Электр ток: Электрический ток | это… Что такое Электрический ток? — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Информационный центр по атомной энергии

Найди свой город

Существует ли «одежда» для реактора и где у него можно найти «юбку» и «тюбетейку»?

Это неформальные названия верхней и средней части контейнмента

От названия какого животного произошло слово «вакцина»?

Коровы. В переводе с латинского «vaccinia» — «коровья»

Правда ли, что мечехвосты живут на Земле уже 300 миллионов лет, у них 10 глаз и голубая кровь?

Да. Их кровью проверяют чистоту медицинских препаратов

В каких частях мозга вырабатываются нейромедиаторы дофамин и серотонин, обеспечивающие нам позитивные эмоции?

В голубом пятне и чёрной субстанции

Что сделали физики Константин Петржак и Георгий Флёров в 1940 году на московской станции метро «Динамо»?

Экспериментально доказали спонтанное деление ядер урана

Как вы считаете, в чём заключалась уникальная особенность духов «Шанель №5», на которой настаивала Коко Шанель?

Это искусственный аромат, созданный химиком

Знаете ли вы, какие звёзды сопоставимы по размеру с земными городами?

Это нейтронные звёзды с диаметром 10-20 километров

Как вы думаете, существуют ли животные, способные выжить в открытом космосе?

Это тихоходки, побывавшие на внешней стороне МКС

У какого наземного животного самый большой мозг?

У слона – из-за размеров тела

Сколько топлива в сутки потребляют атомные ледоколы?

От 4,5 до нескольких десятков грамм

Как вы думаете, какой длины будет цепочка из ДНК всех клеток человеческого тела, если их раскрутить?

16 миллиардов км – это от Земли до Плутона и обратно

Какую знаменитую фразу
Игорь Курчатов произнёс
во время пуска первой в мире
Обнинской АЭС?

«С лёгким
паром!»

Какие животные смогли пройти «зефирный тест»: отказаться от угощения ради получения чего-то более вкусного позже?

Многие приматы, собаки, вороны и каракатицы

Какое явление возникает при взаимодействии солнечного ветра с верхними слоями атмосферы?

Полярное сияние

Действительно ли с помощью радиационных технологий можно изменить цвет драгоценных камней?

Да, в НИИАРе так производят голубые топазы

А вы знали, что все натуральные продукты содержат небольшое количество радиоактивных изотопов?

Например, средний банан содержит 0,42 грамма калия

А знаете ли вы, какой из элементов считается самым дорогим в мире, а его мировой запас составляет 8 граммов?

Калифорний-252 стоит 10 млн. долларов за грамм

Новости

Все новости

Новости твоего города

Наши форматы

Все форматы

Команда ИЦАЭ

Информационные центры
по атомной энергии присутствуют в19 городах России

Найди свой город

Эксперты ИЦАЭ

Все эксперты

ПОДПИШИСЬ НА РАССЫЛКУ
НАУЧНО-ПОПУЛЯРНЫХ
СОБЫТИЙ ТВОЕГО ГОРОДА

Электрический ток и его плотность

Электрическим током называют направленное движение свободно заряженных частиц под действием электрического поля.

Как правило движение зарядов происходит в некоторой среде (веществе или вакууме), являющейся проводником для электрического тока. Движущимися в среде заряженными частицами могут быть электроны (в металлах, полупроводниках) или ионы (в жидкостях и газах).

Рис. 1 Электрический ток

Для возникновения и протекания электрического тока в любой токопроводящей среде необходимо выполнение двух условий:

Наличие в среде свободных носителей заряда;
Наличие электрического поля.

Для поддержания электрического поля, например в проводнике, к его концам необходимо подключить какой-либо источник электрической энергии (батарейку или аккумулятор). Поле в проводнике создается зарядами, которые накопились на электродах источника тока под действием сил (химических, механических и т.д.).

За направление тока условно принято принимать направление движения положительных зарядов. Следовательно, условно принятое направление тока обратно направлению движения электронов – основных отрицательных электрических носителей заряда в металлах и полупроводниках.

