დამიწება (ფიზიკა): როგორ მუშაობს და რატომ არის მნიშვნელოვანი?

ელექტროენერგია შეუცვლელი ფაქტორია თანამედროვე ცხოვრებაში და, მიუხედავად ამისა, კაცობრიობა იყენებს მის წარმოებას საწვავის ძირითადი სახეობები დიდი შეშფოთების წყაროა, ელექტროენერგია საჭირო იქნება მანამ, სანამ ცივილიზაცია არ არის ამჟამინდელი სახით გრძელდება. ამავე დროს, უსაფრთხოების პირველ ფაქტებს შორის, პრაქტიკულად, ყველა ბავშვს ასწავლიან, რომ ელექტროენერგია არის ან შეიძლება იყოს ძალიან საშიში.

გარდა ამისა, ელექტროენერგია, რომელსაც ადამიანი გამოიმუშავებს და, შესაბამისად, მას შეუძლია გააკონტროლოს დიდწილად, აქ მხოლოდ ამბის ნაწილია. ელვის ფენომენი ძალიან მცირეწლოვანი ბავშვებისთვისაც ნაცნობია და ის ერთდროულად შიშისა და შეშფოთების წყაროა მოზრდილებისთვისაც კი. მაგრამ მისი "დარტყმები" დედამიწის დონეზე თითქმის ისეთივე არაპროგნოზირებადია, როგორც პოტენციურად მომაკვდინებელი და ახლოდან მთელს მსოფლიოში შენობების და სხვა სტრუქტურების დანამატები ხაზს უსვამს ამ უსაფრთხოების გადაუდებელ აუცილებლობას განხილვა.

​ელექტრო დამიწება, ასევე მოუწოდადამიწებაუზრუნველყოფს მიწაში დენის მიდინებას და ზედმეტი ელექტრული მუხტის გაფანტვას იმის ნაცვლად, რომ შეიქმნას და შექმნას პოტენციური საფრთხე. ეს მუშაობს იმიტომ, რომ დედამიწას, რომელიც არის ელექტრონულად ნეიტრალური, მაგრამ ასევე უზარმაზარი, შეუძლია მიიღოს და უზრუნველყოს დიდი ელექტრონების რაოდენობა (ინდუსტრიული სტანდარტების მიხედვით) ამ "ნულოვანი ძაბვის" შესამჩნევი ცვლილებების გარეშე სახელმწიფო

​Ელექტრული მუხტიფიზიკაში იზომებაკულონები. ელემენტარული (განუყოფელი) მუხტი არის ერთი ელექტრონი (e-) ან პროტონი, რომლის სიდიდე 1.60 10^-19 C და მიეცა უარყოფითი ნიშანი ელექტრონებისთვის. საწინააღმდეგოდ დამუხტული ნაწილაკების გამოყოფა ქმნის ავოლტაჟი, ან ელექტრული პოტენციალის სხვაობა, რომელიც იზომება ჯოლებში თითო კულონზე (J / C) და იწვევს ელექტრონების შემოდინებას წმინდა დადებითი მუხტის მიმართულებით, მოძრაობა ე.წ.ელექტრო მიმდინარე​.

• ელექტრონებს "სურვილი აქვთ" დადებითი ტერმინალისკენ ან წმინდა პოზიტიური ძაბვის სხვა უბნისკენ იმავე არსებითი მიზეზის გამო წყალს დაღმართზე "სურს": პოტენციური განსხვავება, მაგრამ დადგენილია ელექტრული ძალის ნაცვლად სიმძიმის.

ელექტრონების ეს ნაკადი, იზომება C / s– ით ანამპერები("amps"), მხოლოდ მაშინ ხდება, თუ გზა ძაბვის წყაროებს შორის არის aკონდუქტორიდა ადვილად იძლევა მიმდინარე დინებას, ისევე როგორც მეტალების უმეტესობას. არა გამტარ მასალებს ეწოდებაიზოლატორებიდა მათში შედის პლასტმასის, ხის და რეზინის (იზოლატორების სიმრავლე ყოველდღიურ პროდუქტებს შორის ნამდვილად კარგია). წინა ანალოგიაში, კაშხალი მდინარის დინების ბუნებრივი ნაკადის შეკავებას ჰგავს იზოლატორს, ანდიელექტრიკული​.

