Електрична струја. Подела материјала по проводљивости. Услови за настанак електричне струје

Деф: Електрична струја је усмерено кретање наелектрисаних честица кроз проводник. 

Када се на крајеве проводника стави електрично поље електрони почну усмерено да се крећу према позитивном полу. Пре тога је кретање електрона хаотично.

Подела материја по проводљивости

Материјали се по проводљивости дела на: проводнике, изолаторе и полупроводнике.

Проводници могу бити чврсти, течни и гасовити.

• Чврсти проводници су метали и графит. Носиоци наелектрисања су електрони.

• Течни проводници су водени раствори соли база и киселина. Пример је електролиза Носиоци наелектрисања су позитивни и негатовни јони.
• Гасовити проводници су разређени гасови. Пример је неонка. Из цеви се извуче део ваздуха и убаци се мало неона. Носиоци наелектрисања су позитивни јони и електони.

Изолатори су материјали који не проводе ел. струју јер немају довољно слободних носилаца наелектрисања (валентних електрона). Ту спадају керамика, гума, пластика...

Полупроводници материјали који се у периодном систему налазе између изолатора и проводника. Најпознатији су силицијум и германијум. Ови материјали проводе у посебним условима ( осветљеност, топлота, додир...)

Услови за настанак електричне струје

1. Слободни носиоци наелектрисања
2. Разлика потенцијала или електрично поље.

Када на крајевима проводника нема електричног поља тј. разлике потенцијала слободни електрони се крећу хаотично. Када се проводник унесе у електрично поље електрони почну да се крећу од – ка +. Ово усмерено кретање електрона је електрична струја.

Извори електричне струје

Електрично поље, тј разлику потенцијала (напон) обезбеђују извори електричне струје.

Извори електричне струје се деле на једносмерне и наизменичне.  Ми ћемо учити о једносмерним изворима струје.

  У изворима електричне струје механичка, хемијска или неке другe енергије се претварају у електричну. Долази до раздвајања наелектрисања па сваки извор има два пола: + и -.

  Механички извори енергије су: електростатичка инфлуентна машина, динамомашина. Ручица се окреће и на тај начин долази до раздвајања наелектрисања.

Хемијски извори енергије су: батеријe и акумулатор. 

  Батерија или Лекланшеов елемент 1,5V. Ако напон хоћемо да појачамо батерије се везују редно + на -. Постоје батерије од 4,5 V и од 6 V. Постоје пуњиве батерије али то на њима мора да  пише. Алкалне батерије су чвршће у смислу да на високим температурама не могу да процуре. У мобилним телефонима су литијум јонске батерије.

  Акумулатори могу бити оловни и челични (ређе се користе). Називају се секундарни извори електричне струје јер се прво морају напунити. Једна ћелија акумулатора  има напон 2V и  обично се везују 6 ћелија. Оловне плоче зароњене су у раствор сумпорне киселине H₂SO_4.

Карактеристика свих извора струје је електромоторна сила.

Деф: Електромоторна сила је рад потребан да се јединично позитивно наелектрисање пренесе са позитивног на негативан пол извора. 

Ознака:                 јединица мере =V

Електрична струја је усмерено кретање наелектрисаних честица кроз проводник. Када се на крајеве проводника стави електрично поље електрони почну усмерено да се крећу према позитивном полу. Пре тога је кретање електрона хаотично.

Материјали се по проводљивости деле на проводнике, изолаторе и полупроводнике.

• Проводници су метали, водени раствори соли база и киселина, разређени гасови. Проводници имају пуно слободних носилаца наелектрисања.

• Изолатори  су пластика, гума, керемика. Изолатори немају довољано слободних наелектрисања.

• Полупроводници силицијум и германију. То  су материјали који под одређеним условима проводе струју.

Услови неопходни за настанак електричне струје су:

• Слободни носиоци наелектрисања

• Разлика потенцијала тј. електрично поље.