Википедија

Електрична струја — разлика између измена

Интерактиван преглед историје
← Старија изменаНовија измена →
Садржај обрисан Садржај додат
ВизуелноВикитекст
Autobot (разговор | доприноси)
1.572.075 измена
м Dodavanje datuma u šablone za održavanje i/ili sredjivanje referenci
Autobot (разговор | доприноси)
1.572.075 измена
м Разне исправке; козметичке измене
Ред 4:
'''Електрична струја''' је усмерено кретање [[Наелектрисање|наелектрисања]] под утицајем [[електрично поље|електричног поља]] или разлике електричних потенцијала. [[Међународни систем јединица|СИ]] јединица за електричну струју је [[ампер]] (А), што је једнако протоку једног [[кулон (јединица)|кулона]] наелектрисања у [[секунд]]и.<ref name="learn-physics-today" />
 
Електрична струја може бити [[Једносмерна струја|једносмерна]] или [[наизменична струја|наизменична]].<ref name="Basic Electronics & Linear Circuits" >{{Cite book| title = Basic Electronics & Linear Circuits| author = N. N. Bhargava| author2 = D. C. Kulshreshtha| last-author-amp = yes| publisher = Tata McGraw-Hill Education| date = 1983|isbn=978-0-07-451965-3| url = https://books.google.com/books?id=C5bt-oRuUzwC&pg=PA90|pages=90}}</ref><ref name="Electrical meterman's handbook" >{{citeCite book| title = Electrical meterman's handbook| author = National Electric Light Association| publisher = Trow Press|year=1915| url = https://books.google.com/books?id=ZEpWAAAAMAAJ&pg=PA81|pages=81}}</ref> Sтруја тече кроз [[метал]]е, [[електролит]]е, [[гас]]ове и [[полупроводник]]е. Носиоци [[електрични набој|набоја]] у металима су слободни [[електрон]]и, у електролитима негативни и позитивни [[јон]]и ([[анјон]]и и [[катјон]]и), у гасовима јони и електрони, а у полупроводницима електрони и шупљине.<ref name="Fischer-Cripps" />
 
Метали који обилују слободним електронима су добри [[Електрични проводник|проводници струје]], нпр. [[сребро]], [[бакар]] и [[злато]]. Слободни електрони су они електрони који нису у атому, нпр. однос слободних и неслободних електрона у бакру је 1:1, а то значи да на сваки кубни центиметар бакра долази 1{{e|22}} слободних електрона, па се бакар одликује добром проводношћу.
Ред 16:
== Симбол ==
 
Конвенционални симбол за струју је {{math|''I''}}, што потиче од француске фразе -{''intensité de courant''}-, (јачина струје).<ref>T. L. Lowe, John Rounce, ''Calculations for A-level Physics''. стр. 2, Nelson Thornes,. {{page|year=2002|idisbn=ISBN 978-0-7487-6748-9|pages=}}</ref><ref>Howard M. Berlin, Frank C. Getz, ''Principles of Electronic Instrumentation and Measurement''. стр. 37, Merrill Pub. Co., {{page|year=1988|idisbn=ISBN 978-0-675-20449-1|pages=}}</ref> Јачина струје се обично назива једноставно ''струјом''.<ref>K. S. Suresh Kumar, ''Electric Circuit Analysis'', Pearson Education India. {{page|year=2013|idisbn=ISBN 978-9332514102|pages=}} section 1.2.3 "'Current intensity' is usually referred to as 'current' itself."</ref> Симбол {{math|''I''}} је користио [[Андре-Мари Ампер]], по коме је названа јединица електричне струје, у формулацији закона [[Амперов закон|Амперове силе]] (1820).<ref>A-M Ampère, [http://www.ampere.cnrs.fr/textes/recueil/pdf/recueilobservationsd.pdf ''Recueil d'Observations Électro-dynamiques'']. стр. 56, Paris: Chez Crochard Libraire 1822 (in French).</ref><ref name=Serway>{{cite book|author=Raymond A Serway |last2=JW|first2=Jewett|title=Serway's principles of physics: a calculus based text |url=https://books.google.com/books?id=1DZz341Pp50C&pg=RA1-PA746&dq=wire+%22magnetic+force%22&lr=&as_brr=0&sig=4vMV_CH6Nm8ZkgjtDJFlupekYoA#PRA1-PA746,M1 |publisher=Thompson Brooks/Cole |edition=Fourth |location=Belmont, California |year=2006|idisbn=ISBN 978-0-534-49143-7|pages=746}}</ref><ref name=Monk>{{cite book|last=S|first=Paul M.. Monk |title=Physical chemistry: understanding our chemical world |url=https://books.google.com/books?vidvisbn=ISBN 978-0-471-49180-4&id=LupAi35QjhoC&pg=PA16&lpg=PA16&ots=IMiGyIL-67&dq=ampere+definition+si&sig=9Y0k0wgvymmLNYFMcXodwJZwvAM |publisher=Chichester: Wiley |location=New York |year=2004|idisbn=ISBN 978-0-471-49181-1|pages=16}}</ref> Та нотација је прихваћена у Великој Британији, где је постала стандард, мада постоји бар један часопис у коме је кориштено {{math|''C''}} уместо {{math|''I''}} до 1896.<ref>[https://books.google.com/books?id=BCZLAAAAYAAJ ''Electric Power''], vol. 6. стр. 411, 1894.</ref>
 
