Fizyka prądu elektrycznego w przyrodzie. Co to jest prąd elektryczny? Natura elektryczności

Prąd elektryczny w przyrodzie Prezentacja na temat fizyki, uczniowie 8. klasy B MBOUSOSH nr 63 Tula Belova Kristina Nauczyciel: Borzova N.V.

Prąd elektryczny to ukierunkowany (uporządkowany) ruch naładowanych cząstek. Cząstkami takimi mogą być: w metalach - elektrony, w elektrolitach - jony (kationy i aniony), w gazach - jony i elektrony, w próżni w określonych warunkach - elektrony, w półprzewodnikach - elektrony i dziury (przewodnictwo elektron-dziura). Czasami prąd elektryczny nazywany jest również prądem przemieszczenia, który powstaje w wyniku zmiany pola elektrycznego w czasie. Prąd elektryczny ma następujące objawy: - nagrzewanie przewodników (w nadprzewodnikach nie wydziela się ciepło); -zmiana skład chemiczny przewodniki (obserwowane głównie w elektrolitach); -wytworzenie pola magnetycznego (objawia się we wszystkich przewodnikach bez wyjątku)

Prąd stały to prąd, którego kierunek i wielkość zmieniają się nieznacznie w czasie. Prąd przemienny to prąd, którego wielkość i kierunek zmieniają się w czasie. W szerokim znaczeniu prąd przemienny odnosi się do każdego prądu, który nie jest bezpośredni. Wśród prądów przemiennych najważniejszy jest prąd, którego wartość zmienia się zgodnie z prawem sinusoidalnym. W tym przypadku potencjał każdego końca przewodnika zmienia się w stosunku do potencjału drugiego końca przewodnika na przemian z dodatniego na ujemny i odwrotnie, przechodząc przez wszystkie potencjały pośrednie (w tym potencjał zerowy). W rezultacie powstaje prąd, który stale zmienia kierunek: poruszając się w jednym kierunku, zwiększa się, osiągając maksimum, zwane wartością amplitudy, następnie maleje, w pewnym momencie staje się równy zeru, a następnie ponownie wzrasta, ale w innym kierunku i również osiąga wartość maksymalną, maleje, a następnie ponownie przechodzi przez zero, po czym cykl wszystkich zmian zostaje wznowiony.

Energia elektryczna atmosferyczna to energia elektryczna zawarta w powietrzu. Benjamin Franklin jako pierwszy wykazał obecność elektryczności w powietrzu i wyjaśnił przyczynę grzmotów i błyskawic. Później odkryto, że energia elektryczna gromadzi się podczas kondensacji pary w górne warstwy atmosferze i wskazano następujące prawa rządzące elektrycznością atmosferyczną: - przy bezchmurnym niebie, jak i pochmurnym niebie elektryczność atmosfery jest zawsze dodatnia, jeśli w pewnej odległości od miejsca obserwacji nie pada deszcz, grad lub śnieg; -napięcie prądu elektrycznego z chmur staje się na tyle silne, że można je uwolnić środowisko tylko wtedy, gdy pary chmur skraplają się w krople deszczu, czego dowodem może być fakt, że wyładowania atmosferyczne nie występują bez deszczu, śniegu lub gradu na miejscu obserwacji, z wyłączeniem powrotnego uderzenia pioruna; -elektryczność atmosfery wzrasta wraz ze wzrostem wilgotności i osiąga maksimum, gdy spada deszcz, grad i śnieg; -miejsce, w którym pada deszcz, jest zbiornikiem elektryczności dodatniej, otoczonym pasem elektryczności ujemnej, który z kolei jest zamknięty w pasie elektryczności dodatniej. Na granicach tych pasów naprężenie wynosi zero. Ruch jonów pod wpływem sił pola elektrycznego powoduje powstanie w atmosferze pionowego prądu przewodzenia o średniej gęstości około (2 3) 10 −12 A/m².

Całkowity prąd płynący po całej powierzchni Ziemi wynosi około 1800 A. Piorun to naturalne iskrzące wyładowanie elektryczne. Ustalono elektryczną naturę zórz polarnych. Ogień Świętego Elma to naturalne wyładowanie elektryczne typu koronowego. Bioprądy - ruch jonów i elektronów odgrywa bardzo istotną rolę we wszystkich procesach życiowych. Wytworzony w ten sposób biopotencjał istnieje zarówno na poziomie wewnątrzkomórkowym, jak i w poszczególnych częściach ciała i narządach. Audycja Impulsy nerwowe odbywa się za pomocą sygnałów elektrochemicznych. Niektóre zwierzęta (płaszczki elektryczne, węgorze elektryczne) są w stanie gromadzić potencjały o wartości kilkuset woltów i wykorzystywać je do samoobrony.

Nauka klasyczna definiuje prąd elektryczny jako uporządkowany ruch naładowanych cząstek (elektronów, jonów) lub naładowanych ciał makroskopowych. Uzgodniono, że kierunek ruchu ładunków dodatnich tworzących ten prąd należy przyjąć jako kierunek prądu elektrycznego. Jeżeli prąd jest tworzony przez ładunki ujemne (na przykład ładunki elektryczne), wówczas kierunek prądu elektrycznego uważa się za przeciwny do kierunku ruchu tych ładunków. Ho, ale jeśli ładunek ciała wyznacza gęstość efitonów w polu eterycznym i stopień ich orientacji, to jaki powinien być prąd elektryczny?
Odpowiedź może być następująca: ukierunkowany ruch translacyjny cząstek eterycznych, zorientowanych w określony sposób – efitonów.
Taka definicja prądu elektrycznego wywoła u większości naukowców, i nie tylko, najbardziej niepochlebne stwierdzenia, choć tak nie jest

stoi w sprzeczności z wynikami eksperymentów, na których opiera się klasyczna definicja prądu elektrycznego.
Twierdzenia nauki klasycznej, że prąd elektryczny na przykład w metalach wynika z kierunkowego ruchu elektronów, opierają się na wynikach następujących eksperymentów.
Doświadczenia K. Rikkego. Wzięto łańcuch składający się z trzech połączonych szeregowo cylindrów: miedzianego, aluminiowego i znowu miedzianego. Przez ten obwód przez długi czas (około roku) przepływał stały prąd elektryczny, ale nie stwierdzono żadnych śladów przenoszenia substancji (miedzi lub aluminium). Na tej podstawie stwierdzono, że nośniki ładunku w metalach są cząstkami wspólnymi dla wszystkich metali, które nie są związane z różnicami w ich właściwościach fizycznych i właściwości chemiczne.
Doświadczenie Stewarta i Tolmana (1916). Na cewkę nawinięto drut, którego końce połączono ze stacjonarnym galwanometrem balistycznym. Cewkę wprowadzono w gwałtowny ruch obrotowy, a następnie gwałtownie wyhamowano. Podczas hamowania cewki przez galwanometr przechodzi impuls prądowy, którego pojawienie się jest związane z bezwładnością swobodnych nośników ładunku w przewodzie cewki. Stwierdzono, że nośniki prądu w metalach są naładowane ujemnie. Opłata jednostkowa obecnych przewoźników została określona według wzoru:

