Përdoruesi diskutim:Qendresa1

RRYMA ELEKTRIKE

Ne këtu do t’i shpjegojmë disa disa tema në lidhje me rrymën elektrike. Këto tema që do t’i trajtojmë janë:

1. DUKURIA E RRYMËS ELEKTRIKE
2. FUSHA ELEKTRIKE STACIONARE
3. INTENSITETI I RRYMËS ELEKTRIKE
4. DENDËSIA E RRYMËS ELEKTRIKE

1.DUKURIA E RRYMËS ELEKTRIKE

   Për dallim nga materialet dielektrike, të cilat në rastin ideal nuk përmbajnë ngarkesa të lira, në natyrë ekzistojnë materie, të cilat edhe në kushte normale përmbajnë ngarkesa të lira. Këto janë materialet përçuese. Kur në këtë materie mëkëmbet fusha elktrike, atëherë përveç lëvizjes kaotike do të ekzistojë edhe lëvizja e ngarkesave në drejtimin e vektorit të fushës elektrike. Kjo lëvizje quhet lëvizje progresive e ngarkesave të lira, që paraqet dukurinë e rrymës elektrike.[[1]]

2.FUSHA ELEKTRIKE STACIONARE

    Nëse në pjesë të hapësirës ndërmjet armaturave të kondensatorit të ngarkuar, vehet një përçues, i cili përmban ngarkesa të lira të elektricitetit dhe i cili i bashkon armaturat, për shkak të veprimit të fushës elektrostatike, do të vijë deri të lëvizja e ngarkesave të lira në përçues - e atyre negative kah armatura pozitive, ndërsa e atyre pozitive kah armatura negative. Kështu, në përçuesin që i bashkon armaturat ekziston lëvizje e ngarkesave të lira, pra dukuria e rrymës elektrike, derisa mos të harxhohen të gjitha ngarkesat e armaturave kur potencialet e armaturave barazohen dhe fusha elektrike të zhduket.               Kjo dukuri e rrymë, paraprakisht do të zgjasë shumë shkurtër. Për të pasur rrymë elektrike një kohë të gjatë, nevojitet që ndryshimi i potencialeve ndërmjet armaturave të ekzistojë vazhdimisht. Kjo do të arrihet nëse armaturat e kondensatorit mbahen të kyçura për polet e gjeneratorit. Pasi që ndryshimi i potencialit ndërmjet poleve të gjeneratorit është konstant gjatë kohës, edhe intensiteti i fushës elektrike në përçues është konstant. Kjo fushë elektike në përçues, e cila është e përcjellur me dukurinë e rrymës elektrike, quhet fushë elektrike stacionare.
   Pra, për të ekzistuar dukuria e rrymës elektrike në përçuesin që i lidhë armaturat e kondensatorit, gjeneratori elektrik duhet që tërë kohës të kompensojë ngarkesat e anuluara në polet e tij.[[2]]

3.INTENSITETI I RRYMËS ELEKTRIKE

   Vektori i intensitetit të fushës elektrostatike në pikat e sipërfaqes së trupit përçues nuk e ka komponentin tangjencial, pra fusha është normal në sipërfaqe të trupit përçues. Në sipërfaqen e materies përçuese me rrymë elektrike poashtu vlejnë kushtet kufitare (E1t e barabartë me E2t), dhe pasi që brenda përçuesit me rrymë ekziston fusha elektrike stacionare E, në pikat e sipërfaqes së përçuesit vektori E e ka komponentin normal, por edhe atë tangjencial të barabartë me vektorin E.
   Andaj vijat e fushës elektrike jashtë përçuesit nuk janë normale mbi të, por dalin pjerrtas.

Në përçuesin i cili gjendet në fushën elektrike do të vijë deri të lëvizja progresive e ngarkesave të lira(elektroneve) përkatësisht dujurisë së rrymës elektrike. Për nga efektet e rrymës elektrike ka rëndësi vetëm numri i elektroneve që kalojnë nëpër sipërfaqen e prerjes tërthore. Ky numër i elektroneve bartë sasinë e elektricitetit q, dhe le të jetë bartur kjo sasi e elektricitetit brenda kohës t. Për të bërë krahasimin e rrymave elektrike në raste të ndryshme, më së miri është që të vërehet sasia e elektricitetit nëpër prerjen tërthore të përçuesit brenda njësisë së kohës. Kjo madhësi konsideroheti si madhësi themelore dhe quhet intensitet i rrymës elektrike. Njësia e intensitetit të rrymës elektrike është Amperi (A).

   Dukuria e rrymës elektrike mund të jetë me intensitet konstant gjatë kohës, që shënohet me I, dhe quhet rrymë elektrike konstante.

4.DENDËSIA E RRYMËS ELEKTRIKE

   Përçuesit elektrikë mund të kenë forma të ndryshme të prerjes tërthore por në praktikë më së shumti përdoren ata të formës cilindrike. Le të vështrohet një përçues cilindrik, me rrymë konstante I, e cila është e shpërndarë njëtrajtësisht nëpër sipërfaqen e prerjes tërthore të tij. Herësi i intensitetit të rrymës dhe i sipërfaqes së prerjes tërthore normale të përçuesit paraqet dendësinë e rrymës elektrike:

                            $J={\frac {I}{S_{n}}}({\frac {A}{m^{2}}})$

   Grimcat e lira të elektricitetit lëvizin gjatë trajektoreve që përputhen me vijat e fushës elektrike stacionare, andaj dendësia e rrymës elektrike paraqitet si madhësi vektoriale J, ashtu që ky vektor të tregojë drejtimin dhe kahun e lëvizjes së ngarkesave pozitive.
   Pra, drejtimi dhe kahu i vektorit J përputhet me drejtimin dhe kahun e vektorit E që e mban rrymën.

Nëse prerja tërthore e përçuesit S nuk është normale në boshtin e përçuesit, kjo sipërfaqe mund të paraqitet me vektorin S, i cili është në drejtim të normales së sipërfaqes S:

                            $J={\frac {I}{S_{n}\,\cos \alpha }}$

   Në rastin kur përçuesi nuk është cilindrik, pra kur sipërfaqja tërthore ndryshon gjatë tij, atëherë sipërfaqja e përçuesit ndahet në elemente dS të tilla që në to mund të merret se vektori J është konstant dhe intensiteti i rrymës në këto sipërfaqe do të jetë:

                            $\partial {I}={\overrightarrow {J}}\partial {\overrightarrow {S}}$
                            $I=\int _{S}{\overrightarrow {J}}\partial {\overrightarrow {S}}$
                 

Dendësia e rrymës

Në rastin kur sipërfaqja është e mbyllur ka trajtën:

                            $I=\oint _{S}{\overrightarrow {J}}\partial {\overrightarrow {S}}=0$

Kjo shprehje tregon se fluksi i vektorit J nëpër një sipërfaqe të mbyllur është i barabartë me zero, dhe quhet ekuacioni i kontinuitetit.[[3]] [[4]]

Referencat:

1. http://www.physicsclassroom.com/class/circuits/Lesson-2/Electric-Current
2. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/electric/elefie.html
3. http://maxwells-equations.com/density/current.php
4. http://www.physics.umd.edu/courses/Phys260/agashe/S08/notes/lecture32.pdf