== Дефиниција ==
Ред 39:
 
Када се крајеви чврстог проводника споје са половима [[извор напона|извора напона]], на пример [[једносмерна струја|једносмерне струје]] као што је [[батерија]], тај извор успоставља [[електрично поље]] кроз проводник. У тренутку спајања контаката, слободни електрони у проводнику ће почети да се крећу ка позитивном крају извора под утицајем електричног поља. За сваки ампер струје, 1 [[кулон (јединица)|кулон]] наелектрисања (који се састоји од око 6.242 × <math>10^{18}</math> елементарних наелектрисања - наелектрисање једног електрона или [[протон]]а) пролази сваке секунде кроз попречни пресек проводника.
 
Струја <math>I\;</math> у [[ампер]]има се може израчунати из следеће једначине:
 
Линија 112 ⟶ 113:
}}</ref>
 
Код линеарних материјала као што су метали, при ниским фреквенцијама, густина струје кроз површину проводника је униформна. У таквим условима, [[Омов закон]] наводи да је струја директно пропорционална разлици потенцијала између два краја тог металног (идеалног) [[отпорник]]а (или другог [[Омски контакт|омског уређаја]]): <math>I = {V \over R} \, </math>. Код [[наизменична струја|наизменичних струја]], посебно при високим фреквенцијама, [[ефекат коже]] узрокује неравномерно простирање струје дуж попречног пресека проводника, при чем се већа густина јавља уз површину, чиме се повећава појавна отпорност.<ref name="Standard Handbook for Electrical Engineers (14th ed)) pp. 2-50">{{cite book|last=Fink|first= Donald G. |last2=Beaty| first2= H. Wayne|year=2000|title=Standard Handbook for Electrical Engineers |edition=14th |publisher= McGraw-Hill |id=ISBN 0-07-022005-0 | p=2–50}}</ref><ref name="Hayt_5">{{Citation |last=Hayt|first= William H. |year=1989|title= Engineering Electromagnetics |edition= 5th |publisher= McGraw-Hill |id=ISBN 00702740610-07-027406-1 }}</ref>{{rp|362}}
 
== Конвенционални смер струје ==
Линија 118 ⟶ 119:
Конвенционални смер струје је дефинисан још на почетку развоја [[електротехника|електротехнике]] као једнак току позитивног наелектрисања. Односно, усвојено је да струја увек тече од позитивног пола извора напона, ка негативном полу. У чврстим металима, као што су жице, позитивна наелектрисања су непокретна, а само негативна наелектрисања теку у смеру супротном конвенционалној струји, мада то није случај у неким не-металним проводницима. Електрична струја у [[електролит]]има је ток наелектрисаних атома ([[јон]]а), који могу бити и позитивно и негативно наелектрисани. Такав је случај проласка струје кроз водени раствор [[кухињска со|кухињске соли]] или воде за пиће која природно садржи у себи растворе различитих минерала, док чиста или [[дестилована вода]] не проводи струју јер не садржи у себи јоне. Такође, занимљив је и пример, [[elektrohemija|електрохемијске]] ћелије која може бити направљена уз помоћ слане воде (раствор [[кухињска со|натријум хлорида]]) са једне стране мембране и свеже воде са друге. Мембрана дозвољава пролаз позитивним јонима натријума, али не и негативним јонима хлорида, тако да постоји електрична струја кроз мембрану. Електрична струја у [[Плазма (физика)|плазми]] је ток електрона као и позитивних и негативних јона. У [[лед]]у, и неким чврстим електролитима, ток [[протон]]а ствара електричну струју. Очигледно је да у различитим материјалима, струју чине различити носиоци неалектрисања, па чак и у неким материјалима постоји неколико различитих носилаца наелектрисања, који могу тећи у различитим смеровима. Да би се поједноставила ова ситуација задржана је оригинална дефиниција конвенционалног смера струје.
 
