스위치가 켜지면 저항이 높은 경로는 저항이 낮은 경로에 비해 전자 흐름에 더 반대되는 경로를 제공합니다.
붐비는 맥도날드에있는 시나리오를 고려하여 순서 대기를 기다리고 있습니다. 테이크 아웃 주문에 대한 느린 서비스에 따라 기다리겠습니까, 아니면 더 빠른 서비스를 받으시겠습니까?
좋아하는 식사에 대한 저항력이 가장 적은 길을 가지십시오 (신용 :@az.blt/twenty20.com)
모든 확률에서, 당신은 더 빠르게 움직이는 것처럼 보이는 줄, 즉 저항이 가장 적은 경로를 취할 것입니다. 전선을 통해 흐르는 전자와 비슷한 일이 발생합니다. 대답이 명백 해 보이지만, 최소 저항의 경로를 취하는 전자 흐름의 메커니즘은 다소 복잡합니다.
전자 란 무엇입니까?
학교는 우리에게 원자 을 가르쳐주었습니다 모든 문제의 빌딩 블록입니다. 원자는 아 원자 입자 이라는 작은 입자로 구성됩니다 . 전자는 leptons라는 초등학교 아 원자 입자의 종류입니다. . Leptons는 작은 하위 입자로 구성되지 않기 때문에 기본입니다.
입자 물리학의 표준 모델 (신용 :Wikimedia Commons)
전자에 관한 몇 가지 기본 법칙을 설정해 봅시다 :
- 모든 전자는 동일합니다.
- 전자는 음전하 (-1.602 × 10-19 C)를 지니고 있습니다.
- 전자는 서로 격퇴합니다.
- 전자는 거의 빛의 속도, 즉 300,000 km/s로 이동합니다 (단 한 초 만에 적도 주위를 7 번 여행하는 것을 상상해보십시오!)
전류 란 무엇입니까?
시간 단위당 충전 흐름은 전류라고합니다.
전류 흐름의 방향은 전자 흐름의 방향과 반대입니다 (사진 크레디트 :vectormine/ shutterstock)
튜브 조명, 에어컨, 간헐천 등과 같은 모든 전기 기기는 켜지면 전선 내부의 전선을 통해 충전하는 충전이 있습니다. 이상적인 세상에서, 그러한 혐의는 장애물없이 그들보다 앞서가는 길을 통과 할 수 있지만, 자연은 그렇지 않으면…
충전의 흐름에 반대하는 와이어가 있다고 가정 해 봅시다. 그러한 와이어는 저항 r .
자연을 사람에게 순종하게 만들 시간인가?
전류 흐름의 방향은 전자 흐름의 방향과 반대입니다. 전자가 흐르려면 와이어의 반대쪽 끝을 배터리에 연결하십시오. 전위차가 발생합니다 반대쪽 끝에서.
전위차 에너지 적으로 안정적인 상태에서 입자가 얼마나 멀리 있는지 설명합니다. 모든 입자는 가장 에너지 적으로 안정적인 상태에 도달하는 경향이 있습니다. 즉, 주변 환경 내에서 가능한 가장 낮은 에너지를 가지고 있습니다 (높은 잠재력에서 낮은 잠재력 중 하나로의 움직임)
.배터리와 연결되지 않은 와이어 내부에는 일부 전자가 원자에 결합되어 움직일 수 없습니다. 그럼에도 불구하고 일부 자유 전자는 임의의 방향으로 움직입니다. 이 상황은 일부 사람들이 앉아서 움직이지 않는 붐비는 식당과 유사하며, 서있는 사람들은 식당 내부에서 임의의 방향으로 걸어갑니다.
전위차가있는 자유 전자.
배터리가 연결되면 전선의 반대쪽 끝에 전위차가 존재합니다 (또는 은유에서 테이크 아웃 카운터가 열리고 줄을 대기하는 사람들) :다음과 같은 결과를 초래합니다.
- 배터리의 네거티브 터미널에 연결된 전자는 터미널에서 방출력을 경험하여 배터리에서 와이어를 향해 밀어 넣습니다.
- 포지티브 터미널에 연결된 끝에있는 전자는 터미널을 향해 유인력을 경험하여 배터리를 향해 와이어에서 꺼내는 힘을 경험합니다. .
- 중간에있는 전자는 뒤에있는 전자에 의해 앞으로 밀려 나고 앞의 전자에 의해 뒤로 밀려납니다.
- 위의 순 효과는 전자의 조직화 된 방향 흐름이 음의 끝에서 양의 끝까지 시작한다는 것입니다.
- 이 흐름에 제공되는 장애물은 저항 입니다 와이어의.
병렬 회로 (사진 크레디트 :DRP8/SHUTTERSTOCK)
두 개의 전선, a 를 두십시오 및 b , 동일한 배터리에 연결하십시오. 또한 ra 를하자 a 의 저항이 되십시오 및 rb b 의 저항이 되십시오 그리고 ra 을 가정하십시오> RB .
와이어의 물리적 치수 (길이와 너비)가 모두 동일하다는 점을 감안할 때 어떤 와이어가 더 많은 전자가 흐를 수 있는지 추측 할 수 있습니까?
대답은 b, 입니다 그러나 더 명확성을 위해 메커니즘을 이해하려고 노력합시다.
메커니즘
스위치가 켜지면 음의 터미널에 연결된 두 와이어의 전자가 터미널에서 와이어로 떨어져 있지만 a b 보다 전자의 흐름에 더 많은 반대를 제공합니다. . 따라서, b 의 전자 a 보다 더 쉽게 흐릅니다 . 이것은 더 빠른 서비스를 갖춘 맥도날드 라인과 유사합니다. 점차 더 많은 사람들이 b 을 알게 될 것입니다 a 보다 서비스 시간이 빠릅니다 따라서 라인 b 에 들어갑니다 .
유사하게, 양성 터미널에서, 전자는 b 이다 a 보다 배터리로 더 쉽게 이동하고 전선에서 멀어지게하십시오. .
네거티브 터미널의 배터리 내부의 전자는 a 에 입력 할 수 있습니다. 또는 b . 흐름에 대한 반대는 b 에서 적다 a 보다 , 더 많은 전자가 b를 통해 흐릅니다 a 보다 고정 기간 동안. 이 전자 흐름 의이 축적 b 더 이상 자유 전자를 수용 할 수 없을 때까지 계속됩니다. 따라서, 정상 상태가 확립된다 ( 평형 ). 이 평형은 전원 공급 장치가 연결될 때까지 유지됩니다. 공급이 제거되면 전자는 목적이없는 방황으로 돌아갑니다 (사람들은 식당이 문을 닫으면 다른 방향으로 쫓겨납니다).
결론
전자가 우리 주변의 모든 문제에 포함되어 있다는 것은 매력적입니다. 또한 이전에 알려지지 않은 인간과 전자 사이에 유사성이 존재한다는 것이 조금 더 그럴듯 해 보입니다. 최소 저항의 경로를 선택하는 것은 자연스럽게 전자에 올 수 있지만 인간도 받아 들여야하는 관행이기도합니다!
