inategemea hasa mwendo wa elektroni za bure. Wakati uwanja wa umeme unatumiwa kwa kondakta, elektroni za bure katika kondakta hazihamia kupitia kondakta kwa kasi na mwelekeo wa mara kwa mara; badala yake, mwendo huo ni karibu random kutokana na migongano na atomi na elektroni nyingine za bure. Ingawa elektroni huhamia kwa mtindo wa karibu, wakati shamba la umeme linatumika, kasi ya jumla ya elektroni inaweza kuelezwa kwa suala la kasi ya drift.
    • 9.4: Resistivity na Upinzani
      Wakati chanzo cha voltage kinaunganishwa na kondakta, inatumika tofauti tofauti V ambayo inajenga uwanja wa umeme. Shamba la umeme, kwa upande wake, lina nguvu kwa mashtaka ya bure, na kusababisha sasa. Kiasi cha sasa kinategemea si tu juu ya ukubwa wa voltage, lakini pia juu ya sifa za nyenzo ambazo sasa zinapita. Vifaa vinaweza kupinga mtiririko wa mashtaka, na kipimo cha kiasi gani nyenzo kinapinga mtiririko wa mashtaka hujulikana kama resistivity.
    • 9.5: Sheria ya Ohm
      Vifaa vingi vinaonyesha uhusiano rahisi kati ya maadili ya mali hizi, inayojulikana kama sheria ya Ohm. Vifaa vingine vingi havionyeshi uhusiano huu, hivyo licha ya kuitwa sheria ya Ohm, haionekani kuwa sheria ya asili, kama sheria za Newton au sheria za thermodynamics. Lakini ni muhimu sana kwa mahesabu yanayohusisha vifaa vinavyotii sheria ya Ohm.
    • 9.6: Nishati ya umeme na Nguvu
      Katika mzunguko wa umeme, nishati ya umeme inaendelea kubadilishwa kuwa aina nyingine za nishati. Kwa mfano, wakati sasa inapita katika conductor, nishati ya umeme inabadilishwa kuwa nishati ya joto ndani ya kondakta. Sehemu ya umeme, inayotolewa na chanzo cha voltage, huharakisha elektroni za bure, na kuongeza nishati yao ya kinetic kwa muda mfupi. Nishati hii iliyoongezeka ya kinetic inabadilishwa kuwa nishati ya joto kwa njia ya migongano na ions ya muundo wa kimiani wa kondakta.
    • 9.7: Wafanyabiashara
      Uhamisho wa nguvu za umeme hutoa hasara za mstari. Hasara hizi za mstari zipo kama nguvu huzalishwa kutoka kwa mimea ya kawaida ya nguvu (kwa kutumia makaa ya mawe, mafuta, au gesi), mimea ya nyuklia, mimea ya jua, mimea ya umeme, au mashamba ya upepo. Hasara hizi zinaweza kupunguzwa, lakini haziondolewa, kwa kupeleka kwa kutumia voltage ya juu. Itakuwa ya ajabu kama hasara hizi line inaweza kuondolewa, lakini hiyo itahitaji maambukizi mistari ambayo upinzani sifuri.
    • 9.A: Sasa na Upinzani (Majibu)
    • 9.E: Sasa na Upinzani (Mazoezi)
    • 9.S: Sasa na Upinzani (Muhtasari)