Понять явление электрического тока достаточно сложно так как его невозможно увидеть глазами. Для лучшего понимания процессов в электронике проведем аналогию между электрическим током в проводнике и водой в тонкой трубочке. В трубочке есть вода (носители заряда в проводнике), но она неподвижна, если трубочка лежит на горизонтальной поверхности и уровень высот ее концов (значения потенциалов электрического поля) одинаковый. Если трубочку наклонить так, что один конец станет выше другого (появится разность потенциалов), вода потечет по трубочке (электроны придут в движение).

Способность вещества проводить электрический ток под действием электрического поля называется электропроводностью. Каждому веществу соответствует определенная степень электропроводности. Ее значение зависит от концентрации в веществе носителей заряда – чем она выше, тем больше электропроводность. В зависимости от электропроводности все вещества делятся на три большие группы: проводники, полупроводники и диэлектрики.

Электрический ток может менять направление и величину во времени (переменный ток) или оставаться неизменным (постоянный) (рисунок 2).

Рис. 2. Постоянный и переменный электрические токи

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I, которая определяется числом электронов (зарядов) q, проходящих через импровизированное поперечное сечение проводника в единицу времени t (рисунок 3).

Рис. 3. Сила тока в проводнике

Для постоянного тока представленное выше выражение можно записать в виде

Ток в системе СИ измеряется в амперах, [А]. Току в 1 А соответствует ток, при котором через поперечное сечение за 1 секунду проходит электрический заряд, равный 1 Кл.

1 A = 1 Кл/1 сек.

Плотность электрического тока

Под плотностью тока j понимается физическая величина, равная отношению тока I к площади поперечного сечения S проводника. При равномерном распределении тока по поперечному сечению проводника.

J = I/S

Плотность тока в системе СИ измеряется в амперах на миллиметр квадратный, [А/мм²].

Рассмотрим плотность тока в проводнике с разным поперечным сечением. Например, соединены два проводника с различными сечениями: первый толстый провод с большим поперечным сечением S1 второй тонкий провод с сечением S2. К концам которых приложено постоянное напряжение (рисунок 5) в следствии чего через них протекает постоянный ток с одинаковой силой тока.

Рис.5 Плотность тока в проводниках с различными сечениями.

Предположим, что сила тока через поперечное сечение толстого проводника S1 и тонкого провода S2 различная. Из этого предположения вытекает, что за каждую единицу времени через сечения S1 и S2 протекают различные значения электрического заряда. Следовательно, в объёме провода, расположенного между двумя указанными сечениям происходит непрерывное скапливание зарядов, и напряженность электрического поля изменялась бы, чего не может быть, так как при изменении электрического поля ток был бы непостоянен. В проводах с различным сечением при одном и том же токе плотность тока обратно пропорциональна площади поперечного сечения.

I = J₁S₁ = J₂S₂

Плотность тока — векторная величина.

Рис. 4. Графическая интерпретация плотности тока j

Направление вектора совпадает с направлением положительно заряженных зарядов и, следовательно, с направлением самого тока I.

Если концентрация носителей тока равна n, каждый носитель имеет заряд e и скорость его движения в проводнике равна v (рисунок 3), то за время dt через поперечное сечение S проводника переносится заряд

В этом случае величину силы тока I можно представить в виде зависимости

а плотность тока

Сила тока через произвольную поверхность определяется через поток вектора плотности тока, как интеграл по произвольной (в общем случае) поверхности S (рисунок 6)

Рис. 6. Сила тока через произвольную поверхность S

От величины плотности тока зависит важный показатель – качество электропередачи. Фактически этот показатель зависит от степени нагрузки проводника (хотя и не только от нее). В зависимости от значения плотности тока принято выбирать сечение проводов – это связано с наличием у проводников сопротивления, в результате которого происходит нагрев жил проводника вплоть до его расплавления и выхода из строя.

#1. … — направленное движение свободно заряженных частиц под действием электрического поля.

Электрический ток

Электрический заряд

Электропроводность

#2. Как направлен ток в металлическом проводе?

со направлено движению основных носителей заряда

обратно движению основных носителей заряда

перпендикулярно движению заряда

#3. В каком проводнике плотность тока выше?

Одинакова

В толстом

В тонком

Плотность тока для каждого проводника:

J₁= I/S₁ J₂= I/S₂

Так как сила тока в проводах одинакова:

J₁< J₂

Завершить

Отлично!

