Понятие об электрическом токе

Электрическим током называется упорядоченный поток отрицательно заряженных элементарных частиц – электронов. Электрический ток необходим для освещения домов и улиц, обеспечения работоспособности бытовой и производственной техники, движения городского и магистрального электротранспорта и.т.п.

Электрический ток

 

 

 

• Rн – сопротивление нагрузки
• A – индикатор
• К – коммутатор цепи

Ток – количество зарядов прошедших в единицу времени через поперечное сечение проводника.

Исторически принято считать, что ток в замкнутой цепи, движется от положительного, к отрицательному полюсу источника питания.

• I – сила тока
• q – количество электричества
• t – время

Единицу силы тока называют амперам

А, по имени французского учёного Ампера.

1А = 103мА = 106мкА

Плотность электрического тока

Электрическому току присущ ряд физических характеристик, имеющих количественные значения, выражаемые в определенных единицах. Основными физическими характеристиками электротока являются его сила и мощность. Сила тока количественно выражается в амперах, а мощность тока – в ваттах. Не менее важной физической величиной считается векторная характеристика электрического тока, или плотность тока. В частности, понятием плотности тока пользуются при проектировании линий электропередач.

• J – плотность электрического тока
  А / ММ²
• S – площадь поперечного сечения
• I – ток

Постоянный и переменный ток

Электропитание всех электрических устройств осуществляется постоянным либо переменным током.

Электрический ток, направление и значение которого не меняются, называется постоянным.

Электрический ток, направление и значение которого способны изменяться называется переменным.

Электропитание многих электротехнических устройств осуществляется переменным током, изменение которого графически представлено в виде синусоиды.

Использование электрического тока

Можно с уверенностью констатировать, что самым великим достижением человечества является открытие электрического тока и его использование. От электрического тока зависят тепло и свет в домах, поступление информации из внешнего мира, общение людей, находящихся в различных точках планеты, и многое другое.

Современную жизнь невозможно представить без повсеместного наличия электричества. Электричество присутствует абсолютно во всех сферах жизнедеятельности людей: в промышленности и сельском хозяйстве, в науке и космосе.

Электричество также является неизменной составляющей повседневного быта человека. Такое повсеместное распространение электричества стало возможным благодаря его уникальным свойствам. Электрическая энергия может мгновенно передаваться на огромные расстояния и преобразовываться в различные виды энергий иного генезиса.

Основными потребителями электрической энергии являются промышленная и производственная сферы. При помощи электроэнергии приводятся в действие различные механизмы и устройства, осуществляются многоэтапные технологические процессы.

Невозможно переоценить роль электроэнергии в обеспечении работы транспорта. Практически полностью электрифицирован железнодорожный транспорт. Электрификация железнодорожного транспорта сыграла значительную роль в обеспечении пропускной способности дорог, увеличении скорости передвижения, снижении себестоимости пассажироперевозок, решении проблемы экономии топлива.

Наличие электричества является непременным условием обеспечения комфортных условий жизни людей. Вся бытовая техника: телевизоры, стиральные машины, микроволновые печи, нагревательные приборы – нашла свое место в жизни человека только благодаря развитию электротехнического производства.

Главенствующая роль электроэнергии в развитии цивилизации неоспорима. Нет такой области в жизни человечества, которая обходилась бы без потребления электрической энергии и альтернативу которой могла бы составить мускульная сила.

Электрический ток: польза и опасность

Что такое электрический ток знает каждый старшеклассник. Более того, современную жизнь просто невозможно представить без использования электрической энергии. Электрический ток дарит нам и свет (электрические лампы), и тепло (электронагревательные приборы). В своей жизни мы используем самые разные электротехнические устройства, которые делают ее комфортнее (телевизор, радиоприёмник, телефон, стиральная машина, пылесос и так далее). Промышленность просто перестала бы существовать, если бы не было электричества. Однако, при всей той пользе, которую несет в себе использование электрического тока, он вместе с тем содержит в себе и опасность. Давайте попробуем разобраться, что нужно учитывать, чтобы это использование было безопасным.

Сначала следует отметить, что электрический ток может оказать на человеческий организм негативное воздействие:

1. Механическое: электрический ток приводит к сильному и резкому сокращению мышц вплоть до их разрыва.

2. Термическое: температурный нагрев тканей организма (ожог) вызывает функциональное расстройство органов.

3. Электролитическое: физико-химические процессы электролиза, происходящие под действием электрического тока в живых тканях, приводят к нарушению баланса.

4. Световое: вспышки света и ультрафиолетовое излучение, созданное электрическим током приводят к негативному воздействию на глаза.

5. Биологическое: действие электрического тока может привести к раздражению и перевозбуждению нервной системы человека.

Электрический ток в проводнике описывается законом Ома для участка цепи:

где I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах (А), U – электрическое напряжение на концах проводника, измеряемое в вольтах (В), R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом).

Действие электрического тока на организм человека в первую очередь определяется силой тока. Переменный электрический ток частоты 50 Гц, используемый для работы бытовой техники, является смертельно опасным, если сила тока равна или больше, чем 0,1А. К потере сознания приводят токи силой 0,05–0,1 А. Токи силой менее 0,05 А считаются сравнительно неопасными и приводят лишь покалыванию и к неприятным ощущениям в организме. Однако, даже при небольших токах силой 0,005–0,02 А мышцы теряют способность самопроизвольно сокращаться, и человек может оказаться долгое время под воздействием электрического тока, что не безопасно.

Согласно закону Ома сила тока обратно пропорциональна электрическому сопротивлению, которое может быть различным. Если кожа человека сухая и огрубевшая сопротивление равно примерно 100000–200000 Ом. Если кожа влажная и тонкая, то – 30000–50000 Ом. Самая неблагоприятная ситуация будет, если человек стоит на хорошо проводящей поверхности, в этом случае сопротивление уменьшается до 10000–20000 Ом. В условиях повышенной влажности сопротивление может быть очень небольшим: 1000–2000 Ом.

Таким образом, если человеческий организм оказался под воздействием бытового напряжения 220 В, то в самом неблагоприятном случае при сопротивлении в 1000 Ом, согласно закону Ома, сила тока будет 0,22 А. Такая сила тока может привести к параличу дыхания. В самом лучшем случае при сопротивлении в 200000 Ом сила тока будет 0,0011 А. Действие такого тока приведет лишь к неприятным ощущениям.

Поэтому никогда не нужно касаться оголенных проводов или неисправных электроприборов, если нет абсолютной уверенности в том, что они не находятся под напряжением. Особенно опасно прикосновение двумя руками, так как в этом случае электрический ток пройдет через область сердца.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

Определите, силу тока через резиновые перчатки толщиной 1мм, если площадь соприкосновения с электрическим проводом, находящимся под напряжением 220В, равна 1мм².Удельное сопротивление резины 10¹³Омм.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г.Москвы

Электрический ток: сущность, определение, источники тока

 

Мы употребляем слово «ток», когда хотим сказать, что что-то течет, движется. Ток воды – это текущая вода в трубе или в реке. Вода движется. Соответственно, если мы говорим «электрический ток», значит, в данном случае, что-то течет по проводам. Но что может двигаться внутри куска металла?