Постоје и примери где су електрони ти који се покрећу, али има више смисла да се та струја посматра као ток позитивних „[[електронска шупљина|електронских шупљина]]“ (недостатак једног електрона у омотачу да би атом био неутрално наелектрисан). Ово је случај код [[полупроводник]]а П-типа.<ref name="ashcroftandmermin">{{cite book|last1=Ashcroft and Mermin |title=Solid State Physics|year=1976|publisher= Holt, Reinhart, and Winston |idisbn=ISBN 978-0-03-083993-1 |edition=1st |accessdate=17. 1. 2017|pages=299-302}}</ref>
 
== Референтан смер ==
Линија 126 ⟶ 127:
== Електромагнетизам ==
[[Датотека:Electromagnetism.svg|175px|thumb|Према [[Амперов закон|Амперовом закону]], електрична струја производи [[магнетно поље]].<ref name=Jackson>{{Cite book
| title=Classical Electrodynamics
| author=John David Jackson
|pages=238
|year=1999
| publisher=Wiley|isbn=978-0-471-30932-1
| edition=3rd
}}</ref><ref name=Griffiths /><ref name=Owen0>{{Cite book
| title=''op. cit.''
| last=Owen|first=George E.
|pages=285|url=https://books.google.com/?id=VLm_dqhZUOYC&pg=PA213&dq=%22Ampere%27s+circuital+law%22|isbn=978-0-486-42830-7
|year=2003
| publisher=Dover Publications
| location=Mineola, N.Y.
}}</ref><ref name=King>{{Cite book|url=https://books.google.com/?id=bNePaHM20LQC&pg=PA179&dq=displacement+%22ampere%27s+law%22
|pages=179|isbn=978-0-521-63450-2
| author=J. Billingham, A. C. King
| title=Wave Motion
| publisher=Cambridge University Press
|year=2006
}}</ref><ref name=Slater>{{Cite book
| title=Electromagnetism
| author=J.C. Slater and N.H. Frank
|pages=83|url=https://books.google.com/?id=GYsphnFwUuUC&pg=PA83&dq=displacement+%22ampere%27s+law%22|isbn=978-0-486-62263-7
| publisher=Courier Dover Publications
|year=1969
| edition=Reprint of 1947
}}</ref>]]
 
Свака електрична струја ствара [[магнетско поље]]. Магнетско поље се може представити затвореним кружним линијама који окружују проводника.<ref name="Jiles">{{cite book|last=Jiles| first = David C. | title = Introduction to Magnetism and Magnetic Materials | publisher = CRC | edition = 2 |year=1998| url = https://books.google.com/books?id=axyWXjsdorMC&pg=PA3 |idisbn=ISBN 978-0-412-79860-3 |pages=3}}</ref><ref name="Feynman">{{cite book|last1=Feynman| first1 = Richard Phillips |last2=Leighton| first2 = Robert B. |last3=Sands| first3 = Matthew | title = The Feynman Lectures on Physics | publisher = California Institute of Technology | volume = 2 |year=1964|pages=1.7–1.8 | url = https://books.google.com/books?id=uaQfAQAAQBAJ&printsec=frontcover&dq=%22magnetic+field |idisbn=ISBN 978-0-465-07998-8 }}</ref>
 
Електрична струја се непосредно може мерити [[галванометар|галванометром]],<ref>{{Cite web |url=http://prugalvanometer.weebly.com/theory.html |title=Theory of Galvanometer |access-date = 055. 044. 2017. }}</ref> али та метода захтева претходно прекидање кола, што је непрактично у неким случајевима. Електрична струја се понекада може измерити и без прекидања кола, детектовањем и мерењем магнетског поља око проводника. Неки од таквих уређаја су [[сензор]]и [[Халов ефекат|Халовог ефекта]],<ref>{{cite web |url= http://electrical-engineering-portal.com/an-overview-of-clamp-meter |title= An Overview Of Clamp Meter |date= 6. 5. 2012 }}</ref> [[струјни трансформатор]]и и [[Калем Роговског|калеми Роговског]].<ref name="Webster">John G. Webster, Halit Eren (ed.), ''Measurement, Instrumentation, and Sensors Handbook, Second Edition: Electromagnetic, Optical, Radiation, Chemical, and Biomedical Measurement'', CRC Press. {{page|year=2014|idisbn=ISBN 978-1-4398-4891-3||pages=16-6}}-6 to 16-7.</ref><ref name="Klaus Schon">Klaus Schon, ''High Impulse Voltage and Current Measurement Techniques: Fundamentals – Measuring Instruments – Measuring Methods'', Springer Science & Business Media. {{page|year=2013|idisbn=ISBN 978-3-319-00378-8||pages=193}}</ref>
 
