Električna struja: glavne značajke i uvjeti njegova postojanja
Električna struja je nešto bez čega je ljudski život nezamisliv.
Danas je teško zamisliti život bez takve pojave kao što je električna energija, a ipak je čovječanstvo odavno naučilo kako ga koristiti za svoje potrebe. Proučavanje suštine i obilježja ove konkretne vrste materije trajalo je nekoliko stoljeća, međutim, za sada je nemoguće sa sigurnošću reći da o njoj znamo apsolutno sve.
Pojam i bit električne struje
Električna struja, kao što je dobro poznato iz školskog tijeka fizike, nije ništa drugo nego uređeno kretanje bilo kojih nabijenih čestica. I negativno nabijeni elektroni i ioni mogu djelovati kao drugi. Smatra se da se ova vrsta materije može pojaviti samo u tzv. Vodičima, ali to je daleko od slučaja. Stvar je u tome da kada se bilo koje tijelo dodirne, uvijek se pojavljuje određena količina suprotno nabijenih čestica, koje se mogu početi kretati. U dielektricima je slobodno kretanje istih elektrona vrlo teško i zahtijeva ogromne vanjske napore, stoga kažu da ne provode električnu struju.
Uvjeti za postojanje struje u krugu
Znanstvenici su davno primijetili da se ovaj fizički fenomen ne može pojaviti i održati sam za sebe dugo vremena. Uvjeti za postojanje električne struje uključuju nekoliko ključnih točaka. Prvo, ovaj fenomen nije moguć bez prisutnosti slobodnih elektrona i iona koji igraju ulogu predajnika naboja. Drugo, da bi se ove elementarne čestice počele kretati uredno, potrebno je stvoriti polje, čija je glavna značajka razlika potencijala između bilo koje točke električara. Konačno, treće, električna struja ne može dugo postojati samo pod utjecajem kulonskih sila, budući da će se postupno potencijali izjednačiti. Zato su potrebne određene komponente, a to su pretvarači različitih tipova mehaničke i toplinske energije. Nazivaju se izvorima struje.
Pitanje o trenutnim izvorima
Izvori električne struje su posebni uređaji koji generiraju električno polje. Najvažniji od njih su galvanske ćelije, solarne ćelije, generatori, baterije. Trenutni izvori koje karakterizira njihova snaga, izvedba i trajanje rada.
Struja, napon, otpor
Kao i svaki drugi fizički fenomen, električna struja ima brojne karakteristike. Najvažnije od njih su njegova snaga, napon i otpor. Prva od njih je kvantitativna karakteristika naboja koji prolazi kroz poprečni presjek određenog vodiča u jedinici vremena. Napon (koji se naziva i elektromotorna sila) nije ništa više od veličine potencijalne razlike, zbog čega prolazna naboja obavlja određeni posao. Naposljetku, otpor je unutarnja karakteristika vodiča, pokazujući koliko snage mora potrošiti trošak pri prolasku kroz njega.