ყველა მასალას, თუნდაც კარგ გამტარებს, აქვს გარკვეული ელექტროობაწინააღმდეგობა, აღინიშნარდა იზომება ომებში (Ω). ეს რაოდენობა საშუალებას იძლევა ფორმალური კავშირი იყოს ძაბვასა და მიმდინარე დინებას შორის, ე.წ.ომის კანონი​:

ელექტრული მიმდინარეობა განისაზღვრება, როგორც მიედინება უფრო მაღალი პოტენციალიდან ქვედა პოტენციალში (რაც არისიგივე შედეგიროგორც ელექტრონები მიედინება უარყოფითიდან დადებით მიმართულებამდე - ფრთხილად იყავით, რომ არ აურიოთ ეს წერტილი!) იმ პირობით, რომ ორს შორის შესაფერისი გზა არსებობს. როდესაც ბატარეის ორი ტერმინალი უკავშირდება გამტარ მავთულს, მაგალითად, მიმდინარეობა თავისუფლად მიედინება მარყუჟში, მინიმალური წინააღმდეგობით.

ამასთან, თუ არ არსებობს მაღალი გამტარ ბილიკები, რომლებიც აკავშირებს პოტენციურ სხვაობას, დენი შეიძლება მაინც შემოივაროს შედეგადდიელექტრიკული ავარიათუ ძაბვა საკმარისად მაღალია - ჰგავს იმას, რაც მოხდებოდა კაშხლის სტრუქტურული ჩავარდნით, რომელიც არნახული მოცულობით მოხდა წყალსაცავის ზედა დინებაში.

• ამიტომაა, რომ ელვა "ხვდება"; დინამ "არ უნდა" შეძლოს დიელექტრიკული მასალის დინება, როგორიცაა ჰაერი, მაგრამ ელვის მასიური ძაბვა ამ ფაქტორს აჯობა.

ელექტროენერგია, ისევე როგორც წყალი ნაზი, კლდოვანი დახრისკენ მიდის, ყოველთვის ცდილობს მიაღწიოს მინიმალური წინააღმდეგობის გზას. თუ მას ხელს უშლის სხვადასხვა საიზოლაციო მასალები, მას სურს გაედინოს ყველაზე ნაკლებად საიზოლაციო (ანუ ყველაზე გამტარი) მასალის მეშვეობით. თუ გამტარი გზა არსებობს, ის ყოველთვის აირჩევს ამ გზას ყველა დანარჩენზე.

ჰაერი არის იზოლატორი, ხოლო ადამიანის სხეული შედარებით გამტარია. ასე რომ, თუ ელვისებური ქარიშხლის დროს ველში გამოირჩევით, ელექტროშოკის მაღალი რისკი გაქვთ.ელვის წნელებიუზრუნველყოს დასაბუთებული გზა მარტივი დადასტურებით,დაბალი წინააღმდეგობასამიზნე ელვის დარტყმისთვის. ელვა გირჩევნია ლითონის საშუალებით გაედინოს, ვიდრე შენს მეშვეობით.

თავად ელვისებური ჯოხიდან მიწაში მიმავალ გზას აქვს ერთი აუცილებელი მახასიათებელი დამიწების ყველა წყობისა: გზაზე არანაირი შემოვლითი გზა არ არის! ელექტროენერგია მიედინება პირდაპირ დედამიწაზე, რადგან მას სხვა ვარიანტი არ აქვს. ამიტომაა, რომ დამიწებული "მავთულები" არ უნდა იყოს ერთჯერადი მავთულები; ისინი შეიძლება იყოს მეტალის ჩარჩოები,სანამ დედამიწისკენ მიმავალი გზა მთლიანად თვითკმარია, რაც იმას ნიშნავს, რომ ეს არის მარტივი წრე.

• როგორც უკვე ვარაუდით, დედამიწას შეუძლია აგრეთვე იმოქმედოს როგორც "ელექტრონული დონორი", როგორც საჭიროა, რადგან მას შეუძლია დატვირთოს მუხტი - დადებითი და უარყოფითი, უზარმაზარ მოცულობაზე - და არა მხოლოდ როგორც "ელექტრონის მიმღები", როგორც ელვისებურ ჯოხში საქმე

მართალია, ელვისებური წნელები სასიცოცხლოდ მნიშვნელოვანია, ისინი არ გამოიყენება ყოველდღე, როგორც უამრავი ელექტრო სქემა სახლებში, ოფისებსა და საწარმოო საწარმოებში მთელ მსოფლიოში.

ელექტრულ წრეში დამიწების მავთული ქმნის დამატებით გზას დენისთვის ხანმოკლე ან სხვა გაუმართაობის შემთხვევაში. იმის ნაცვლად, რომ შეგაკონტროლოთ ჩართვის კომპონენტები, დენის ნაცვლად გაედინება უფრო გამტარი დამიწების მავთული. დამიწება არამარტო გიშლის შოკირებისგან, არამედ ის ასევე იცავს თქვენს აღჭურვილობას ამჟამინდელი ტალღებისგან, რაც მას სხვაგვარად "შოკავს".