Вероятно, только его частички. Так вот, электрический ток с точки зрения физики – это передвижение заряженных частиц внутри проводника. Мы знаем, что наэлектризованные предметы обладают способностью притягивать или отталкивать тела. Например, наэлектризованные волосы липнут к расческе.

Значит, электрический заряд может совершать некую механическую работу. Вот так же может быть преобразован в механическую работу и принести пользу поток зарядов в проводнике, т.е. электрический ток.

Определение электрического тока

В курсе физики восьмого класса электрическим током называют упорядоченное движение заряженных частиц. Мы знаем, что вода движется упорядоченно в трубах или русле реки под давлением или под действием силы притяжения, а что же заставляет перемещаться заряды в проводах? Очевидно, их что-то тянет.

Так вот, заряженные частицы движутся под действием электрического поля. Если это поле исчезнет, то и заряды перестанут двигаться. Очевидно, что, чтобы поле существовало в течение какого-либо времени, необходимо поддерживать его существование. Для этого и созданы источники электрического тока.

Источники тока

Видов источников тока в физике разработано множество. Ток возникает вследствие воздействия света, тепла, давления, механической работы и так далее. Разнообразные источники тока создаются людьми как в попытке найти альтернативные варианты источников энергии, так и в попытке приспособиться под конкретную ситуацию, требующую учитывать определенные условия. Пожалуй, одним из самых распространенных источников тока можно назвать гальванические элементы или батарейки, если по-простому.

Изобретены батарейки были очень давно, еще на заре освоения электроэнергии. Тогда ток еще и передавать-то на большие расстояние не умели, использовали только в рамках лаборатории. Но и по сей день разнообразные варианты батареек не утратили своей актуальности. Различают одноразовые и многоразовые батарейки – аккумуляторы.

Оба вида батареек в результате химических реакций внутри корпуса образуют два вида зарядов – положительный и отрицательный, которые выводят через отдельные полюса, и при соединении их проводником, образуют электрическое поле, способное поддерживать ток в проводнике.

Одноразовые батарейки в процессе эксплуатации вырабатывают весь свой потенциал и более непригодны. А аккумуляторы можно подзаряжать многократно. При воздействии током на аккумулятор, химические реакции в нем запускаются в обратном направлении, вновь образуя заряды внутри батарейки.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Энергия связи: синтез ядра и ядерная энергия
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspЭлектрическая цепь и составные её части

Понятие электрического тока электрический ток понятие определение

Электричество стало постоянным и незаменимым спутником человечества. Несмотря на то что в окружении любого обывателя постоянно находятся различные устройства, само понятие электрического тока остается чем-то загадочным и недоступным по сути. И это неудивительно. Электрический ток невидим, не обладает запахом, а все попытки потрогать его руками, как правило, приводят к неприятным ощущениям и грозят серьезными травмами, а в отдельных случаях даже несовместимыми с жизнью.

Если задать большинству людей вопрос: «Так что же такое электричество?» То в лучшем случае ответом будет: «Упорядоченное движение электронов». И в принципе это правильно. Однако электрический ток обладает рядом параметров, которые имеют количественные и качественные определения, с чем и попробуем разобраться.

Общие понятия об электрическом токе

Так что же представляет собой электрический ток? Совершенно верно – это упорядоченное перемещение (движение) заряженных частиц, в качестве которых выступают электроны, что характерно для металлов, или ионы, что свойственно для электролитов.

Рассмотрим сущность электрического тока на примере металлов. В солевых растворах (электролитах) механизм образования электричества будет аналогичен и нет смысла описывать его дополнительно. Кристаллическая решетка металлов состоит из атомов, вокруг ядер которых вращаются электроны. Но они не обладают степенью свободы. Для того чтобы электрон стал свободным носителем заряда необходимы определенные процессы. Например, химическая реакция. Т.к. сами по себе заряды не могут перемещаться, необходимым условием для существования тока является наличие электрического тока, которое возникает, когда катод и анод будет замкнут проводником.

Первый является отрицательным полюсом источника, а второй соответственно положительным. В итоге образуется электрическая цепь, в которую могут быть включены различные элементы влияющие качественные характеристики электротока.

Качественные и количественные характеристики электрического тока

Основными понятиями, которые характеризуют электрический ток являются его сила, напряжение и сопротивление. Это наиболее распространенные параметры, о которых можно услышать. Имеет место и ряд других характеристик. Например, мощность тока, его плотность и т.д. Но о них по своей специфике, не часто можно услышать в быту.

Что такое сила тока? Все просто, это количество носителей заряда которое пересекло сечение проводящего элемента за единицу времени. Сила тока имеет обозначение с системы СИ – «I», а единицей измерения установлен ампер. Формула для силы тока, из определения, будет следующей:

I=∆Q/∆t, где ∆Q – количество заряда, а ∆t – промежуток времени за который оно пересекает сечение проводника.

Следующим понятием, которое характеризует электрический ток является напряжение. Оно по своей сути является работой электрического поля по перемещению заряда от одного электрода к другому. Поскольку потенциалы контактов источника электрического тока разные, то напряжение можно считать разностью этих потенциалов. Таким образом, напряжение является отношением работы к заряду. Формула выглядит следующим образом: U=Axq. Единицей измерения разности потенциалов в системе Си принят вольт. С работой непосредственно связано понятие мощности электрического тока, которая является производной от нее. Через напряжение и силу, мощность (Р) можно выразить следующим образом – Р=UxI.

Взаимосвязь напряжения и силы тока была определена опытным путем Г. Омом. Правда для этого пришлось ввести такое понятие как сопротивление проводника. Эта величина не относиться к количественным характеристикам электрического тока, но позволяет определить необходимые параметры. По закону Ома взаимосвязь силы тока, напряжения и сопротивления видна из выражения I=U/R.

Понятие постоянного и переменного тока

Перемещение носителей заряда, которое по своему направлению неизменно называется постоянным электрическим током. Необходимо пояснить, что при невозможности изменения своего направления, данный вид тока может менять свои количественные характеристики. Например, в зависимости от электрической схемы подключения проводников (элементов) может изменятся сила, напряжение на участке и т.д. Постоянный ток характерен, например, для гальванических элементов.

А вот переменный ток, на протяжении конкретного промежутка времени, меняет свое направление в определенной закономерности. Регулярность или периодичность изменения называется частотой и измеряется в герцах (Гц). Распространенность электрического тока переменного типа в первую очередь обусловлена низкими потерями при передаче на большие расстояния.

Что это — электрический ток? Условия существования электрического тока: характеристики и действия

Электрический ток — это электрический заряд в движении. Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, такого как, например, молния. Или это может быть контролируемый процесс в генераторах, батареях, солнечных или топливных элементах. Сегодня мы рассмотрим само понятие «электрический ток» и условия существования электрического тока.

Электрическая энергия

Большая часть электроэнергии, которую мы используем, поступает в виде переменного тока из электрической сети. Он создается генераторами, работающими по закону индукции Фарадея, благодаря которому изменяющееся магнитное поле может индуцировать электрический ток в проводнике.

