Elektrik cərəyanı

Elektrik cərəyanı – elektronların və ya ionların materialda və ya vakuumda nizamlanmış hərəkətidir. Sakit halda istənilən yük dayışıyıcıları həyacanlandırıla bilərlər. Burada Lorens və ya Kulon qüvvələri təsir edirlər. Yükdaşıyıcılar heç bir sahəyə malik olmayan məkanda da hərəkətə gəririlirlər (məsələn, elektron borularında).

Elektrik cərəyanının şiddəti İ ilə işarə olunur. Onun vahidi fransız alimi Amperin şərəfinə A ilə ifadə olunur.

Tarixi

Elektrik cərəyanının tətbiqi XIX əsrdən teleqraf və qalvanika ilə başlayır. Əvvəllər batareyadan alınan cərəyan məişətdə kifayət edirdisə, sonralar yüksək cərəyan şiddətinə ehtiyac yaranır. Bu ehtiyac 1866-cı ildə Verner fon Simensin generatoru ixtira etməsi ilə ödənə bilir. 1880-ci ildən generatorlar getdikcə inkişaf edərək böyük cərəyan şəbəkəsini təmin edir. İlk zamanlarda elektrik cərəyanından məişətdə və evlərdə elektrik lampalarının közərdilməsi üçün istifadə edilir. Lampaların geniş tətbiqi nəticəsində böyüyən elektrik şəbəkəsi üçün elektrik stansiyaları tikilir. Bunlar öncə su turbinləri ilə hərəkətə gətirilirdisə də sonralar istilik maşınlarından da istifadə edildi. XX əsrin əvvəlindən yüksək gücə malik turbinlər tətbiq edilirlər. Elə həmin zamandan sabit və dəyişən cərəyan arasında gedən mübarizə dəyişən cərəyanın qalibi ilə nəticələnir.Çünki, dəyişən cərəyanın uzaq məsafəyə ötürülməsi asan idi və bu cərəyanı transformasiya etmək heç bir problem yaratmırdı.

Texniki növləri

• Sabit elektrik cərəyanı

Bu cərəyan zamandan asılı olaraq sabit gərginliyə və istiqamətə malikdir. Bütün məişət cihazları (radio, televizor, kompyüter, pataryuyanmaşın)sabit cərəyanla işləyirlər. Evlərdə tətbiq olunan sabit cərəyan dəyişən cərəyandan alınır. Bunun üçün xüsusi çevricilərdən istifadə olunur. Əksər hallarda isə bir başa sabit cərəyan verən mənbələrdən (batareya,fotoelementlər) alınır.

• Dəyişən elektrik cərəyan

Əgər cərəyanın şiddəti və istiqaməti zamandan asılı olaraq dəyişirsə onda söhbət dəyişən cərəyandan gedir. Bu dəyişmə çox vaxt periodik olaraq baş verir və cərəyan tezliyi ilə xarakterizə olunur. Dəyişən cərəyan gərginliyi transformatorların köməyi ilə istənilən həddə dəyişilə bilirlər.Dəyişən cərəyan tezliyi Avropa ölkələrində 50 Hs, şimali Amerikada və Yaponiyada isə bu rəqəm 60 Hs-dir. Dəyişən cərəyanın başqa foması üç fazalı cərəyandır. Bu sadə quruluşa malik elektrik mühərriklərini düzəltməyə imkan verir.

Mənzillərin işıqlanma şəbəkəsində, zavod və fabriklərdə istifadə olunan dəyişən cərəyan məcburi elektromaqnit rəqsləri kimi də xarakterizə oluna bilər. Cərəyan şiddəti və gərginlik zamana görə harmonik qanunla dəyişir. Elektrik dövrəsinin uclarında gərginlik harmonik qanunla dəyişirsə, onda naqilin daxilində elektrik sahəsinin intensivliyi də harmonik qanunla dəyişəcəkdir. Elektrik sahəsi intensivliyinin belə harmonik şəkildə dəyişməsi yüklü zərrəciklərinin nizamlanmış hərəkət sürətinin harmonik rəqslərinə səbəb olacaqdır. Elektrik dövrəsinin uclarında gərginlik dəyişən zaman elektrik sahəsi bütün dövrədə ani olaraq dəyişmir. Elektrik sahəsinin dəyişməsi çox böyük, lakin sonlu sürətlə yayılır .

Cərəyan şiddəti vahidi

Cərəyan şiddəti vahidi - elə cərəyanın şiddəti götürülür ki, bu cərəyan vakuumda bir-birindən 1m məsafədə yerləşmiş sonsuz uzun paralel naqillərdən keçdikdə onların hər 1m uzunluqları arasında 2·10^-7N qarşılıqlı təsir qüvvəsi yaranmış olsun. Cərəyan şiddətinin belə seçilmiş vahidi fransız fiziki Amperin şərəfinə amper adlanır, 1A yazılır. 1A - BS-də əsas vahidlərin siyahısına aid edilən yeganə elektromagnit kəmiyyətləri vahididir.

Elektrik cərəyanı - yüklü hissəciklərin nizamlı hərəkıtinə deyilir. Cərəyan şiddəti - ədədi qiymətcə t müddətində naqilin en kəsiyindən keçən q yükünün bu yükün keçmə müddətinə olan nisbətinə bərabərdir: J=q/t.Onda,q=Jt. Elektrik yükü vahidi - cərəyan şiddəti 1 A olan naqilin en kəsiyindən 1saniyədə keçən yük götürülür və fransız fiziki Kulonun şərəfinə 1 Kulon = 1 Kl adlandırılır. Yəni, elektrik yükü vahidi törəmə vahiddir. 1 Kl = 1 A·san.

Cərəyan şiddəti nəzəri olaraq J=qnvs düsturu ilə hesablanır. Burada, q- zərrəciyin yükü, n-konsentrasiyası, v- nizamlı hərəkət sürətidir və S-naqilin en kəsiyinin sahəsidir. Ampermetr- cərəyan şiddətini olçən cihazdır. Dövrə hissəsindəki cərəyan şiddəti - həmin hissənin uclarındakı gərginliklə düz, bu hissənin müqaviməti ilə tərs mütənasibdir. Bunu ilk dəfə alman alimi Georq Simon Om təcrübi olaraq tapmışdır və Om qanunu adlanır.

Qapalı dövrədəki cərəyan şiddəti - elektrik hərəkət qüvvəsinin (ε) dövrənin tam müqavimətinə olan nisbətinə bərabərdir: J=ε/(r+R).

Hərəkət qüvvəsi

İstənilən qalvanik element üçün xarakterik olan elə bir kəmiyyət, elektrik hərəkət qüvvəsi (ε) , daxil etmək olar ki, onun dövrənin tam müqavimətinə nisbəti dövrədəki cərəyan şiddətiniversin. Elektrik hərəkət qüvvəsinin (e.h.q.) ölçüsü gərginlik ölçüsü ilə üst-üstə düşür, buna görə də e.h.q.-i gərginlik vahidləri ilə ölçürlər.

Qalvanik elementin e.h.q.-i yalnız onun tərkibinə daxil olan maddələrin cinsindən asılı olub, elementin ölçülərindən qətiyyən asılı deyildir. Əksinə, hər bir naqilin müqaviməti kimi, elementin daxili müqaviməti onun ölçülərindən və formasindan asılıdır.

Taxıc – elektrik cərəyanı sistemində bir həlqə