gdzie: I to długość przewodnika;
V - prędkość obrotowa;
R jest całkowitą rezystancją obwodu;
q - ilość energii elektrycznej przepływającej w trakcie rozwoju
impuls.
Okazało się, że jest on bliski ładunkowi właściwemu elektronu i wynosi 1,76-1011 C/kg. Zatem według badaczy nośnikami prądu w metalach są elektrony.
Wyniki pierwszego doświadczenia wskazują, że nośniki ładunku są cząstkami wspólnymi dla wszystkich materiałów. Wnioski te są również zgodne z eteryczną naturą prądu elektrycznego, ponieważ efitony są cząstkami uniwersalnymi, z których wszystko się składa materia fizyczna.
Wnioski z wyników drugiego doświadczenia, oparte na stwierdzeniu, że zmiana pędu przewodnika jest równa impulsowi siły hamowania nośników ładunku, nie wydają się do końca słuszne.
prosto, ponieważ nośniki ładunku w przewodniku nie są niezależnymi kulkami, ale cząstkami, które podlegają oddziaływaniu kulombowskiemu z otaczających atomów i tych samych cząstek. A wniosek, że ładunek właściwy nośników prądu okazał się bliski ładunkowi właściwemu elektronu, nie przeczy eterycznej naturze prądu elektrycznego. Każdy efiton ma masę tysiące razy mniejszą od masy elektronu oraz ładunek. A ponieważ elektrony składają się z efitonów, ich ładunek właściwy powinien być zbliżony do ładunku właściwego elektronów.
Zatem wyniki eksperymentów, na których opierają się wnioski nauki klasycznej o naturze nośników prądu w metalach, nie są sprzeczne z eteryczną naturą prądu elektrycznego.
Rozważmy inny eksperyment. Weźmy na przykład konduktora o długości jednego kilometra. W środku tego przewodnika podłączamy żarówkę elektryczną. Izolujemy przewodnik od zewnętrznego pola elektrycznego.” Za pomocą przełącznika zamykamy oba końce drutu do źródła prądu. Po jakim czasie zapali się kontrolka? Każdy z nas, nawet nie przeprowadzając tego eksperymentu, odpowie: niemal natychmiast. Ale jeśli prąd reprezentuje ukierunkowany ruch elektronów (z prędkością dziesiątych części centymetra na sekundę), to jaka siła sprawia, że niemal natychmiast wykonują one ukierunkowany ruch na całej długości przewodnika? Nauka stwierdza, że istnieje krwawienie elektryczne, które przemieszcza się z prędkością światła. Ale przewodnik był odizolowany od zewnętrznego pola elektrycznego.
Wewnątrz przewodnika pozostaje pole elektryczne. Ale co to reprezentuje? Pytanie pozostaje bez odpowiedzi. A jeśli prąd jest ukierunkowanym ruchem efitonów, wszystko układa się na swoim miejscu. Ich orientacja w kierunku prądu następuje przy prędkości bliskiej prędkości światła.
Dalej. Wyobraźmy sobie następujący obwód elektryczny: podłączmy na przykład urządzenia grzewcze i oświetleniowe do generatora prądu. Zmusimy wirnik generatora do ciągłego obracania się przez godzinę, dzień, miesiąc, rok itp. Urządzenia grzewcze będą emitować ciepło, a urządzenia oświetleniowe będą emitować światło.
Jeśli prąd jest ukierunkowanym ruchem elektronów, wówczas przechodząc przez urządzenia grzewcze i oświetleniowe, powinny one emitować kwanty energii promienistej i przechodząc przez zwoje wirnika generatora odbierać kwanty energii. Przecież ciepło i światło to fale elektromagnetyczne (odpowiednio w zakresie podczerwieni i światła), tj. fale pola eterycznego. Zgodnie z prawem zachowania energii należy zachować równość energii wyemitowanej w przestrzeń i energii odebranej. Skąd więc bierze się ta energia? Według współczesnych
Naszym zdaniem w tym przypadku energia mechaniczna zamieniana jest na energię elektryczną, gdy obroty wirnika przekraczają pole magnetyczne stojana. Wszystko się zgadza, ale jaki jest mechanizm tej transformacji?
Nowoczesna teoria Elektroniczny mechanizm występowania elektromotorycznej siły indukcji mówi jedynie, że na ładunki w przewodniku (elektrony) poruszające się w polu magnetycznym działa siła Lorentza, która powoduje ruch swobodnych ładunków (elektronów) w tym przewodniku w taki sposób, w taki sposób, że na jego końcach tworzą się nadmierne ładunki przeciwny znak. Teoria ta nie odpowiada jednak na pytanie, w jaki sposób i przez co wzrasta poziom energii elektronów w obwodzie elektrycznym, gdy emitują one energię promieniowania.
Jak widać z tych przykładów, współczesne rozumienie natury prądu elektrycznego pozostało praktycznie na poziomie z 1831 roku, kiedy M. Faradaya odkrył zjawisko indukcji elektromagnetycznej. Jeśli prąd elektryczny jest ruchem kierunkowym efitonów, to proces pozyskiwania energii podczas obracania się wirnika przez pole magnetyczne stojana wygląda następująco. Pod wpływem stałego pola magnetycznego stojana w zwojach wirnika następuje ścisła orientacja efitonów w przewodniku (zwoju) w taki sposób, że jeśli przewodnik przetnie skierowane ku górze linie magnetyczne siły od lewej do prawej, to składowa elektryczna efitonów będzie skierowana wzdłuż przewodnika do obserwatora, a składowa magnetyczna – wzdłuż stycznej do powierzchni przewodnika. W takim przypadku stosowana będzie znana mnemoniczna zasada świdra. Przekraczając linie sił magnetycznych, przewodnik „wychwytuje” efitony z tych linii sił pola magnetycznego stojana. Im większa jest prędkość przecinania się linii pola magnetycznego przez przewodnik i im bliżej kąta między przewodnikiem a kierunkiem pola magnetycznego jest prosty kąt, tym bardziej efitony są „wychwytywane” przez przewodnik. Następuje sumowanie wzajemnie prostopadłych oscylacji pól eterycznych przewodnika i stojana. Jeżeli okresy składowych oscylacji pola eterycznego pokrywają się, trajektoria pól eterycznych w powstałych oscylacjach będzie przebiegać wzdłuż pewnej linii prostej skierowanej wzdłuż przewodnika.
Do pełniejszego wyjaśnienia zjawisk elektrycznych i magnetycznych w oparciu o hipotetyczny model pola eterycznego konieczne jest opracowanie fundamentalnej teorii tego pola.