Генераторы имеют вращающиеся катушки провода, которые проходят через магнитные поля по мере их вращения. Когда катушки вращаются, они открываются и закрываются относительно магнитного поля и создают электрический ток, меняющий направление на каждом повороте. Ток проходит через полный цикл вперед и назад 60 раз в секунду.

Генераторы могут питаться от паровых турбин, нагретых углем, природным газом, нефтью или ядерным реактором. Из генератора ток проходит через ряд трансформаторов, где растет его напряжение. Диаметр проводов определяет величину и силу тока, которую они могут переносить без перегрева и потери энергии, а напряжение ограничено только тем, насколько хорошо линии изолированы от земли.

Интересно отметить, что ток переносится только одним проводом, а не двумя. Две его стороны обозначаются как положительная и отрицательная. Однако, поскольку полярность переменного тока изменяется 60 раз в секунду, они имеют и другие названия — горячие (магистральные линии электропередач) и заземленные (проходящие под землей для замыкания цепи).

Зачем нужен электрический ток?

Существует масса возможностей применения электротока: он может осветить ваш дом, вымыть и высушить одежду, поднять дверь вашего гаража, заставить вскипеть воду в чайнике и дать возможность работать другим бытовым предметам, которые значительно облегчают нам жизнь. Тем не менее все более важным становится способность тока передавать информацию.

При подключении к Интернету компьютером используется лишь небольшая часть электрического тока, но это то, без чего современный человек не представляет своей жизни.

Понятие об электрическом токе

Подобно речному течению, потоку молекул воды, электрический ток — это поток заряженных частиц. Что это такое, что его вызывает, и почему он не всегда идет в одном направлении? Когда вы слышите слово «течет», о чем вы думаете? Возможно, это будет река. Это хорошая ассоциация, потому что именно по этой причине электрический ток получил свое название. Он очень похож на поток воды, только вместо молекул воды, движущихся по руслу, заряженные частицы движутся по проводнику.

Среди условий, необходимых для существования электрического тока, есть пункт, предусматривающий наличие электронов. Атомы в проводящем материале имеют много этих свободных заряженных частиц, которые плавают вокруг и между атомами. Их движение является случайным, поэтому поток в каком-либо заданном направлении отсутствует. Что же нужно, чтобы существовал электрический ток?

Условия существования электрического тока включают в себя наличие напряжения. Когда оно применяется к проводнику, все свободные электроны будут двигаться в одном направлении, создавая ток.

Любопытно об электрическом токе

Интересно то, что когда электрическая энергия передается через проводник со скоростью света, сами электроны движутся намного медленнее. На самом деле, если бы вы не спеша прошли рядом с токопроводящей проволокой, ваша скорость была бы в 100 раз быстрее, чем двигаются электроны. Это обусловлено тем, что им не нужно преодолевать огромные расстояния, чтобы передавать энергию друг другу.

Прямой и переменный ток

Сегодня широко используются два разных типа тока — постоянный и переменный. В первом электроны движутся в одном направлении, с «отрицательной» стороны на «положительную». Переменный ток толкает электроны назад и вперед, изменяя направление потока несколько раз в секунду.

Генераторы, используемые на электростанциях для производства электроэнергии, предназначены для производства переменного тока. Вы, наверное, никогда не обращали внимание на то, что свет в вашем доме на самом деле мерцает, поскольку текущее направление меняется, но это происходит слишком быстро, чтобы глаза смогли это распознать.

Каковы условия существования постоянного электрического тока? Зачем нам нужны оба типа и какой из них лучше? Это хорошие вопросы. Тот факт, что мы все еще используем оба типа тока, говорит о том, что они оба служат определенным целям. Еще в XIX веке было понятно, что эффективная передача мощности на большие расстояния между электростанцией и домом была возможна лишь при очень высоком напряжении. Но проблема заключалась в том, что отправка действительно высокого напряжения была чрезвычайно опасной для людей.

Решение этой проблемы состояло в том, чтобы уменьшить напряжение вне дома, прежде чем отправлять его внутрь. И по сей день постоянный электрический ток используется для передачи на большие расстояния, в основном из-за его способности легко преобразовываться в другие напряжения.

Как работает электрический ток

Условия существования электрического тока включают в себя наличие заряженных частиц, проводника и напряжения. Многие ученые изучали электричество и обнаружили, что существует два его типа: статическое и текущее.

Именно второе играет огромную роль в повседневной жизни любого человека, так как представляет собой электрический ток, который проходит через цепь. Мы ежедневно используем его для питания наших домов и многого другого.

Что такое электрический ток

Когда в цепи циркулируют электрические заряды из одного места в другое, возникает электрический ток. Условия существования электрического тока включают в себя, помимо заряженных частиц, наличие проводника. Чаще всего это провод. Схема его представляет собой замкнутый контур, в котором ток проходит от источника питания. Когда же цепь разомкнута, он не может закончить путь. Например, когда свет в вашей комнате выключен, цепь разомкнута, но когда цепь замкнута, свет горит.

Мощность тока

На условия существования электрического тока в проводнике большое влияние оказывает такая характеристика напряжения, как мощность. Это показатель того, сколько энергии используется в течение определенного периода времени.

Существует много разных единиц, которые могут использоваться для выражения данной характеристики. Однако электрическая мощность почти измеряется в ваттах. Один ватт равен одному джоулю в секунду.

Электрический заряд в движении

Каковы условия существования электрического тока? Он может принимать форму внезапного разряда статического электричества, такого как молния или искра от трения с шерстяной тканью. Однако чаще, когда мы говорим об электрическом токе, мы имеем в виду более контролируемую форму электричества, благодаря которой горит свет и работают приборы. Большая часть электрического заряда переносится отрицательными электронами и положительными протонами внутри атома. Однако вторые в основном иммобилизованы внутри атомных ядер, поэтому работа по переносу заряда из одного места в другое проделывается электронами.

Электроны в проводящем материале, таком как металл, в значительной степени свободны для перехода от одного атома к другому вдоль их зон проводимости, которые являются высшими электронными орбитами. Достаточная электродвижущая сила или напряжение создает дисбаланс заряда, который может вызвать движение электронов через проводник в виде электрического тока.

Если провести аналогию с водой, то возьмем, к примеру, трубу. Когда мы открываем клапан на одном конце, чтобы вода попала в трубу, то нам не нужно ждать, пока эта вода проложит весь путь до ее конца. Мы получаем воду на другом конце почти мгновенно, потому что входящая вода толкает воду, которая уже находится в трубе. Это то, что происходит в случае электрического тока в проводе.

Электрический ток: условия существования электрического тока

Электрический ток обычно рассматривается как поток электронов. Когда два конца батареи соединены друг с другом с помощью металлической проволоки, эта заряженная масса через провод попадает из одного конца (электрода или полюса) батареи на противоположный. Итак, назовем условия существования электрического тока:

1. Заряженные частицы.
2. Проводник.
3. Источник напряжения.