Попытайтесь снова(

31. 08.2020

ТОЭ

Электрические цепи постоянного тока

Электрические токи, ремоделирование костей и ортодонтическое перемещение зубов. II. Увеличение скорости перемещения зубов и уровней циклических нуклеотидов в пародонте за счет комбинированной силы и электрического тока

. 1980 г., январь; 77 (1): 33–47.

doi: 10.1016/0002-9416(80)

-5.

З. Давидович, М. Д. Финкельсон, С. Стейгман, Дж. Л. Шанфельд, П. К. Монтгомери, Э. Коростофф

PMID: 6243448
DOI: 10.1016/0002-9416(80)
-5

З. Давидович и др. Эм Джей Ортод. 1980 Январь

. 1980 г., январь; 77 (1): 33–47.

doi: 10.1016/0002-9416(80)

-5.

Авторы

З. Давидович, М. Д. Финкельсон, С. Стейгман, Дж. Л. Шанфельд, П. К. Монтгомери, Э. Коростофф

PMID: 6243448
DOI: 10.1016/0002-9416(80)
-5

Абстрактный

Пьезоэлектрические токи в механически напряженных костях участвуют в активации костных клеток. Цели этого эксперимента состояли в том, чтобы определить полезность экзогенных электрических токов для ускорения ортодонтического перемещения зубов и изучить влияние электроортодонтического лечения на циклические нуклеотиды пародонта. Верхнечелюстные клыки были наклонены у пяти кошек с усилием 80 g. Две группы по пять кошек в каждой были подвергнуты электроортодонтическому лечению одного верхнечелюстного клыка в течение 7 и 14 дней соответственно. Зубы, обработанные силой и электричеством, двигались значительно быстрее, чем те, которые лечили только силой. Вблизи анода (участок компрессии ПДЛ) наблюдалась усиленная резорбция кости, а вблизи катода (место натяжения ПДЛ) было выражено костеобразование. Окрашивание циклических нуклеотидов усиливалось, когда к механической силе добавлялась электрическая стимуляция. Эти результаты свидетельствуют о том, что ортодонтическое перемещение зубов может быть ускорено за счет использования локальных электрических токов.

Цитируется

Оценка эффективности хирургических вмешательств по сравнению с нехирургическими при использовании в сочетании с несъемными аппаратами для ускорения ортодонтического перемещения зубов: систематический обзор.
Алфайлани Д.Т., Хаджир М.Ю., Бурхан А.С., Махаини Л., Дарвич К., Альджаббан О. Альфайлани Д.Т. и соавт. Куреус. 2022 27 мая; 14 (5): e25381. doi: 10.7759/cureus.25381. Электронная коллекция 2022 май. Куреус. 2022. PMID: 35651986 Бесплатная статья ЧВК. Рассмотрение.
Биосовместимые СККМ, стимулированные восстановленным оксидом графена, индуцируют ускорение ремоделирования кости и ортодонтического перемещения зубов за счет стимулирования остеокластогенеза и ангиогенеза.
Цзяо Д., Ван Дж., Юй В., Чжан К., Чжан Н., Цао Л., Цзян С., Бай Ю. Цзяо Д. и др. Биоакт Матер. 2022 6 февраля; 15: 409-425. doi: 10.1016/j.bioactmat.2022.01.021. электронная коллекция 2022 сент. Биоакт Матер. 2022. PMID: 35386350 Бесплатная статья ЧВК.
Влияние низкоинтенсивной лазерной терапии 970 нм на ортодонтическое перемещение зубов во время лечения межчелюстными эластиками класса II: РКИ.
Периньон Б., Бандиаки О.Н., Фромон-Колсон С., Реноден С., Пере М., Бадран З., Куни-Хушман М., Суэйдан А. Периньон Б. и др. Научный представитель, 1 декабря 2021 г .; 11 (1): 23226. дои: 10.1038/s41598-021-02610-7. Научный представитель 2021. PMID: 34853360 Бесплатная статья ЧВК. Клиническое испытание.
Роль оксида азота в ортодонтическом перемещении зубов (обзор).
Ян Т, Се И, Хе Х, Фан В, Хуан Ф. Ян Т и др. Int J Mol Med. 2021 сен;48(3):168. doi: 10.3892/ijmm.2021.5001. Epub 2021 19 июля. Int J Mol Med. 2021. PMID: 34278439 Бесплатная статья ЧВК. Рассмотрение.
Восприятие иракскими ортодонтами и пациентами ускоренной ортодонтии.
Аль-Аттар А.М., Аль-Шахам С., Абид М. Аль-Аттар А.М. и др. Инт Дж. Дент. 2021 29 апр; 2021:5512455. дои: 10.1155/2021/5512455. Электронная коллекция 2021. Инт Дж. Дент. 2021. PMID: 34007278 Бесплатная статья ЧВК.