To pytanie jest jak kapusta: otwierasz ją i otwierasz, ale „podstawowa” łodyga jest wciąż daleko. Chociaż pytanie najwyraźniej dotyczy tej właśnie łodygi, nadal musisz spróbować pokonać całą kapustę.

Na najbardziej powierzchowny rzut oka natura prądu wydaje się prosta: prąd ma miejsce, gdy poruszają się naładowane cząstki. (Jeśli cząstka się nie porusza, to nie ma prądu, jest tylko pole elektryczne.) Próbując zrozumieć naturę prądu, nie wiedząc, z czego się składa, wybrali kierunek prądu odpowiadający kierunek ruchu cząstek dodatnich. Później okazało się, że nieodróżnialny prąd o dokładnie takim samym działaniu powstaje, gdy cząstki ujemne poruszają się w przeciwnym kierunku. Ta symetria jest niezwykłą cechą natury prądu.

W zależności od tego, gdzie poruszają się cząstki, charakter prądu jest również inny. Sam obecny materiał jest inny:

Metale mają wolne elektrony;
W nadprzewodnikach metalowych i ceramicznych występują także elektrony;
W cieczach - jony powstające podczas reakcji chemicznych lub pod wpływem przyłożonego pola elektrycznego;
W gazach są znowu jony, a także elektrony;
Ale w półprzewodnikach elektrony nie są wolne i mogą poruszać się w „sztafecie”. Te. To nie elektron może się poruszać, ale miejsce, w którym go nie ma – „dziura”. Ten typ przewodnictwa nazywany jest przewodnictwem dziurowym. Na złączach różnych półprzewodników natura takiego prądu powoduje powstawanie efektów, dzięki którym możliwa jest cała nasza elektronika radiowa.
Prąd ma dwie miary: siłę prądu i gęstość prądu. Pomiędzy prądem ładunków a prądem np. wody w wężu jest więcej różnic niż podobieństw. Ale taki pogląd na prąd jest całkiem przydatny do zrozumienia natury tego ostatniego. Prąd w przewodniku jest polem wektorowym prędkości cząstek (jeśli są to cząstki o tym samym ładunku). Ale zwykle nie bierzemy tych szczegółów pod uwagę przy opisywaniu prądu. Uśredniamy ten prąd.

Jeśli weźmiemy tylko jedną cząstkę (naturalnie naładowaną i poruszającą się), wówczas dokładnie tam, gdzie znajduje się ta cząstka, istnieje prąd równy iloczynowi ładunku i prędkości chwilowej w danym momencie. Przypomnijcie sobie, jak to było w piosence duetu Ivasi „Czas na piwo”: „…jeśli klimat jest trudny, a astral nieprzyjazny, jeśli pociąg odjechał i wszystkie szyny zostały ZAJĘTE… ” :)

I teraz dochodzimy do łodygi, o której wspominaliśmy na początku. Dlaczego cząstka ma ładunek (w przypadku ruchu wszystko wydaje się jasne, ale czym jest ładunek)? Najbardziej podstawowymi cząstkami (teraz już na pewno: pozornie niepodzielnymi) niosącymi ładunek są elektrony, pozytony (antyelektrony) i kwarki. Niemożliwe jest wyciągnięcie i zbadanie pojedynczego kwarku ze względu na zamknięcie; z elektronem wydaje się to łatwiejsze, ale też nie jest to jeszcze zbyt jasne. NA ten moment jasne jest, że prąd jest skwantowany: nie obserwuje się ładunków mniejszych od ładunku elektronu (kwarki obserwuje się tylko w postaci hadronów o całkowitym ładunku równym lub zerowym). Pole elektryczne oddzielnie od naładowanej cząstki może istnieć tylko w połączeniu z polem magnetycznym, podobnie jak fala elektromagnetyczna, której kwantem jest foton. Być może pewne interpretacje natury ładunku elektrycznego leżą w sferze fizyki kwantowej. Przykładowo przewidywane przez nią i odkryte stosunkowo niedawno pole Higgsa (jeśli istnieje bozon, to istnieje pole) wyjaśnia masę szeregu cząstek, a masa jest miarą tego, jak cząstka reaguje na pole grawitacyjne. Być może podobna historia zostanie ujawniona w przypadku ładunku, jako miary reakcji na pole elektryczne. Dlaczego jest masa i dlaczego jest ładunek, to pytania nieco powiązane.

Wiele wiadomo na temat natury prądu elektrycznego, ale najważniejsza rzecz nie jest jeszcze znana.

Fragment książki Nikołaja Lewaszowa„Heterogeniczny wszechświat” Rozdział 3. Heterogeniczność przestrzeni i struktura jakościowa materii fizycznie gęstej.

W fizyce klasycznej prąd elektryczny odnosi się do kierunkowego ruchu elektronów od plusa do minusa. Wydaje się, że wszystko jest niezwykle proste, ale niestety jest to złudzenie. Fizyka klasyczna nie wyjaśnia, czym jest elektron, poza tym, że elektron jest uznawany za cząstkę naładowaną ujemnie. Ale nikt nie zadał sobie trudu wyjaśnienia, czym jest cząstka naładowana ujemnie.

Jednocześnie zauważono, że elektron ma podwójne (podwójne) właściwości, zarówno cząstkowe, jak i falowe. Nawet w tej definicji odpowiedź jest ukryta. Jeśli jakiś obiekt materialny ma właściwości zarówno fali, jak i cząstki, może to oznaczać tylko jedno - nie jest ani jednym, ani drugim. Ze swej natury cząstka i fala są w zasadzie niezgodne i nie ma potrzeby łączenia rzeczy niekompatybilnych. Omówiliśmy szczegółowo, czym jest elektron powyżej, więc przejdźmy do kolejnej części wyjaśnienia prądu elektrycznego. Ruch ukierunkowany, wydawałoby się, że może być prościej – ruch w danym kierunku. Wszystko to prawda, ale jest mały „ Ale». Elektrony w przewodniku w ogóle się nie poruszają przynajmniej to, co należy rozumieć przez elektron. A jeśli założymy, że się poruszają, to w przewodniku powinna być prędkość ich ruchu.