=== Електромагнет ===
{{main|Електромагнет}}
 
Електромагнетни калем, са великим бројем кружних намотаја изоловане жице омотаних око цилиндричне основе, понаша се као магнет кад електрична струја протиче кроз њега. Кад се струја искључи, калем моментално губи свој магнетизам. Такав уређај се назива електромагнетом.<ref>{{Cite book|title = We And Our World|publisher = D.A.V. College Managing Committee}}</ref><ref>{{cite book|author= Chandana Banerjee |title= We And Our World |publisher= Bharati Bhawan |edition= First |year=2015|idisbn= ISBN 978-81-7709-720-7 }}</ref> Електрична струја производи [[магнетно поље]]. Оно се може приказати у виду кружних линија поља које окружују жице, и које постоји докле год има протока струје.
 
Магнетизам исто тако може да произведе електричну струју. Кад се променљиво магнетно поље примени на проводник, настаје [[електромоторна сила]] (-{ЕМФ}-) и кад постоји подесан пут то узрокује настанак струје.<ref>{{cite journal | journal = Transactions of the American Electrochemical Society | title = The Relation Between Contact Potentials and Electrochemical Action |last=Langmuir|first=Irving| volume = 29 | issue = | publisher = The Society |year=1916| url = https://books.google.com/books?id=OW0SAAAAYAAJ&pg=PA172&dq=%22electromotive+force+is+that%22&q=%22electromotive%20force%20is%20that%22 |pages=125–182}}</ref><ref>{{cite book|last1=Tipler|first1= Paul A. |title= Physics |year=1976|publisher=Worth Publishers, Inc. |location=New York, NY |id=ISBN 0-87901-041-X|pages=803}}</ref>
 
=== Радио таласи ===
{{main|Радио-таласи}}
 
Кад електрична струја протиче кроз [[Антена|подесно обликовани проводник]] на [[радио фреквенција]]ма може да дође до формирања [[радио талас]]а.<ref name="Graf">{{cite book|last=Graf| first = Rudolf F. | title = Modern Dictionary of Electronics | publisher = Newnes |year=1999| location = | url = {{Google books |plainurl=yes |id=uah1PkxWeKYC |pages=29|pages=29}} | doi = | id = |idisbn=ISBN 978-0-7506-9866-5}}</ref> Они путују брзином светлости и могу да узрокују појаву електричне струје у удаљеним проводницима.<ref name="Stutzman">{{cite book|last=Stutzman| first = Warren L. | first2=Gary A. |last2=Thiele| title = Antenna Theory and Design, 3rd Ed. | publisher = John Wiley & Sons |year=2012| location = | url = {{Google books |plainurl=yes |id=xhZRA1K57wIC |page=RA1-PA564 |pages=560–564}} | doi = | id = |idisbn=ISBN 978-0-470-57664-9}}</ref>
 
== Види још ==
Линија 181 ⟶ 182:
 
<ref name=Heaviside >{{cite book
| title = Electrical papers
| volume = 1
| author = Oliver Heaviside
| publisher = Macmillan and Co
|year=1894
|pages=283
| url = https://books.google.com/books?id=lKV-AAAAMAAJ&pg=PA284&dq=ohm%27s+law+constant+ratio&q=ohm's%20law%20constant%20ratio
|id={{page|year=|id=ISBN 978-0-8218-2840-3|pages=}}</ref>
}}</ref>
 
<ref name=Millikan >{{cite book| title = Elements of Electricity | author = [[Robert A. Millikan]] and E. S. Bishop | publisher = American Technical Society |year=1917| url = https://books.google.com/books?id=dZM3AAAAMAAJ&pg=PA54&dq=%22Ohm%27s+law%22++current+directly+proportional |pages=54 }}</ref>
 
