電気とは何ですか
広い意味では、電気は一連の電磁現象全体であり、電磁場と物質との相互作用のさまざまな現れです。狭義には「電気量」という表現に用いられ、後者の定量化における「電荷」と同義である。
「電気」や「電気」という言葉を聞いて何を思い浮かべますか？ある人はコンセントを思い浮かべるでしょうし、別の人は送電線、変圧器、溶接機を思い浮かべるでしょう。漁師は雷を思い浮かべるでしょう。主婦は指でバッテリーや携帯電話の充電器を思い浮かべるでしょう。ターナーは、電気モーター、そして誰かが想像さえするでしょう ニコラ・テスラ研究室で、稲妻が噴出する共鳴誘導コイルの近くに座っていた。
何らかの形で、現代世界には電気が数多く現れています。今日の文明全体は電気なしでは想像できません。しかし、私たちは彼について何を知っているでしょうか?この情報を明確にしてみましょう。
発電所から電化製品まで
私たちが自宅でソケットを差し込み、やかんのスイッチを入れるかスイッチを押すと、基本的に電球を点灯したいと考えられ、その瞬間に、電球と電球の間の回路が閉じます。 ソース と 電気の受信機たとえばやかんの螺旋などを通って電荷が移動する経路を提供します。
我が家の電気源は通常コンセントです。ワイヤー（この例ではやかんのニクロムコイル）中を移動する電荷は次のようになります。 電気… ワイヤは 2 本のワイヤでソケットとユーザーを接続します。1 本のワイヤに沿って、電荷はソケットからユーザーに移動し、同時に 2 本目のワイヤに沿って - ユーザーから - ソケットに移動します。電流が交流の場合、ワイヤーは毎秒 50 回役割を変えます。
都市ネットワーク内での電荷の移動のためのエネルギー源 (より単純に言えば、電力源) は主に発電所です。発電所では、強力な電力によって電気が生成されます。 発生器、そのローターは原子力施設または別のタイプの発電所 (たとえば、水力タービン) によって回転駆動されます。
発電機の内部では、磁化されたローターがステーターのワイヤーと交差し、 起電力 (EMF)発電機の端子間に電圧を生成します。そしてそれはいつもそうだ 周波数 50 Hz の交流電圧発電機の回転子には 2 つの磁極があり、3000 rpm の周波数で回転するか、4 つの磁極があり、1500 rpm の速度で回転するためです。
私たちが毎日何気なく使っている接触の緊張感です。 電気が伝わる長い道のりについて 発電所からコンセントまで光の速さ（毎秒 2 億 9,979 万 2,458 メートル、電線に沿った電場の伝播速度であり、電線内の電子が押し込まれて電流が発生します）で送られます。
出力時のAC電圧220ボルト
出力用に生成される電圧は、次の理由から可変です。第 1 に、電圧は簡単に変換 (減少または増加) できること、第 2 に、定電圧よりも簡単に生成され、ワイヤでの損失が少なく伝送されることです。
接続されているワイヤーに電力を供給することで 変成器、交流電圧を取得します。 交流電流は、1 秒間に 50 回調和的に方向を変えるため、変圧器の磁気回路内に交流磁界を生成することができ、これにより、変圧器を巻く二次巻線のワイヤに再び電流を励起することができます。磁気回路…
コイルで覆われた空間内の磁場が一定である場合、コイル内の電流は単純に方向付けられません（cf. 電磁誘導の法則).