Przypomnijmy sobie wyjaśnienie natury prądu stałego. Elektrony w przewodniku są rozmieszczone nierównomiernie w kierunku promieniowym, co powoduje promieniowy gradient (różnicę) pola elektrycznego. Różnica w polu elektrycznym indukuje pole magnetyczne w kierunku prostopadłym, które z kolei indukuje prostopadłe pole elektryczne itp. Ale znowu, pojęcia pól elektrycznych i magnetycznych wprowadza się w formie postulatów, tj. Są one akceptowane bez żadnego wyjaśnienia. Powstaje ciekawa sytuacja: nowe pojęcia wyjaśniają inni, co samo w sobie zostało przyjęte bez wyjaśnienia i dlatego takie wyjaśnienia nie wytrzymują krytyki. Trzeba tylko pomyśleć o znaczeniu słów i piękne zdanie zamienia się w nonsens. Niemniej jednak, jeśli zamkniesz na to oczy i obliczysz prędkość propagacji ładunku powierzchniowego za pomocą odpowiednich wzorów, uzyskany wynik ostatecznie postawi wszystkie kropki na „ I „. Prędkość wynosi kilka milimetrów na sekundę. Wydawałoby się, że wszystko jest w porządku, ale tak się tylko wydaje. Ponieważ po zamknięciu obwodu natychmiast pojawia się w nim prąd elektryczny, niezależnie od tego, jak daleko znajduje się źródło prądu stałego, a wyniki obliczeń stają się pozbawione jakiegokolwiek znaczenia fizycznego. Fakty z prawdziwe życie całkowicie obalają wyjaśnienia teoretyczne. I w końcu, czym są „plus” i „minus”?! Znowu brak wyjaśnień. W wyniku prostej analizy doszliśmy do wniosku, że powszechnie stosowane w fizyce pojęcie prądu elektrycznego nie ma uzasadnienia, innymi słowy, z obecnych stanowisk współczesna fizyka nie jest w stanie wyjaśnić natury prądu elektrycznego. Pomimo tego, że jest to prawdziwe zjawisko fizyczne.

O co chodzi, jaka w końcu jest natura tego zjawiska?!

Spróbujmy podejść do zrozumienia tego zjawiska z nieco innej perspektywy. Pamiętajmy, że jądro każdego atomu wpływa na jego mikrokosmos. Jedynie stopień tego wpływu w jądrach różnych pierwiastków jest bardzo różny. W przypadku tworzenia sieci krystalicznych z atomów jednego pierwiastka lub cząsteczek składających się z atomów różnych pierwiastków powstaje jednorodne środowisko, w którym wszystkie atomy mają ten sam poziom wymiarowości. Aby lepiej zrozumieć to zjawisko, rozważmy mechanizmy powstawania cząsteczek z poszczególnych atomów. Jednocześnie pamiętajcie o tym przywróceniu linia bazowa Wymiarowość makrokosmosu wynika z następujących powodów. Sześć sfer hybrydowych form materii powstałych w obrębie niejednorodności kompensuje deformację przestrzeni powstałą w wyniku eksplozji supernowej. Jednocześnie hybrydowe formy materii zwiększają poziom wymiarowości makroprzestrzeni w obrębie zajmowanej przez siebie objętości. Biorąc pod uwagę wymiarowość przestrzeni L=3,00017 wszystkie formy materii w naszym Wszechświecie nie oddziałują już ze sobą. Warto zauważyć, że całe promieniowanie znane współczesnej nauce to fale podłużno-poprzeczne, które powstają w wyniku mikroskopijnych wahań wymiarów przestrzeni.

3.000095 < L λ < 3.00017

0 < ΔL λ < 0.000075 (3.3.2)

Prędkość propagacji tych fal zmienia się w zależności od poziomu wewnętrznej wymiarowości ośrodka propagacyjnego. Kiedy promieniowanie Słońca i gwiazd przenika przez atmosferę planety, prędkość ich propagacji w tym środowisku maleje. Ponieważ własny poziom wymiarowości atmosfery jest mniejszy niż własny poziom wymiarowości otwartej przestrzeni.

2.899075 < L λ ср. < 2.89915

0 < ΔL λ ср. < 0.000075 (3.3.3)

Innymi słowy, prędkość propagacji fal podłużnych i poprzecznych zależy od wewnętrznego poziomu wymiarowości ośrodka propagacyjnego. Który jest zwykle wyrażany przez współczynnik załamania światła ośrodka ( n średnio). Fale podłużno-poprzeczne rozchodzące się w przestrzeni przenoszą to mikroskopijne zaburzenie wymiarowości ΔLλ Poślubić. Kiedy przenikają różne substancje materialne, ΔLλ nakłada się Poślubić. na poziomie wymiarowości tych substancji lub środowisk. Wewnętrzna oscylacja wymiarowości, która powstała w wyniku takiej interferencji (dodania), jest katalizatorem większości procesów zachodzących w fizycznie gęstej materii. Ze względu na to, że atomy różnych pierwiastków mają różne podpoziomy wymiarowości, nie mogą tworzyć nowych związków (rys. 3.3.10).

Kiedy w ośrodku rozchodzą się fale podłużno-poprzeczne, wywołane przez nie mikroskopijne zaburzenie wymiarowości neutralizuje różnice w wartościach poziomów wewnętrznej wymiarowości różnych atomów. Jednocześnie powłoki elektroniczne tych atomów łączą się w jedną, tworząc nowy związek chemiczny, nową cząsteczkę. Atomy można porównać do pływaków na powierzchni wody. Fale podłużno-poprzeczne podnoszą i opuszczają „pływające” atomy na swoich grzbietach, zmieniając w ten sposób poziom własnej wymiarowości i tworząc możliwość nowych połączeń. Dla realizacji syntezy zasadnicze znaczenie mają następujące parametry fal podłużnych i poprzecznych: amplituda i długość fali (λ). Jeśli odległość między atomami jest proporcjonalna do długości fali, zachodzi interakcja pomiędzy wewnętrznym wymiarem tych atomów a wymiarem fali. Wpływ tej samej fali na poziomy wymiarowe różnych atomów nie jest taki sam. Wymiarowość niektórych atomów wzrasta, podczas gdy inne zmniejszają się lub pozostają takie same. Prowadzi to do zrównoważenia wymiarów niezbędnych do stopienia atomów (ryc. 3.3.11).