<ref name=Griffiths >{{Citation |last=Griffiths|first=David J. |authorlink=David Griffiths (physicist) |year=1999|title=Introduction to electrodynamics |edition=3rd |publisher=Prentice Hall |idisbn=ISBN 978-0-13-805326-0 |pages=289}}</ref>
 
<ref name=Purcell >{{Citation |last=Purcell|first=Edward M. |authorlink=Edward Mills Purcell |year=1985|title=Electricity and magnetism |edition=2nd |series=Berkeley Physics Course |volume=2 |idisbn=ISBN 978-0-07-004908-6 |publisher=McGraw-Hill |pages=129}}</ref>
 
<ref name= Consoliver >{{cite book
| title = Automotive ignition systems |last1=Consoliver|first1=Earl L.|author2last2=Mitchell, |first2=Grover I. | publisher = McGraw-Hill |year=1920|isbn = | url = https://books.google.com/books?id=_dYNAAAAYAAJ&pg=PA4&dq=ohm%27s+law+current+proportional+voltage+resistance |pages=4 }}</ref>
 
<ref name="Fischer-Cripps" >{{cite book
| title = The electronics companion
| last=Fischer|first=Anthony C.-Cripps
| publisher = CRC Press
|year=2004
|isbn=978-0-7503-1012-3
|pages=13
| url = https://books.google.com/books?id=3SsYctmvZkoC&pg=PA13
}}</ref>
 
<ref name="learn-physics-today" >{{cite web
| url=http://library.thinkquest.org/10796/ch13/ch13.htm
| title=Learn Physics Today!
| accessdate = 10. 033. 2009.
| author1=Lakatos, John
| author2=Oenoki, Keiji
| author3=Judez, Hector
| author4=Oenoki, Kazushi
| author5=Hyun Kyu Cho
| date= 1998
| publisher=Colegio Dr. Franklin D. Roosevelt
| location=Lima, Peru
| deadurl=yes
| archiveurl=https://web.archive.org/web/20090227065653/http://library.thinkquest.org:80/10796/ch13/ch13.htm
| archivedate = 27. 022. 2009.
| df=
}}</ref>
 
Ред 231:
 
== Литература ==
* {{Cite book| title = Electrical meterman's handbook| author = National Electric Light Association| publisher = Trow Press|year=1915| url = https://books.google.com/books?id=ZEpWAAAAMAAJ&pg=PA81|pages=81}}
{{refbegin|30em}}
* {{Cite book|ref= harv| title = Basic Electronics & Linear Circuits| author = N. N. Bhargava| author2 = D. C. Kulshreshtha| last-author-amp = yes| publisher = Tata McGraw-Hill Education| date = 1983|isbn=978-0-07-451965-3| url = https://books.google.com/books?id=C5bt-oRuUzwC&pg=PA90|pages=90}}
* {{Cite book |ref= harv|title = Elements of Electricity|last=Millikan|first=Robert A. |author2= E. S. Bishop | publisher = American Technical Society|year=1917|url=http://books.google.com/?id=dZM3AAAAMAAJ&pg=PA54&dq=%22Ohm%27s+law%22++current+directly+proportional|pages=54}}
* {{Cite book |ref= harv|title = Automotive ignition systems |last1= Consoliver|first1= Earl L. |last2= Mitchell|first2= Grover I. | publisher = McGraw-Hill|year=1920|url=http://books.google.com/?id=_dYNAAAAYAAJ&pg=PA4&dq=ohm%27s+law+current+proportional+voltage+resistance|id=|pages=4-}}
* {{cite magazine|last1=Shedd|first1=John C. |last2=Hershey|first2=Mayo D. |title=Popular Science |url=http://books.google.com/books?id=8CQDAAAAMBAJ&pg=PA599 |date= 1913|publisher=Bonnier Corporation|id=ISBN 01617370 |pages=599–599}}
* {{cite journal |last=Schagrin|first=Morton L. |url = http://dx.doi.org/10.1119/1.1969620 |title= Resistance to Ohm's Law |journal= American Journal of Physics |year=1963|volume= 31 |issue= 7 |pages= 536–47}}
* {{cite book|ref= harv|last1=Muller|first1=Richard S.|last2=Kamins|first2=Theodore I. |lastauthoramp=yes |title=Device Electronics for Integrated Circuits|year=1986|publisher=John Wiley and Sons|idisbn=ISBN 978-0-471-88758-4}}
{{refend}}
 
Преузето из „https://sr.wikipedia.org/wiki/Електрична_струја”