Просмотреть все статьи «Цитируется по»

Типы публикаций

термины MeSH

вещества

Модель электрического тока: физика и наука об электричестве

Смоделируйте движение электронов по проводу, нажимая на круг маленьких магнитов вокруг края большого магнита.

Тема:

Физика

Электричество и магнетизм

Ключевые слова:

Магнит

Электрон

Магнитное поле

NGSS и EP & CS:

Стабильность и изменение

Инструменты и материалы

Цилиндрический магнит диаметром 1 дюйм (2,5 см) или больше
Шесть маленьких цилиндрических магнитов диаметром около 0,25 дюйма (0,5 см) и той же высоты, что и больший магнит.
Дополнительно: стальная шайба меньшего диаметра, чем большой магнит.

Сборка

Поместите маленькие магниты вокруг края большого магнита. Используйте 4, 5 или 6 магнитов в зависимости от их размера. Между ними должен быть небольшой зазор.

Примечание. Убедитесь, что все магниты чистые и не содержат железных опилок или другой грязи, которая может помешать плавному вращению магнитов.

Действия и уведомления

Обратите внимание, как маленькие магниты отталкиваются друг от друга и равномерно распределяются по краю большого магнита.

Пальцем протолкните один из маленьких магнитов на небольшое расстояние вокруг обода (см. фото ниже). Обратите внимание, что все магниты вокруг обода двигаются одновременно с тем, на который вы нажимаете. Каждый раз, когда новый маленький магнит занимает место, освобожденное предыдущим магнитом, толкайте его пальцем. Повторяйте до тех пор, пока исходный магнит не вернется в исходное положение.

Если у вас есть стальная шайба меньшего диаметра, чем большой магнит, поместите собранные магниты на гладкую поверхность так, чтобы шайба находилась под большим магнитом. Шайба предотвратит трение маленьких магнитов о поверхность во время их движения.

Что происходит?

Если центральный большой магнит направлен северным полюсом вверх, то, чтобы прилипнуть к его краю, все меньшие магниты должны иметь южные полюса вверх. В этой ориентации все меньшие магниты отталкивают друг друга. Это заставляет их отделяться друг от друга на равную величину.

Когда вы нажимаете на один магнит, он магнитно отталкивает магнит, к которому вы его подталкиваете. Магнитное отталкивание распространяется со скоростью света, и магнит тут же начинает двигаться. Затем он толкает своего соседа так, что за очень короткое время все магниты приходят в движение. Однако, несмотря на то, что все они начинают двигаться немедленно, их фактическая скорость определяется тем, насколько быстро вы толкаете магнит под пальцем. Это движение намного медленнее скорости света!

Эта закуска моделирует ток электронов, протекающих по проводу: маленькие магниты представляют собой электроны, а ваш палец представляет собой батарею. Магниты отталкиваются друг от друга из-за своей ориентации, а электроны отталкиваются друг от друга, потому что все они имеют отрицательный электрический заряд.

Дальше

Магниты в этой модели Snack показывают, что происходит в электрических цепях постоянного тока, таких как те, что питают фары вашего автомобиля. Когда вы замыкаете переключатель фар, электроны движутся по проводке вашего автомобиля, и свет загорается. Электрическая сила, заставляющая электроны двигаться, распространяется по проводу со скоростью, в несколько раз превышающей скорость света. Как только электроны в фарах начинают двигаться, фары включаются, даже несмотря на то, что для того, чтобы любой конкретный электрон прошел через проводку автомобиля от аккумулятора к фарам, требуется несколько часов. Слава богу, нет необходимости ждать, пока этот электрон проделает весь путь, прежде чем вы сможете увидеть, что находится перед вами, когда вы за рулем!