Jeżeli długość fali znacznie przekracza odległość między atomami, wówczas różnica poziomów wymiarowych atomów pozostaje niezmieniona lub nieznacznie się zmienia. Następuje synchroniczna zmiana poziomów wewnętrznej wymiarowości wszystkich atomów i zostaje zachowana pierwotna jakościowa różnica w poziomach wymiarów atomów. Amplituda fal określa wielkość zmiany wymiaru przestrzeni spowodowanej przez te fale podczas ich propagacji w danym ośrodku. Różnica poziomów wymiarowych pomiędzy różnymi atomami wymaga różnych poziomów wpływu na nie. To amplituda spełnia tę funkcję, gdy fale rozchodzą się w ośrodku. Odległość między atomami w ośrodku ciekłym i stałym mieści się w przedziale od 10 -10 do 10 -8 metrów. Dlatego właśnie widmo fal od ultrafioletu po podczerwień jest absorbowane i emitowane, gdy reakcje chemiczne w mediach płynnych. Innymi słowy, gdy atomy łączą się w nowy układ, uwalniane lub pochłaniane jest ciepło lub światło widzialne (reakcje egzotermiczne i endotermiczne), ponieważ tylko te fale spełniają wymagane warunki. Zatem fale podłużno-poprzeczne, od podczerwieni do gamma, to mikroskopijne fluktuacje wymiarów, które powstają podczas reakcji termojądrowych i jądrowych. Amplituda fal biorących udział w reakcjach chemicznych jest określona przez różnicę między poziomami wymiarowymi atomów przed reakcją i atomów powstałych w wyniku tej reakcji. I to nie przypadek, że promieniowanie występuje w porcjach (kwantach). Każdy kwant promieniowania jest wynikiem pojedynczego procesu transformacji atomowej. Dlatego po zakończeniu tego procesu generowanie fal ustaje. Emisja promieniowania następuje w miliardowych częściach sekundy. W związku z tym promieniowanie jest również pochłaniane przez kwanty (porcje).

Przyjrzyjmy się teraz sieciom krystalicznym. Sieci krystaliczne powstają z atomów tego samego pierwiastka lub z identycznych cząsteczek. Dlatego wszystkie atomy tworzące sieć krystaliczną mają ten sam poziom własnej wymiarowości. Co więcej, dla każdej sieci krystalicznej poziom jej własnej wymiarowości będzie inny. Weźmy dwa metale, które mają różne poziomy wymiarowości (ryc. 3.3.12).

Reprezentują dwa jakościowo różne środowiska, które mają różny wpływ na otaczającą przestrzeń. Jeśli nie oddziałują ze sobą w żaden sposób, nie obserwuje się żadnych niezwykłych zjawisk. Ale gdy tylko wejdą w bezpośrednią interakcję, pojawiają się jakościowo nowe zjawiska. W strefie połączenia sieci krystalicznych o różnych poziomach wewnętrznej wymiarowości powstaje pozioma różnica (gradient) wymiarowości, skierowana od sieci krystalicznej o wyższym poziomie wewnętrznej wymiarowości do sieci krystalicznej o niższym poziomie wewnętrznej wymiarowości. Teraz umieśćmy pomiędzy płytkami tych materiałów ciekły ośrodek nasycony jonami dodatnimi i ujemnymi. W ośrodku ciekłym cząsteczki i jony nie mają sztywnego położenia i znajdują się w ciągłym, chaotycznym ruchu, tzw. ruchach Browna. Dlatego pod wpływem poziomej różnicy wymiarów jony zaczynają poruszać się w sposób uporządkowany. Dodatnio naładowane jony zaczynają przemieszczać się w stronę płyty o wyższym poziomie wewnętrznej wymiarowości, podczas gdy ujemnie naładowane jony zaczynają przemieszczać się w stronę płyty o niższym poziomie wewnętrznej wymiarowości (rys. 3.3.13).

Jednocześnie w ciekłym ośrodku następuje redystrybucja jonów, w wyniku czego na płytkach gromadzą się jony dodatnie i ujemne. Jony dodatnie w zderzeniach z płytką wychwytują elektrony z atomów sieci krystalicznej płyty, stając się w ten sposób atomami obojętnymi, które zaczynają osadzać się na samej płycie, podczas gdy w samej płycie następuje brak elektronów. Co więcej, płyta będzie stale „bombardowana” jonami dodatnimi na całej powierzchni. Ponieważ mimo to różnica wymiarów pomiędzy obiema płytkami jest nadal zachowana, a jony z ciekłego ośrodka pod wpływem tej różnicy uzyskują ruch kierunkowy. Chaotyczny proces zderzeń cząsteczek i jonów ciekłego ośrodka ze sobą nabiera jakościowo nowego charakteru. Ruch jonów i cząsteczek staje się ukierunkowany. W tym przypadku zachowanie jonów dodatnich i ujemnych będzie odmienne pod wpływem istniejącej różnicy wymiarów pomiędzy płytkami. Pozioma różnica wymiarów stwarza warunki, w których jony dodatnie muszą poruszać się wbrew różnicy, podczas gdy jony ujemne poruszają się wzdłuż tej różnicy wymiarów. Jony dodatnie zmuszone są poruszać się „pod prąd”, podczas gdy jony ujemne zmuszone są poruszać się „z przepływem”. W rezultacie prędkość ruchu, a co za tym idzie, energia jonów dodatnich maleje, a jonów ujemnych wzrasta. Przyspieszone w ten sposób jony ujemne, zderzając się z siecią krystaliczną, tracą nadmiar elektronów, stając się atomami obojętnymi. Jednocześnie sieć krystaliczna zdobywa dodatkowe elektrony. A jeśli teraz te dwie płytki o różnym stopniu własnej wymiarowości połączymy ze sobą za pomocą drutu wykonanego z kompatybilnego z nimi materiału, to w tym ostatnim (drucie) powstanie tzw. prąd stały - prąd stały kierunkowy ruch elektronów od plusa do minusa, gdzie plus to płyta posiadająca wyższy poziom własnej wymiarowości, a minus - płyta posiadająca niższy poziom własnej wymiarowości. A jeśli będziemy kontynuować tę analizę, to różnica potencjałów między płytkami będzie niczym innym jak różnicą w poziomach wewnętrznej wymiarowości sieci krystalicznych tych płytek. W wyniku analizy tego procesu doszliśmy do zrozumienia charakter prądu stałego.