​შენიშვნა: მაღალი ძაბვა თავისთავად ზიანს არ აყენებს.ამასთან, ძაბვის დიდი სხვაობა უფრო სასურველია მუხტის გადახტომა და ამით ქმნის უფრო დიდ დინებას. იფიქრე მასზე, როგორც ზღვარზე, მაღალ კლდეზე დგომა. პრობლემა არ არის მაღალ კლდეზე ყოფნა. ეს ხდება მას შემდეგ, რაც ნაბიჯს გადადგამთ, რადგან ფეხქვეშ კლდე აღარ გიწევს იზოლაციას გრავიტაციის გავლენისგან და საშუალებას აძლევს ჰაერს ადვილად "გატაროს" თქვენ (იმედია უსაფრთხოების ქსელში!).

საყოფაცხოვრებო პირობებში, დამიწება მკურნალობს როგორც "სიმპტომს", ასევე "დაავადებას" მოწყობილობების ზედაპირებზე მუხტის მოულოდნელი დაგროვების შემთხვევაში. ეს არა მხოლოდ საშუალებას აძლევს მოძალადე მუხტებს დაუყოვნებლივ "ერთმხრივი" გასასვლელისგან, რათა მათ სხვაგან დაიშალონ, მაგრამ ასევე ხელს უშლის უფრო არასასურველი მუხტების შემოსვლას მიკროსქემის "დინების დინების" წყვეტით.

ტიპიურ თანამედროვე გასასვლელს აქვს სამი ხვრელი: ორი გვერდიგვერდ გაყოფილი და ქვეშ თითქმის მრგვალი დიაფრაგმა. პატარა ვერტიკალური ჭრილი არის "ცხელი" მავთულის (ან სიტყვასიტყვით, შტეფსელის კომპონენტი) შემომავალი დენისთვის; მისი გრძელი პარტნიორია ნეიტრალური (გასასვლელი) მავთულისთვის. მრგვალი შტეფსელი არის სახმელეთო მავთული, რომელიც პირდაპირ არის ჩართული მიკროსქემიდან გასასვლელში, ამიტომ საშიში მუხტები, რომლებიც სხვაგვარად მოედინება მოწყობილობის ზედაპირის გასწვრივ, შეიძლება გაქცეულ იქნას ადგილზე. ეს მავთული ისეა დაყენებული, რომ მოცემული დონის დონის ზემოთ, მთელი წრე გატეხილია და ყველა შემომავალი დენა წყდება.

დამიწების საშუალებას იძლევა უსაფრთხოძაბვის სტაბილიზაციადიდ სქემებსა და სისტემებში. ძაბვის სტაბილიზატორი უზრუნველყოფს შემომავალ ძაბვას, რომელიც სინამდვილეში შეიძლება მნიშვნელოვნად იცვლებოდეს მისთვის სასურველი მნიშვნელობის გარშემო, კომპლექსში მოხვედრის შემდეგ და მგრძნობიარე სქემები, როგორიცაა კომპიუტერული მიკროპროცესორი, ნორმალიზდება მჭიდროდ შეზღუდულ მნიშვნელობამდე V– ით გაზრდით ან შემცირებით საჭიროა.

ანელექტროსკოპიარის გამტარი, რომელიც იყენებს მუხტის ინდუქციას გარე მუხტების არსებობის სიგნალად. ეს იყენებს პრინციპს, რომ ელექტრონები მოგერიებენ ერთმანეთს. თუ ელექტრონების წყაროა, როგორიცაა დამუხტული შუშის ჯოხი (სტატიკური ელექტროენერგიის მაგალითი; ელექტრონები უბრალოდ "სხედან" იქ, რადგან მინა არის საიზოლაციო) ჩატარებულია გამტარი (მაგრამ ნეიტრალური!) ელექტროსკოპის მხარესთან, ეს "უბიძგებს" ელექტრონებს ბურთში, რამდენადაც მათ შეუძლიათ წასვლა. ეს არის ერთეულის ცენტრში, სადაც ლითონის "ფოთლები" იშლება ერთმანეთისგან, რათა მიანიშნონ ელექტრონის ელექტროენერგიის გასწვრივ ბურთის მხარეს.

როგორც ეს ხდება, ელექტრონების დაგროვება შიგნით უნდა იყოს დაბალანსებული, ვინაიდან სფერო ატარებს. შედეგად, დადებითი მუხტები აგროვებენ, როგორც თქვენ იწინასწარმეტყველებთ, ჯოხის წვერთან ახლოს.

• ელექტროსკოპის საიზოლაციო ფუძის მოსაზიდად დასაბუთებული მავთულის მკაფიოდ გამოყენება შეცვლის ამ სურათს. Როგორ?