Однако не все так просто. Какие условия необходимы для существования электрического тока? На этот вопрос можно ответить более подробно, рассмотрев следующие характеристики:

• Разность потенциалов (напряжение). Это одно из обязательных условий. Между 2 точками должна быть разница потенциалов, означающая, что отталкивающая сила, которая создается заряженными частицами в одном месте, должна быть больше, чем их сила в другой точке. Источники напряжения, как правило, не встречаются в природе, и электроны распределяются в окружающей среде достаточно равномерно. Все же ученым удалось изобрести определенные типы приборов, где эти заряженные частицы могут накапливаться, тем самым создавая то самое необходимое напряжение (например, в батарейках).
• Электрическое сопротивление (проводник). Это второе важное условие, которое необходимо для существования электротока. Это путь, по которому перемещаются заряженные частицы. В качестве проводников выступают только те материалы, которые дают возможность электронам свободно перемещаться. Те же, у которых этой способности нет, называются изоляторами. Например, проволока из металла будет отличным проводником, в то время как ее резиновая оболочка будет превосходным изолятором.

Тщательно изучив условия возникновения и существования электрического тока, люди смогли приручить эту мощную и опасную стихию и направить ее на благо человечества.

Электрический ток, что это такое и какова его природа. « ЭлектроХобби

В статье о статическом электричестве, мы выяснили, что такое электрические заряды. Давайте рассмотрим теперь следующее важное понятие: что такое электрический ток. Обычно, в учебной литературе даётся такое определение: Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. Человеку, который получал хорошие отметки в школе по урокам физики и химии, конечно понятно о чём идёт речь, но многим людям, это ни о чём не говорит.

Итак из определения ясно, что происходит ток заряженных частиц, то есть эти самые частицы откуда-то и куда-то текут. Но перед тем как двигается дальше, давайте с Вами уточним одну вещь. Условно принято и считается что в твёрдых телах таких как металл либо графит, носителем таких электрических зарядов является « электрон », а в жидкостях « ионы ». С электроном мы немного знакомы, а вот что же такое ион?

Слово Ион, изначально происходит от греческого слова «идущий» и формулируется как электрически заряженная частицы, имеющая одноатомную либо многоатомную структуру и появляющаяся в результате потери или наоборот присоединения одного либо нескольких электронов в себе. Другими словами если атом или молекула утратила или приобрела хотя бы один лишний электрон, то она превращается в это самый ион. Она из нейтрального состояния перешла в состояния потенциала со значением «+» при потери электрона и «-» с добавлением. С этим думаю понятно.

Другим важным моментом является понятие о свободных электронах. Представите себе пористую губку для мойки посуды, это будет кристаллическая решетка вещества (в нашем случае металла) и, как известно в металлах существуют эти самые свободные электроны, которые блуждают, перепрыгивая с одного атома на другой внутри этой кристаллической решетке в виде губки. Благодаря этому свойству, металлы и проводят электрический ток.

Если взять один, какой либо заряженный предмет, в котором существует избыток электронов и другой, в котором будет из недостаток, а так же соединим их металлической проволокой, то в итоге произойдет быстрое перетекания от большего к меньшему, до полного выравнивания общего потенциала.

А в результате этого мы получили тот самый электрический ток по проводу, а точнее внутри провода, о котором и шла речь. Сила тока, это количество электронов,  которое проходит в единицу времени. От неё зависит мощность. Единицей измерения тока, является Ампер.

Немного себя поправлю — Свободные электроны в металле являются необходимым условием для  электрического тока, поскольку если в веществе они крепко привязаны к атому и у них не хватает силы вырваться со своей орбиты, в результате и перетекания ни будет. Такие вещества уже называются диэлектриками и соответственно используются для изоляции проводов. Ну, это совсем иная тема.

Теперь думаю, Вы уловили саму суть и поняли, что такое электрический ток и как он действует на самом деле. Коротко говоря — это и есть перетекание заряженных частиц с одного места в другое. А уж, как и в чём они перетекут, это другой разговор, либо по проводам, либо в жидкости или в небе между воздухом. Главное то, как это явление можно использовать с выгодой для человека, что собственно благополучно и делается нами электриками.

P.S. В мире всё течёт и всё меняется, электрический ток не исключение.

Направление и величина электрического тока. Количество электричества

  

Мы неоднократно подчеркивали, что электроны в электрическом поле перемещаются от точек с более низким потенциалом к точкам с более высоким потенциалом. Следовательно, и в электрической цепи, показанной на рис. 1, электроны движутся от отрицательного полюса источника электрической энергии к положительному: поэтому следовало бы считать, что электрический ток идет от минуса (—) к плюсу ( + ).

Рисунок 1. Простейшая электрическая цепь

 

Однако до объяснения электрических явлений с точки зрения электронной теории, т. е. когда природа электрического тока не была достаточно изучена, полагали, что ток идет от положительного полюса источника к отрицательному.

Чтобы не менять этого установившегося и прочно вошедшего в практику положения, решили сохранить такую условность и считать, что ток идет от плюса к минусу, как показано на рис. 2. В действительности же в металлических проводниках ток проходит в обратном направлении.

Рисунок 2. Направление движения электронов в проводнике и направление тока 

 

С ростом напряженности внешнего электрического поля увеличивается сила, действующая на электроны в проводнике. Электроны начинают перемещаться по проводнйку быстрее, а значит, увеличивается количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Для характеристики интенсивности движения электрических зарядов в проводниках вводится понятие о силе тока или токе.

Определение: Силой тока называется количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Сила тока (ток) обозначается буквой I или i.

Если за время t через поперечное сечение проводника прошло количество электричества q, то ток в проводнике можно определить по формуле:

За единицу тока принимается ампер (сокращенно обозначается буквой  А). В ГОСТ  приведено следующее определение этой основной электрической единицы: «ампер — сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямоугольным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2*10^-7 единицы силы  на каждый метр длины».

Следует подчеркнуть, что ампер — единственная основная электрическая единица. Все остальные единицы, используемые при электрических и магнитных измерениях, определяются через четыре основные единицы Международной системы единиц (метр — килограмм — секунда — ампер).

Единица измерения тока названа по имени французского физика и математика Андре Мари Ампера (1775—1836), открывшего закон взаимодействия электрических токов и предложившего новую гипотезу для объяснения магнитных свойств вещества.

В радиотехнике часто приходится иметь дело с токами, величина которых в тысячи и даже миллионы раз меньше одного ампера. Такие токи измеряются в миллиамперах (сокращенно обозначается мА или mА) или в микроамперах (сокращенно обозначается мкА или μА). Миллиампер одна тысячная доля ампера, т. е.

1 мА = 0,001 А, или 1 А = 1000 мА.

Микроампер — это одна миллионная доля ампера или одна тысячная доля миллиампера, т. е.

1 мкА = 0,001 мА = 0,000001 А.

Полезно запомнить также следующие соотношения:

1 мА= 1000 мкА = 0,001 А; 1 А = 1000 мА = 1 000 000 мкА.

При рассмотрении вопросов взаимодействия зарядов мы сказали, что количество электричества измеряется в кулонах. При этом количество электричества в 1 кулоне соответствует приблизительно общему заряду 6 • 10¹⁸ электронов. Сейчас можно дать более строгое определение кулона:

Определение: кулон — это количество электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в течение 1 секунды при неизменяющемся токе в 1 ампер.

Эта единица количества электричества часто называется ампер-секундой (сокращенное обозначение А-с). На практике количество электричества измеряется в ампер-часах (А-ч).