Aby zrozumieć naturę ruchu elektronów w przewodniku, konieczne jest jasne określenie natury pola magnetycznego. B i elektryczne mi pola. O naturze pola grawitacyjnego dowolnego obiektu materialnego decyduje różnica wymiarów w strefie niejednorodności, w której odbywał się proces powstawania tego obiektu materialnego. A w przypadku powstania planety pierwotną przyczyną takiego zakrzywienia przestrzeni był wybuch supernowej. Różnica w wymiarowości skierowana jest od krawędzi strefy niejednorodności przestrzeni do jej środka, co wyjaśnia kierunek pola grawitacyjnego w stronę centrum planety lub innego obiektu materialnego. Z uwagi na to, że deformacja przestrzeni w strefie niejednorodności objawia się odmiennie, następuje synteza atomów różnych pierwiastków, a w przypadku ten proces zachodzi w skali całej planety, rozkład materii następuje według zasady poziomu jej własnej wymiarowości. Co oznacza rozmieszczenie substancji planety w strefach, w których substancja ta jest najbardziej stabilna? Nie oznacza to, że atomy o wartościach własnej wymiarowości odmiennych od optymalnych nie mogą być syntetyzowane w obrębie danej objętości o określonej wartości wymiarowości przestrzeni. Oznacza to tylko jedno: atomy, które mają poziom własnej wymiarowości wyższy niż poziom wymiarowości objętości przestrzeni, w której nastąpiła ta synteza, stają się niestabilne i ponownie rozpadają się w materię pierwotną, z której powstały. A im większa jest różnica pomiędzy poziomem własnej wymiarowości powstającego atomu, a poziomem wymiarowości przestrzeni, w której zachodziła ta synteza, tym szybciej nastąpi rozpad tego atomu. Dlatego w strefie niejednorodności planety następuje naturalna redystrybucja atomów, a co za tym idzie i materii. Dlatego powierzchnia planety ukształtowana jest w formie, do której przywykliśmy od urodzenia i którą uważamy za oczywistą. Należy pamiętać, że każdy atom ma pewien zakres, w którym pozostaje stabilny, co oznacza, że substancja utworzona z tych atomów będzie również stabilna w tym zakresie. Stała powierzchnia planety po prostu powtarza kształt strefy niejednorodności przestrzeni, w której materia stała jest stabilna, oceany i morza wypełniają zagłębienia, a wszystko otacza atmosfera. Zatem atmosfera znajduje się w górnej granicy zakresu stabilności fizycznie gęstej materii, natomiast sama planeta znajduje się w środkowej i dolnej części tego zakresu...

Wróćmy teraz na poziom mikrokosmosu i spróbujmy zrozumieć naturę pól magnetycznych i elektrycznych. Rozważmy sieć krystaliczną utworzoną przez atomy tego samego pierwiastka lub atomy kilku pierwiastków (ryc. 3.3.14).

W ciele stałym sąsiadujące atomy zamykają się swoimi powłokami elektronowymi i tworzą układ sztywny, co oznacza, że krzywizny mikroprzestrzeni wywołane przez jądro jednego atomu zamykają się z krzywiznami mikroprzestrzeni sąsiedniego itd. i tworzą między sobą jeden układ krzywizny mikroprzestrzeni dla wszystkich atomów, które są ze sobą zamknięte i tworzą tzw. domeny. „Związane” w ten sposób atomy tworzą pojedynczy układ składający się z setek tysięcy milionów atomów. Wszystkie atomy wchodzące w skład tego układu posiadają ten sam poziom własnej wymiarowości, który w większości przypadków różni się od poziomu wymiarowości mikroprzestrzeni, w której znajduje się ten układ atomów. W rezultacie powstaje różnica w wymiarowości, skierowana przeciwko różnicy w wymiarowości makroprzestrzeni. Tworzy się strefa interakcji mikroprzestrzeni i makroprzestrzeni. Różnica przeciwwymiarowości takich układów atomów prowadzi do kompensacji deformacji wymiarowości makroprzestrzeni, w której zachodzi synteza fizycznie gęstej materii. Po zakończeniu procesu syntezy materii w strefie deformacji wymiarowości makroprzestrzeni następuje wzajemne neutralizowanie - deformacja wymiarowości makroprzestrzeni jest neutralizowana przez przeciwdeformacje mikroprzestrzeni. Co więcej, odkształcenie wymiaru makroprzestrzeni w fizyce nazywa się polem grawitacyjnym, natomiast przeciwodkształcenie mikroprzestrzeni utworzone przez układ atomów domen tworzy tzw. pole magnetyczne domeny, na poziomie jednej domeny, oraz pole magnetyczne planety na poziomie planety.

Pole magnetyczne planety powstaje jako zbiór pól magnetycznych wszystkich domen istniejących w fizycznie gęstej materii planety jako całości. Całkowite pole magnetyczne planety jest o rząd wielkości mniejsze od pola grawitacyjnego planety tylko z jednego prostego powodu - niezliczone ilości mikroskopijnych pól magnetycznych domen całej planety są losowo zorientowane względem siebie i tylko niewielka część są one zorientowane równolegle do siebie i zachowują namagnesowanie, tworząc pole magnetyczne planety. Co więcej, domeny utworzone przez różne atomy mają również różny stopień namagnesowania. O namagnesowaniu decyduje zdolność danej domeny do utrzymania określonego kierunku pola magnetycznego domeny, a w fizyce określa się ją polem pętli histerezy. Maksymalne właściwości magnesowania przejawiają się w żelazie, którego dostrojenie w skali planetarnej tworzy głównie pole magnetyczne planety. Z tego powodu anomalne złoża rud zawierających żelazo tworzą anomalie magnetyczne - lokalne zaburzenia pola magnetycznego planety w granicach tych anomalii.

Teraz zastanówmy się, jaki wpływ pole magnetyczne – nadchodząca zmiana w wymiarowości przestrzeni – ma na same atomy, które je generują. W obecności pola magnetycznego elektrony atomów stają się bardziej niestabilne, co znacznie zwiększa możliwość ich przejścia nie tylko na wyższe orbity tego samego atomu, ale także możliwość całkowitego rozpadu elektronu w jednym atomie i jego syntezy winnym. Podobne procesy zachodzą, gdy atom pochłania fale; jedyna różnica polega na tym, że absorpcja fal fotonowych następuje przez każdy atom osobno, natomiast pod wpływem pola magnetycznego miliardy atomów jednocześnie znajdują się w stanie wzbudzonym, bez istotnej zmiany stanu ich skupienia ( Ryc. 3.3.15).

W obecności podłużnej różnicy wymiarów, zwanej stałym polem elektrycznym, zewnętrzne elektrony atomów, które stały się niestabilne pod wpływem poprzecznej różnicy wymiarów, zwanej stałe pole magnetyczne, zaczynają rozpadać się na materię składową i pod wpływem podłużnej różnicy wymiarów zaczynają przemieszczać się wzdłuż sieci krystalicznej z wyższego poziomu wymiarowości, zwanego plusem, na mniejszy poziom wymiarowości, zwany minusem (ryc. 3.3 .16).