電流を得るには、空間内の磁束を変化させる必要があります。その後、磁束は周囲に流れます。 電界たとえば、磁束が変化するこの空間の周囲にある銅線 (自由電子) の内側にある電荷に作用します。
発電機と変圧器の動作は両方ともこの原理に基づいていますが、唯一の違いは、変圧器には可動作動部品がないことです。変圧器の交流磁束の源は一次巻線の交流であり、発電機の交流磁束の源は一次巻線の交流です。永久磁場を備えた回転ローターがあります。
そして、あちこちで、電磁誘導の法則に従って変化する磁場が渦電場を生成し、それがワイヤー内部の自由電子に作用して、これらの電子を動かします。回路が消費者に接続されている場合、電流は消費者に流れます。
蓄電と直流
日常生活の中で電気を化学エネルギーの形で蓄えるのが最も便利です。 電池で… 外部回路がユーザーに対して閉じられている場合、電極との化学反応により電流が生成されます。バッテリーの電極の面積が大きいほど、そこからより多くの電流を得ることができ、電池の材質に応じて異なります。バッテリー内で直列に接続されている電極とセルの数により、バッテリーによって生成される電圧が異なる場合があります。
したがって、リチウムイオン電池の場合、単一セルの標準電圧は 3.7 ボルトですが、最大 4.2 ボルトまで上昇する可能性があります。放電中は、正に帯電したリチウムイオンが電解液中を銅とグラファイトをベースとしたアノード（-）からアルミニウムをベースとしたカソード（+）へ移動し、充電中はカソードからアノードへ移動します。充電器ではグラファイトとリチウムの化合物が形成され、その結果エネルギーが化合物の形で蓄積されます。
電解コンデンサは同様に機能しますが、電気容量が低いバッテリーとは異なりますが、充放電サイクルが多くなります。
リチウムイオン電池の場合、全寿命は充放電サイクル最大 1000 回に制限されており、比エネルギー量は 250 Wh/kg に達します。電解コンデンサに関しては、補正電流寿命は数万時間と推定されていますが、エネルギー消費量は通常 0.25 Wh / kg 未満です。
静電気
ウールの毛布の上にシルクのシーツを置き、よく押し付けてから広げてみると、 電化... これは、異なる誘電率を持つ物体の摩擦条件下で、それらの表面で電荷の分離が発生するために起こります。より高い誘電率を持つ材料はプラスに帯電し、より低い誘電率を持つ材料はマイナスに帯電します。 。
これらのパラメータの差が大きいほど帯電が強くなり、ウールのカーペットで足をこすると、人はマイナスに帯電し、カーペットはプラスに帯電します。ここでは電位レベルが数万ボルトに達する可能性があり、たとえば接地されたものに接続された水道の蛇口に触れると感電する可能性があります。しかし、電気容量が不足しているため、この不快な出来事が生命に大きな脅威をもたらすことはありません。
もう 1 つは電気泳動装置で、摩擦によって発生した静電気がコンデンサーに蓄積されます。ライデン銀行に蓄積されたチャージはすでに生命の危険にさらされている。
最も重要な用語と定義
電磁場とは何ですか
電磁場は、空間内での連続的な分布 (電磁波) と、構造 (光子) の離散性を明らかにすることを特徴とする特別な種類の物質であり、 (強い重力場の不在下で) 真空中に広がる能力を特徴とします。荷電粒子の速度に応じて、荷電粒子に力の影響を与えます。
電荷とは何ですか
電荷は、物質または物体の粒子の特性であり、粒子自体の電磁場との関係および外部電磁場との相互作用を特徴づけます。正電荷（陽子、陽電子などの電荷）と負電荷（電子などの電荷）の2種類があります。量としては、ある荷電体と別の荷電体との強い相互作用によって定量化されます。
荷電粒子とは何ですか
荷電粒子は、電荷を持った物質の粒子です。
電場とは何ですか
電場は電磁場の 2 つの側面の 1 つであり、電荷と磁場の変化によって引き起こされ、荷電粒子や物体に力の効果を及ぼし、静止した荷電物体や粒子に対する力の効果によって明らかになります。
磁場とは何ですか
磁場は、移動する荷電粒子および物体の電荷によって引き起こされる電磁場の 2 つの側面の 1 つであり、移動する荷電粒子に力を及ぼす電場の変化によって引き起こされ、一般に向けられた力の作用によって明らかになります。これらの粒子の移動方向に相対し、その速度に比例します。
電流とは何ですか
電流は荷電粒子の移動現象であり、磁場を伴う電場の時間変化の現象です。
電場のエネルギーとは何ですか
電場エネルギー — 電場に関連付けられ、電場が変化すると他の形式のエネルギーに変換されるエネルギー。
磁場エネルギーとは何ですか
磁場エネルギー — 磁場に関連し、磁場の 3 つの変化によって他の形態のエネルギーに変換されるエネルギー。
電磁エネルギー（電気エネルギー）とは
電気エネルギー — 電磁場のエネルギー。電場のエネルギーと磁場のエネルギーから構成されます。
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