Если известен ток I в проводнике, то количество электричества q, прошедшее через поперечное сечение проводника за время t, можно определить по формуле:

где q — в кулонах; I— в амперах; t — в секундах.

Для измерения тока в цепи применяются приборы, называемые амперметрами. Амперметр включается в цепь так, чтобы через него проходил весь измеряемый им ток (рис. 3). 

Рисунок 3. Схема включения амперметра в электрическую цепь. Б — источник напряжения; PA — амерметр; EL — нагрузка (лампа).

ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!

Похожие материалы:

Добавить комментарий

Введение в современное электричество | Давайте поговорим о науке

Есть два типа электричества — статическое электричество и текущее электричество. Статическое электричество создает молнию и статическое электричество. Текущее электричество — это электричество, от которого питаются наши дома и электрические устройства. Текущее электричество названо в честь движения электронов . Они «текут» в одном направлении — как река. Изучение движущихся электронов называется Электродинамика .

Материалы, которые могут проводить электричество, могут пропускать электрический ток. Самый известный материал для проведения электричества — металл .

Если бы вас попросили назвать вид металла, что бы вы ответили? Железо, алюминий, серебро? Что делает что-то металлическим? Металлы — это материалы с особыми характеристиками.

Характеристики металлов (поговорим о науке с использованием изображений bgblue через iStockphoto и Епифанцева через iStockphoto).

Одной из характеристик металлов является то, что они имеют свободных электронов . Свободные электроны только слабо связаны со своими родительскими атомами . Эти электроны могут двигаться во всех направлениях. Но когда они подвергаются воздействию слабого электромагнитного поля , все они движутся в одном направлении. Это электрический ток. Если большое количество электронов проходит через кусок металла за определенное время, ток становится сильным. Чем меньше электронов проходит, тем слабее ток.

Металл, показывающий движение свободных электронов в нормальных условиях и под воздействием электрического поля (© 2020 Let’s Talk Science).

Проводники и изоляторы

Проводники — это материалы, через которые легко проходят электроны. Большинство металлов являются хорошими проводниками. Изоляторы — это материалы, через которые электроны не проходят легко. Их также можно назвать непроводниковыми . Резина, пластик, стекло, бумага и воздух — изоляторы.

Знаете ли вы?
В проводниках больше свободных электронов, чем в изоляторах.

Слово сопротивление описывает, насколько легко электрический ток может проходить через материал.Проводники имеют низкое сопротивление . Изоляторы имеют высокое сопротивление .

Полупроводники — это специальные материалы. Они являются важной частью электронных схем в компьютерах. Это потому, что мы можем контролировать их проводимость. Мы можем заставить их действовать как хорошие проводники или хорошие изоляторы. И мы можем переключать это туда и обратно, когда захотим! Кремний — самый распространенный полупроводник.

Вы когда-нибудь видели внутри электрический провод? Посмотрите на картинку ниже.

Эти провода имеют изоляционный материал снаружи и токопроводящие медные жилы внутри (Источник: artisteer via iStockphoto).

Это тонкие жилы из меди, покрытые пластиком или резиной. Это важно. Ток течет по медным проводам, потому что медь — хороший проводник. Он не может пройти через пластиковое покрытие, потому что пластик является изолятором. Это означает, что люди могут прикасаться к изолированным кабелям, даже если по ним протекает ток, при условии, что они не касаются проводов внутри них.

Поражение электрическим током

Ваше тело состоит в основном из воды. Вода — хороший проводник. Это означает, что электрические токи могут легко проходить через ваше тело. Если ток проходит через ваше тело случайно, это называется электрическим током . Сильный ток может привести к серьезным травмам или смерти.

Поэтому при работе с электричеством необходимо соблюдать правила техники безопасности. Возможно, вам потребуется надеть одежду или перчатки из изоляционных материалов. Или вам может понадобиться встать на изолирующую поверхность.Они могут защитить вас, потому что не пропускают ток через ваше тело.

Вы также должны следить за такими знаками. Они предупреждают вас, когда вы можете подвергнуться опасности поражения электрическим током.

Разнообразные предупреждающие знаки об электричестве и высоком напряжении (Источник: extracoin через iStockphoto).

Электрический ток — Образование в области энергетики

Электрический ток , также называемый амперами, — это количество электрического заряда, протекающего в секунду в проводнике.Это то, что передает электроэнергию от электростанций через систему передачи и распределительную сеть для промышленного и домашнего использования электроэнергии. Это иначе известно как электричество. Сила тока определяется количеством заряда, протекающего в секунду, и измеряется в амперах, сокращенно A или ампер. Когда электрический заряд течет в одном направлении, это называется постоянным током, а когда электрический заряд колеблется взад и вперед в чередующихся направлениях, это называется переменным током.

Величину постоянного тока можно рассчитать по следующей формуле:

[math] I = \ frac {\ Delta Q} {\ Delta t} [/ math]

[math] I [/ math] = ток в амперах,

[math] \ Delta Q [/ math] = заряд в кулонах, проходящий мимо данного места, и

[math] \ Delta t [/ math] = прошедшее время в секундах.

Однако кулоны заряда нельзя измерить напрямую, поэтому для измерения тока обычно используется устройство, известное как мультиметр.Переменный ток использует аналогичное уравнение для определения силы тока, но математика становится немного сложнее, поскольку направление движущегося заряда быстро меняется.

По соглашению термин «ток» (также называемый обычным током) определяется как заряды, перемещающиеся от положительного вывода к отрицательному. Также существует термин «поток электронов», который используется для определения зарядов, движущихся от отрицательного вывода к положительному. Обратите внимание, что это противоположности.Обычный ток более популярен, хотя можно использовать любой термин, если это делается последовательно, чтобы избежать путаницы. Популярный веб-комикс о том, как определяются положительные и отрицательные заряды, можно найти на сайте XKCD.

Всякий раз, когда ток проходит через компонент или цепь, часть энергии теряется на нагрев. Некоторые специальные устройства, например тостеры, используют это тепло. Часто это тепло является неэффективностью системы, например, при передаче электроэнергии. Избыточное тепло может быть настоящей неприятностью в некоторых приложениях, таких как настольные компьютеры, которые имеют тенденцию к перегреву и требуют вентиляторов, которые циркулируют воздух, чтобы поддерживать их охлаждение.

Переключатели используются для почти мгновенного отключения (или включения) тока. Как только заряду некуда податься (помните, ток перемещается только при полном замыкании), ток прекращается. Если начинает течь слишком большой ток, специальный переключатель действует как мера безопасности для автоматического отключения тока. Эти меры аварийной безопасности включают предохранители и автоматические выключатели.

Ток и магнитные поля

Электрический ток вызывает магнитные поля, как обнаружил Ганс Эрстед в 1819 году.Вскоре эта идея была развита в работах Андре-Мари Ампера, ^[1] Жан-Батиста Био и Феликса Савара, чтобы сформировать первые законы электромагнетизма. ^[2] Электродвигатели — это обычное применение этого явления — использование токов и их магнитных полей для преобразования электрической энергии в механическую.