Podłużny przepływ materii pierwotnej uwalnianej podczas rozpadu elektronów zewnętrznych niektórych atomów, wpadając w położenie innych atomów o niższym poziomie własnego wymiaru, powoduje syntezę elektronów w tych atomach. Innymi słowy, elektrony „znikają” z niektórych atomów i „pojawiają się” w innych. Co więcej, dzieje się to jednocześnie z milionami atomów w tym samym czasie i w określonym kierunku. W tak zwanym przewodniku powstaje stały prąd elektryczny - kierunkowy ruch elektronów od plusa do minusa. Dopiero w zaproponowanej wersji wyjaśnienia staje się niezwykle jasne, czym jest ruch ukierunkowany, czym jest „plus” i „minus” i wreszcie, czym jest „elektron”. Wszystkie te pojęcia nigdy nie zostały wyjaśnione i były brane za oczywistość. Tylko, żeby być niezwykle precyzyjnym, nie powinniśmy mówić o „ukierunkowanym ruchu elektronów od plusa do minusa”, ale o ukierunkowanej redystrybucji elektronów wzdłuż przewodnika.

Jak wynika z powyższego wyjaśnienia, elektrony nie przemieszczają się wzdłuż przewodnika, znikają w jednym miejscu, gdzie poziom własnej wymiarowości atomów staje się krytyczny dla istnienia elektronów zewnętrznych i powstają w atomach, dla których istnieją niezbędne warunki to są spełnione. Elektrony ulegają dematerializacji w jednym miejscu i materializują się w innym. Podobny proces zachodzi w przyrodzie stale, chaotycznie i dlatego można go zaobserwować tylko wtedy, gdy proces ten jest kontrolowany, co odbywa się poprzez sztuczne tworzenie ukierunkowanej różnicy wymiarów wzdłuż przewodnika. Chciałbym zauważyć, że przyczyną manifestacji zarówno pola magnetycznego, jak i elektrycznego są różnice w wymiarowości (gradientach wymiarowości) przestrzeni, które zasadniczo nie różnią się od siebie. Zarówno w jednym, jak i w drugim przypadku jest to różnica w wymiarowości pomiędzy dwoma punktami w przestrzeni, które z tego czy innego powodu mają różne poziomy własnej wymiarowości. Różnica w manifestacji tych różnic wynika jedynie z ich orientacji przestrzennej względem sieci krystalicznej. Wzajemna prostopadłość dwuwymiarowych różnic względem tak zwanej osi optycznej kryształu prowadzi do jakościowej różnicy w reakcji każdego atomu na te różnice wymiarowe z całkowitą identycznością natury samych różnic. Anizotropia jakościowej struktury zarówno makroprzestrzeni, jak i mikroprzestrzeni prowadzi do jakościowo odmiennych reakcji materii wypełniającej te przestrzenie, zarówno na poziomie makroprzestrzeni, jak i na poziomie mikroprzestrzeni.

Zrozumienie natury stałych pól magnetycznych i elektrycznych oraz charakteru ich wpływu na stan jakościowy materii fizycznie gęstej pozwala zrozumieć naturę zmiennego pola elektromagnetycznego. Zmienne pole magnetyczne oddziałuje na ten sam atom w różny sposób, w różnych fazach jego stanu jakościowego. Przy zerowym natężeniu zmiennego pola magnetycznego wpływ na stan jakościowy atomów sieci krystalicznej wynosi oczywiście zero. Kiedy warunkowo dodatnia faza przemiennego pola magnetycznego przechodzi przez sieć krystaliczną, każdy atom zaczyna tracić swoje zewnętrzne elektrony, ponieważ dodatkowy zewnętrzny wpływ zmiany wymiaru wpływa na stan jakościowy powłok elektronowych atomów, bez znaczącego wpływu na stan jakościowy jąder atomowych. W rezultacie niektóre zewnętrzne elektrony stają się niestabilne i rozpadają się na materię, która je tworzy. Przeciwnie, przechodząc przez warunkowo ujemną fazę przemiennego natężenia pola magnetycznego, powstają warunki do syntezy elektronów w strefach deformacji mikroprzestrzeni powstałych pod wpływem jąder atomowych. Dlatego też, gdy fala zmiennego pola magnetycznego przechodzi przez sieć krystaliczną, pojawia się interesujący obraz. Jeżeli pod wpływem pola magnetycznego zewnętrzne elektrony danego atomu lub atomów stały się niestabilne, a ich składniki rozpadły się na materię, to dla atomu lub atomów leżących z przodu wzdłuż osi optycznej ta sama fala stwarza korzystne warunki do syntezy elektronów (ryc. 3.3.17)

Tworzy to różnicę wymiarów (pole elektryczne) przesuniętą w fazie o π/2 dla atomów znajdujących się z przodu wzdłuż osi optycznej, prostopadle do zmiennego pola magnetycznego, w wyniku czego w tych atomach syntetyzowane są dodatkowe elektrony (ryc. 3.3.18).

Z kolei dodatkowo zsyntetyzowane elektrony tworzą prostopadłość pole elektryczne faza przesunięta o π/2 różnica wymiarów (pole magnetyczne). W rezultacie przemienny prąd elektryczny rozchodzi się wzdłuż przewodnika wzdłuż osi optycznej (ryc. 3.3.19). Fale elektromagnetyczne rozchodzą się w przestrzeni na podobnej zasadzie.

Zatem zmienne pole magnetyczne wytwarza przemienny prąd elektryczny w przewodniku, który z kolei generuje zmienne pole magnetyczne w tym samym przewodniku. Jeśli w pobliżu jednego przewodnika znajduje się inny przewodnik ze zmiennym polem magnetycznym, w tym drugim powstaje tak zwany indukowany prąd elektryczny. W rezultacie możliwe stało się stworzenie generatora prądu elektrycznego, w którym ruch obrotowy turbiny zamieniany jest na przemienny prąd elektryczny. Nałożenie na konkretną mikroprzestrzeń, o określonych właściwościach i cechach oddziaływania zewnętrznego, w postaci różnicy (gradientu) wymiarowości, powoduje, że zmieniają się właściwości i cechy mikroprzestrzeni w strefie nakładania się. Ze względu na to, że przestrzeń zarówno na poziomie makro, jak i mikro jest anizotropowa, czyli właściwości i właściwości przestrzeni nie są takie same w różnych kierunkach, dodatkowe zewnętrzne różnice w wymiarowości, w zależności od tego, w którym kierunku przestrzeni się pojawią, będą powodują różne reakcje fizycznie gęstej substancji wypełniającej tę przestrzeń. Biorąc pod uwagę ten sam charakter różnicy wymiarów, to właśnie anizotropia przestrzeni prowadzi do tego, że reakcja fizycznie gęstej materii zależy od tego, w którym kierunku przestrzennym ta różnica się przejawia. Dlatego natura pola magnetycznego i elektrycznego jest identyczna, niezależnie od tego, jak paradoksalnie może to zabrzmieć. Różnica w ich właściwościach i jakościach wynika właśnie z ich cech przestrzennych. To właśnie identyczność natury pola magnetycznego i elektrycznego stwarza możliwość ich oddziaływania i wzajemnej indukcji.