Для дальнейшего чтения

Для получения дополнительной информации см. Соответствующие страницы ниже:

Чтобы узнать о физике электрического тока, обратитесь к гиперфизике.

Список литературы

Что такое текущее электричество?

Проще говоря, электрический ток — это электроны, движущиеся по определенному пути, независимо от количества протекающих электронов. Путь может быть проводником из меди, серебра и алюминия. Свободные электроны можно заставить перемещаться из одной области проводника в другую.

Ток
Ток — это скорость, с которой электрический заряд течет в проводнике. Это количество электронов, проходящих через заданную точку за секунду.Если через данную точку на проводнике проходит больше электронов, ток увеличивается.
Обозначение тока — буква «I». Электрический ток измеряется в амперах или «амперах».

Напряжение
Напряжение измеряет разницу в электрической энергии между двумя точками цепи. Напряжение измеряется в вольтах и ​​обозначается буквой «V».

Ток и напряжение могут сбивать с толку.
Вот иллюстрация, которая может вам помочь. Думайте об электрическом заряде, токе и напряжении как о массивном резервуаре для воды, подключенном к трубе.

Вода = заряд
Давление = напряжение
Расход = ток

Вода в баке представляет собой электрический заряд. Чем больше там воды, тем больше заряда. Напряжение похоже на давление. Чем больше воды, тем выше давление (напряжение) на конце трубы.

Что такое напряжение?

На диаграмме выше в точке A есть напряжение, но нет тока, потому что кран закрыт и вода НЕ течет. Это также означает, что может быть напряжение без тока, но не ток без напряжения.

В точке B открывается кран и течет вода. В этот момент есть и напряжение, и ток, потому что есть поток.

Если мы откроем кран, чтобы слить немного воды, давление упадет (более низкое напряжение).

Точно так же, как насос можно использовать для проталкивания воды по трубе, мы можем использовать внешний источник энергии (электродвижущую силу), такой как батарея, чтобы подтолкнуть свободные электроны в проводниках, чтобы они текли с места на место по пути. Ток, движущийся в одном направлении, называется постоянным током.Электроны в атоме не движутся в прямом направлении. Там происходят многократные столкновения с другими электронами в соседних атомах. Во время этих столкновений свободные электроны отбрасываются к положительному концу проводника.

Сопротивление

Что такое сопротивление

Сопротивление можно понимать двояко.

С точки зрения потока электронов, это трудность, с которой сталкиваются электроны, когда они протекают внутри проводника (проволоки). Тонкая проволока означает, что у электронов мало места для движения, и они сталкиваются друг с другом, поэтому поток не является достаточно плавным.Здесь мы говорим, что сопротивление больше. В более толстой проволоке больше места для движения электронов. Меньше столкновений друг с другом и, следовательно, меньше сопротивления.
Что касается резисторов в электрической цепи, это все, что мешает электричеству. Примеры включают лампочки, лампы, зуммеры и т. Д. Эти резисторы потребляют часть электроэнергии. Без них могло произойти короткое замыкание.

5.1 Электрический ток — Введение в электричество, магнетизм и схемы

ЦЕЛИ ОБУЧЕНИЯ

---

К концу этого раздела вы сможете:

• Опишите электрический ток
• Определите единицу измерения электрического тока
• Объясните направление тока

До сих пор мы рассматривали в основном статические заряды.Когда заряды действительно двигались, они ускорялись в ответ на электрическое поле, создаваемое разностью напряжений. Заряды теряли потенциальную энергию и приобретали кинетическую энергию, когда они проходили через разность потенциалов, где электрическое поле действовало на заряд.

Хотя заряды не требуют прохождения материала, большая часть этой главы посвящена пониманию движения зарядов через материал. Скорость, с которой заряды проходят мимо места, то есть количество заряда в единицу времени, известна как электрический ток .Когда заряды протекают через среду, ток зависит от приложенного напряжения, материала, через который протекают заряды, и состояния материала. Особый интерес представляет движение зарядов в проводящем проводе. В предыдущих главах заряды ускорялись из-за силы, создаваемой электрическим полем, теряя потенциальную энергию и приобретая кинетическую энергию. В этой главе мы обсуждаем ситуацию силы, создаваемой электрическим полем в проводнике, когда заряды теряют кинетическую энергию в материале, достигая постоянной скорости, известной как « дрейфовая скорость ».Это аналогично тому, как объект, падающий через атмосферу, теряет кинетическую энергию в воздух, достигая постоянной конечной скорости.

Если вы когда-либо проходили курс по оказанию первой помощи или технике безопасности, вы, возможно, слышали, что в случае поражения электрическим током именно сила тока, а не напряжение, является важным фактором, влияющим на силу удара и количество ударов. повреждение человеческого тела. Ток измеряется в единицах, называемых амперами; Возможно, вы заметили, что автоматические выключатели в вашем доме и предохранители в машине имеют номинал в амперах (или амперах).Но что такое ампер и что он измеряет?

Определение тока и ампера

Электрический ток определяется как скорость, с которой течет заряд. При наличии большого тока, например, используемого для работы холодильника, большое количество заряда перемещается по проводу за небольшой промежуток времени. Если ток небольшой, например, используемый для работы портативного калькулятора, небольшое количество заряда перемещается по цепи в течение длительного периода времени.

Большинство электроприборов рассчитаны на токи (или амперы), необходимые для правильной работы, равно как и предохранители и автоматические выключатели.

(рисунок 5.1.1)

Рисунок 5.1.1 Скорость потока заряда — текущая. Ампер — это поток одного кулона заряда через область за одну секунду. Ток в один ампер будет результатом протекания электронов через область каждую секунду.

ПРОВЕРЬТЕ ПОНИМАНИЕ 5.1

---

В портативных калькуляторах

часто используются небольшие солнечные элементы для обеспечения энергии, необходимой для выполнения расчетов, необходимых для сдачи следующего экзамена по физике. Сила тока, необходимого для работы вашего калькулятора, может составлять всего.Сколько времени потребуется, чтобы заряд от солнечных батарей потек? Можно ли использовать солнечные элементы вместо батарей для запуска традиционных двигателей внутреннего сгорания, которые в настоящее время используются в большинстве легковых и грузовых автомобилей?

ПРОВЕРЬТЕ ПОНИМАНИЕ 5.2

---

Автоматические выключатели в доме имеют номинал в амперах, обычно в диапазоне от до, и используются для защиты жителей от повреждений, а их электроприборы — от повреждений из-за больших токов. Один автоматический выключатель можно использовать для защиты нескольких розеток в гостиной, а один автоматический выключатель можно использовать для защиты холодильника на кухне.Что вы можете сделать из этого о токе, используемом различными приборами?

Ток в цепи

В предыдущих параграфах мы определили ток как заряд, который проходит через площадь поперечного сечения в единицу времени. Для прохождения заряда через прибор, такой как фара, показанная на рисунке 5.1.4, должен быть полный путь (или цепь) от положительной клеммы к отрицательной. Рассмотрим простую схему автомобильного аккумулятора, выключателя, лампы фары и проводов, обеспечивающих ток между компонентами.Для того, чтобы лампа загорелась, должен быть полный путь прохождения тока. Другими словами, заряд должен иметь возможность покинуть положительную клемму батареи, пройти через компонент и вернуться к отрицательной клемме батареи. Переключатель предназначен для управления цепью. На части (а) рисунка показана простая схема автомобильного аккумулятора, выключателя, токопроводящей дорожки и лампы фары. Также показана схема схемы [часть (b)]. Схема — это графическое представление схемы, которое очень полезно для визуализации основных характеристик схемы.В схемах используются стандартные символы для обозначения компонентов в цепях и сплошные линии для обозначения проводов, соединяющих компоненты. Батарея показана в виде серии длинных и коротких линий, представляющих историческую гальваническую батарею. Лампа изображена в виде круга с петлей внутри, что представляет собой нить накаливания. Переключатель показан в виде двух точек с проводящей полосой для соединения этих двух точек, а провода, соединяющие компоненты, показаны сплошными линиями. Схема в части (c) показывает направление тока, когда переключатель замкнут.

(рисунок 5.1.4)

Рисунок 5.1.4 (а) Простая электрическая схема фары (лампы), аккумулятора и переключателя. Когда переключатель замкнут, непрерывный путь прохождения тока обеспечивается проводящими проводами, соединяющими нагрузку с выводами батареи. (b) На этой схеме батарея представлена ​​параллельными линиями, которые напоминают пластины в оригинальной конструкции батареи. Более длинные линии указывают на положительную клемму. Проводящие провода показаны сплошными линиями.Переключатель показан в разомкнутом положении в виде двух клемм с линией, представляющей токопроводящую шину, которая может контактировать между двумя клеммами. Лампа представлена ​​кругом, охватывающим нить накаливания, как если бы это была лампа накаливания. (c) Когда переключатель замкнут, цепь замыкается, и ток течет от положительной клеммы к отрицательной клемме батареи.

Когда переключатель замкнут на Рисунке 5.1.4 (c), существует полный путь для прохождения зарядов от положительной клеммы батареи через переключатель, затем через фару и обратно к отрицательной клемме батареи. .Обратите внимание, что направление тока — от положительного к отрицательному. Направление обычного тока всегда представлено в направлении протекания положительного заряда от положительного вывода к отрицательному.

Обычный ток течет от положительной клеммы к отрицательной, но в зависимости от реальной ситуации положительные заряды, отрицательные заряды или и то, и другое могут перемещаться. В металлических проводах, например, ток переносится электронами, то есть движутся отрицательные заряды.В ионных растворах, таких как соленая вода, перемещаются как положительные, так и отрицательные заряды. То же самое и с нервными клетками. Генератор Ван де Граафа, используемый для ядерных исследований, может производить ток чисто положительных зарядов, таких как протоны. В ускорителе Тэватрон в Фермилабе, до его закрытия в 2011 году, сталкивались пучки протонов и антипротонов, движущихся в противоположных направлениях. Протоны положительны, и поэтому их ток в том же направлении, в котором они движутся. Антипротоны заряжены отрицательно, и, следовательно, их ток идет в направлении, противоположном направлению движения реальных частиц.

Более пристальный взгляд на ток, протекающий по проводу, показан на Рисунке 5.1.5. На рисунке показано движение заряженных частиц, составляющих ток. Тот факт, что обычный ток считается направленным в направлении протекания положительного заряда, можно проследить до американского ученого и государственного деятеля Бенджамина Франклина в 1700-х годах. Не зная о частицах, составляющих атом (а именно о протоне, электроне и нейтроне), Франклин полагал, что электрический ток течет от материала, который имеет больше «электрической жидкости», и к материалу, который имеет меньше этого «электрического флюида». электрическая жидкость.Он ввел термин положительный для материала, в котором больше этой электрической жидкости, и отрицательный для материала, в котором отсутствует электрическая жидкость. Он предположил, что ток будет течь от материала с большим количеством электрической жидкости — положительного материала — к отрицательному материалу, в котором меньше электрической жидкости. Франклин назвал это направление тока положительным током. Это было довольно продвинутое мышление для человека, который ничего не знал об атоме.

(рисунок 5.1,5)

Рисунок 5.1.5 Ток — это скорость, с которой заряд движется через область, например, поперечное сечение провода. Обычный ток — это движение в направлении электрического поля. (а) Положительные заряды движутся в направлении электрического поля, которое совпадает с направлением обычного тока. (б) Отрицательные заряды движутся в направлении, противоположном электрическому полю. Обычный ток идет в направлении, противоположном движению отрицательного заряда.Поток электронов иногда называют электронным потоком.

Теперь мы знаем, что материал является положительным, если в нем больше протонов, чем электронов, и отрицательным, если в нем больше электронов, чем протонов. В проводящем металле ток в основном возникает из-за того, что электроны текут от отрицательного материала к положительному, но по историческим причинам мы рассматриваем положительный ток, и ток, как показано, течет от положительного вывода батареи к положительному. отрицательный терминал.

Важно понимать, что электрическое поле присутствует в проводниках и отвечает за выработку тока (рисунок 5.1.5). В предыдущих главах мы рассматривали случай статического электричества, когда заряды в проводнике быстро перераспределяются по поверхности проводника, чтобы нейтрализовать внешнее электрическое поле и восстановить равновесие. В случае электрической цепи заряды никогда не достигают равновесия с помощью внешнего источника электрического потенциала, такого как батарея.Энергия, необходимая для перемещения заряда, обеспечивается электрическим потенциалом от батареи.

Хотя электрическое поле отвечает за движение зарядов в проводнике, работа, совершаемая над зарядами электрическим полем, не увеличивает кинетическую энергию зарядов. Мы покажем, что электрическое поле отвечает за движение электрических зарядов с «дрейфовой скоростью».

Кандела Цитаты

Лицензионный контент CC, конкретная атрибуция

• Загрузите бесплатно по адресу http: // cnx.org/contents/[email protected]. Получено с : http://cnx.org/contents/[email protected]. Лицензия : CC BY: Attribution

Электричество и магнетизм — Электрический ток

Электричество и магнетизм — Электрический ток Электрический ток

Чтобы электрическая цепь что-то делала, должен течь ток. Мы представляем себе «электрическая жидкость», выходящая из положительного полюса батареи.Электрическая жидкость называется , заряд ; что на самом деле движется являются электронами (это небольшое затруднение, которое мы будем игнорировать в дальнейшем что электроны на самом деле собираются противоположное направление от самого тока. Здесь нет Здесь мы можем провести эксперимент, который покажет, как идут дела.) Электрический ток измеряется единицей, называемой ампер . Это электрический аналог скорости потока жидкости — галлонов в минуту.Лампочка в твоем комплекте, подключенный к двум батареям (как в фонарике) имеет ток 0,33 Ампер. Автомобильный аккумулятор при запуске вырабатывает ток в несколько сотен ампер. двигатель.

Электрический ток необходим для доставки электроэнергии, но ток и энергия не то же самое. Если по проводам шла энергия, вы нужен только один провод, чтобы зажечь лампочку. (Мы обсудим ток и мощность более подробно в следующем разделе).
Электрооборудование

В этом разделе мы встретили несколько электрических устройств.

Провода и переключатели Ток должен оставаться внутри проводника. Так что мы можем направить ток в нужное нам место, используя провода.