O polu elektrycznym i niejednorodności przestrzeni

W naturze wszystkie substancje składają się z cząsteczek. Cząsteczka z kolei składa się z atomów, atom zbudowany jest z jądra składającego się z bezładowanych neutronów i dodatnich protonów, wokół których krążą elektrony. Jądro ma ładunek dodatni, a elektrony mają ładunek ujemny:

Atom jako całość jest elektrycznie obojętny, jednak pod wpływem oddziaływania (na przykład po podgrzaniu) uzyskuje dodatkową energię, w wyniku czego zostaje zerwane wiązanie między jądrem a najbardziej odległym elektronem. Elektron ten opuszcza swoją orbitę i cały atom staje się jonem naładowanym dodatnio. Odłączony elektron albo rozpoczyna ruch chaotyczny (tzw wolny elektron ) lub przyłącza się do innego atomu, zamieniając go w ujemnie naładowany jon.

Jeśli podłączysz źródło pola elektromagnetycznego (na przykład baterię) do końców przewodnika, wówczas ruch wolnych elektronów w przewodniku zostanie uporządkowany, tj. Przez przewodnik przepłynie prąd elektryczny. Uporządkowany ruch elektronów nazywa się prądem elektrycznym. Liczba wolnych elektronów charakteryzuje zdolność materiału do przewodzenia prądu elektrycznego. Liczbę elektronów równą 6,23 10 19 uważa się za 1 kulomb (C). Przy natężeniu prądu 1A w ciągu 1 s przez przewodnik przepływa energia elektryczna równa 1C.

Wszystkie substancje, w zależności od ich przewodności elektrycznej, dzielą się na przewodniki, półprzewodniki i dielektryki.

Przewodniki dzielą się na 2 klasy:

Klasa 1 - metale i stopy

Klasa 2 - wodne roztwory kwasów, soli i zasad.

Półprzewodniki umożliwiają przepływ prądu tylko w jednym kierunku.

Dielektryki nie mają wolnych elektronów, więc nie przewodzą prądu.

- Potencjał elektryczny(czyta „ fi” ).

Jeśli w polu elektrycznym ładunku dodatniego znajduje się inny ładunek dodatni, wówczas ładunki te mają tendencję do odpychania się. W takim przypadku wykonywana jest pewna ilość pracy ( W) w wyniku połączonego działania pól obu ładunków. Stosunek tej energii do ilości ładunku ( Q) nazywany jest potencjałem elektrycznym:

φ = W/Q, czyli 1 B=

Ponieważ energia wspólnego pola ładunków W słabnie, gdy dwa ładunki oddalają się, wówczas potencjał elektryczny w różnych punktach przewodnika będzie inny.

- Napięcie elektryczne.

Napięcie elektryczne to różnica potencjałów pomiędzy dwoma punktami przewodnika. Mierzone w woltach (V), oznaczone jako U:

Ty = φ 1 – φ 2 =E

-EMF.

Jeśli dwa przeciwnie naładowane ciała zostaną połączone przewodnikiem, wówczas wolne elektrony zaczną poruszać się w określonym kierunku, co oznacza, że przez przewodnik będzie płynął prąd elektryczny. Będzie płynął, aż napięcie (różnica potencjałów) na końcach przewodu osiągnie zero. Dla ciągłości procesu konieczne jest ciągłe utrzymywanie różnicy potencjałów, tj. do końców przewodu należy podłączyć źródło energii elektrycznej - źródło pola elektromagnetycznego (siły elektromotorycznej), na przykład generator lub akumulator . Źródło energii elektrycznej podłączone do odbiornika za pomocą przewodów (przewodników) tworzy zamknięty obwód elektryczny. Jednocześnie w elektrotechnice ogólnie przyjmuje się, że prąd płynie z „ + " Do " - " Jednostką miary jest wolt (V).

- Aktualna siła.

Aktualna siła ( I) to ilość prądu przepływającego przez przekrój przewodnika w ciągu 1 sekundy.

ja = , Gdzie Q- ilość energii elektrycznej (C), T- czas (y).

Natężenie prądu mierzone jest w amperach ( A).

- Opór.

Kiedy swobodne elektrony poruszają się w przewodniku, zderzają się z atomami na swojej drodze, oddając część swojej energii. Energia ta zamienia się w ciepło i nagrzewa przewodnik. Każdy materiał ma swoje własne właściwości przewodności. Im gorsza przewodność (tj. Im większy opór ruchu elektronów), tym większe nagrzewanie się przewodnika. Miedź i aluminium mają niską odporność, natomiast nichrom i fechral mają wysoką odporność. Dlatego w obwodach elektrycznych taboru metra używają druty miedziane, a w celu ograniczenia siły prądu stosuje się rezystancje fechralne. Oznaczenie - R, jednostka miary - Ohm.

- Rodzaje połączeń elektrycznych.

Istnieją 3 główne typy połączeń elektrycznych:

1. Połączenie szeregowe. W tym przypadku wszystkie urządzenia i urządzenia są połączone w jeden ciągły łańcuch, jak lampki w girlandzie choinkowej. Jeżeli w takiej girlandzie (z połączeniem szeregowym) przepali się choć jedna lampa, zgaśnie cała girlanda. W obwodzie szeregowym natężenie prądu jest takie samo we wszystkich sekcjach, całkowita rezystancja całego obwodu będzie równa sumie wszystkich rezystancji: R suma =R 1 +R 2 +R 3, a całkowite napięcie będzie wynosić równa sumie napięć w każdej sekcji obwodu: U suma =U1+U 2 +U 3 Aby obliczyć obwód szeregowy, użyj Prawo Ohma dla nierozgałęzionego łańcucha:

ja = , Gdzie U- Napięcie, R- opór lub R =