Аккумулятор — это способ превратить химическую энергию в электрическую. Мы изучим их в следующем разделе. Их аналог в сифоне система заключалась в том, что разница в высоте между двумя уровнями воды была связаны.

Лампочка — очень тонкая проволока из вольфрама, запаянная в в атмосфере инертного газа. Когда по проводу течет ток, электрическая энергия преобразуется в тепло, что делает провод чрезвычайно горячий — почти 1000 o F! Такие горячие предметы излучают видимый свет, и вот ваша лампочка. Тонкая проволока имеет форму катушки, а символ лампочки тоже изображает это.Два конца тонкого провода подключены к двум электрическим контактам. на основании лампочки, так что мы можем заставить ток течь через Это. Лампочка превращает электрическую энергию в тепло независимо от того, в каком направлении потоки.

Двигатель позволяет нам превращать электрическую энергию в механическую. энергия. Внутри двигателя вы найдете магниты и электромагниты, которые мы изучим позже.

Ток в цепях

Мы не видим электрический ток, поэтому не совсем понятно что происходит, когда мы замыкаем цепь. Деятельность в этом раздел попытались сделать текущий ток реальным.

В первом комплексе мероприятий ( Электрические токи и простые схемы), мы обнаружили, что должен замкнуть цепь, прежде чем что-нибудь может случиться. Электрический ток должен оставаться в проводах и должен куда-то уходить; мы можем только иметь ток через устройство, если ток может проходить через это и через батарею (которая дает энергию).

Установите флажок, когда закончите:
Далее: обсуждение электрического тока

Copyright 2002 Дж. П. Стрэйли и С. А. Шафер.

Заряд и ток — Ток, напряжение и сопротивление — GCSE Physics (Single Science) Revision — Other

Электрический ток — это скорость протекания электрического заряда. Ток не может течь, если цепь разорвана, например, когда выключатель разомкнут.

Электрический ток течет, когда электроны движутся через проводник, например металлический провод.Металлы — хорошие проводники электричества.

Электричество проходит через металлические проводники в виде потока отрицательно заряженных электронов. Электроны могут свободно перемещаться от одного атома к другому. Мы называем их морем делокализованных электронов .

Ток изначально определялся как поток зарядов от положительного к отрицательному. Позже ученые обнаружили, что ток на самом деле представляет собой поток отрицательно заряженных электронов от отрицательного к положительному. Они назвали исходное определение «обычным током», чтобы не путать его с более новым определением тока.

Расчетный ток

Величина электрического тока показывает скорость протекания электрического заряда. Вы можете рассчитать величину тока, используя следующее уравнение:

\ [ток ~ в ~ амперах = \ frac {заряд ~ ~ в ~ кулонах} {время ~ в ~ секундах} \]

или:

\ [I = \ frac {Q} {t} \]

где:

I — ток в амперах (амперах), A

Q — заряд в кулонах, C

t — время в секундах, с

Вопрос

Какой ток если 20 Кл заряда переходит за 5 с?

Показать ответ

Ток = 20 ÷ 5 = 4 A

DK Наука и технологии: Схемы

Электрический ток течет по петле, питая лампочки или другие электрические КОМПОНЕНТЫ.Петля — это электрическая цепь. Схема состоит из различных компонентов, связанных между собой проводами. Ток передается по цепи источником питания, например АККУМУЛЯТОРНОЙ БАТАРЕЕЙ.

Таблица 26. ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЦЕПИ

Напряжение	— это энергия, отданная каждой единице заряда, протекающей в цепи. точка в цепи каждую секунду
Мощность	— это количество электроэнергии, которое цепь использует каждую секунду

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК?

Электрический ток — это поток электрического заряда (обычно в форме электронов) через вещество.Вещество или проводник, по которому протекает электрический ток, часто является металлической проволокой, хотя ток также может протекать через некоторые газы, жидкости и другие материалы.

КОГДА ИМЕЕТСЯ ТОК В КОНТУРЕ?

Ток протекает только тогда, когда цепь замкнута — когда в ней нет промежутков. В замкнутой цепи электроны текут от отрицательной клеммы (соединения) на источнике питания через соединительные провода и компоненты, такие как лампочки, и обратно к положительной клемме.

ЧТО ДЕЛАЕТ ТЕКУЩИЙ ПОТОК В КОНТУРЕ?

Когда провод подсоединяется к клеммам батареи, электроны перетекают с отрицательного полюса на положительный. В отличие от (противоположных) зарядов притягиваются, подобные (одинаковые) заряды отталкиваются. Электроны имеют отрицательный заряд — они отталкиваются от отрицательного и притягиваются к положительному.

Аккумулятор — это компактный, легко транспортируемый источник электроэнергии. Когда батарея подключена к цепи, она обеспечивает энергию, которая движет электроны в токе.Батареи содержат химические вещества, которые вместе реагируют, разделяя положительный и отрицательный заряды.

ЧТО ВНУТРИ АККУМУЛЯТОРА?

Батарея состоит из одной или нескольких секций или ячеек. Внутри каждой ячейки два химически активных материала, называемых электродами, разделены жидкостью или пастой, называемой электролитом. Маленькие батарейки могут иметь только одну ячейку. Большие мощные батареи могут иметь шесть ячеек.

КАК РАБОТАЕТ АККУМУЛЯТОРНАЯ ЯЧЕЙКА?

Внутри ячейки электролит реагирует с электродами, заставляя электроны перемещаться через электролит от одного электрода к другому.Один электрод получает отрицательный заряд, а другой — положительный. Два электрода — это положительный и отрицательный выводы.

Различные объекты, составляющие схему, называются компонентами. Схема должна иметь источник питания, например аккумулятор, а ток течет по проводнику, например по проводу. Лампы, зуммеры и двигатели — это компоненты, которые преобразуют электричество в свет, звук и движение.

Батарея и другие компоненты искусственного кардиостимулятора посылают электрические импульсы по проводам к сердцу пациента, чтобы оно продолжало устойчиво биться.Кардиостимулятор вводится, когда сердце само по себе не бьется устойчиво.

Материал, хорошо проводящий ток, называется проводником. Металлы являются хорошими проводниками, потому что атомы металлов легко выпускают электроны, переносящие ток. Серебро и медь — лучшие проводники, и большинство электрических проводов сделано из меди. Во избежание поражения электрическим током провода покрывают изолятором.

Некоторые материалы плохо переносят ток. Говорят, что они сопротивляются (противодействуют) току.Материалы, которые делают это, называются изоляторами. Пластик, стекло, резина и керамика — хорошие изоляторы. Изоляторы используются для покрытия проводов и компонентов для предотвращения поражения электрическим током и предотвращения протекания токов.

Выключатели похожи на ворота, которые контролируют поток электричества в цепи. Когда переключатель разомкнут, он создает разрыв в цепи, и ток не течет. Когда он замкнут, он замыкает цепь, и через нее течет ток. Переключатели используются в параллельных цепях для включения и выключения различных частей цепи.

КАК ПОСТАВЛЯЕТСЯ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ?

Большая часть электроэнергии, которую мы используем в наших домах и на работе, вырабатывается машинами на электростанциях, называемыми генераторами.