Формула определения силы тока: Определение силы тока. Единицы измерения силы тока — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Сила тока. Единицы силы тока 8 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Тема 12: Электромагнитные явления. Повторение

Видео
Тренажер
Теория

Заметили ошибку?

Действия электрического тока

Вспомним основные понятия, связанные с электрическим током.

Определение. Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.

За направление тока принято считать направление движения положительно заряженных частиц, т. е. ток течет от положительного полюса источника тока (плюс) к отрицательному (минус).

Действия электрического тока: тепловое, магнитное, химическое. Для характеристики действий электрического тока необходима величина, которая бы их описывала. На сегодняшнем занятии мы ее введем.

Понятие силы тока

Для улучшения понимания процессов протекания электрического тока часто говорят о том, что это напоминает течение воды в трубе. При этом в роли зарядов выступает вода, а в роли проводника – труба. Для описания движения воды в таком случае используется величина, указывающая количество воды, протекающей через сечение трубы в единицу времени. Аналогичную величину используют и для описания протекания электрического тока, а именно величину, характеризующую протекание заряда в проводнике. Такую величину называют силой тока.

Определение. Сила тока – величина, показывающая электрический заряд, протекающий через поперечное сечение проводника, за единицу времени.

Обозначение силы тока: .

Единица измерения силы тока: А (ампер).

Обозначения:

заряд, Кл;

время, с.

Сила тока определяет действие электрического тока, и можно говорить, что чем значение силы тока больше, тем действие электрического тока более существенно. Простейшим примером такой зависимости действия электрического тока от величины силы тока может быть накал электрической лампочки. Если сила тока велика, то лампочка светит ярко, если невелика, то более тускло.

Формула для вычисления силы тока удобна тем, что позволяет выражать и вычислять количество заряда, который протекает за определенное время через сечение проводника при заданной силе тока.

Единица измерения силы тока

Для введения единицы измерения величины силы тока используют магнитное взаимодействие, которое возникает между параллельными проводниками, по которым течет ток. Такой опыт впервые был проведен французским физиком Ампером (рис. 1), который получил название «Взаимодействие параллельных токов» (рис. 2). Согласно эксперименту, при протекании тока одинакового значения по двум параллельным проводам в одну сторону наблюдается их притяжение (рис. 2-а), при противоположном протекании наблюдается отталкивание (рис. 2-б), а при отсутствии тока в проводах никакого взаимодействия не наблюдается (рис. 2-в). Сила взаимодействия токов в проводах зависит в таком случае от многих факторов: длины проводов, расстояния между ними, величины тока и от среды, в которой они находятся.


Рис. 1. Андре-Мари Ампер (1775-1836) (Источник)	Рис. 2. Взаимодействие параллельных токов (Источник)

В 1948 году на IX Генеральной конференции по мерам и весам было принято следующее определение одного ампера.

Определение. Ампер – это сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную .

Если говорить об используемых зачастую значениях силы тока в бытовых условиях, то величина в 1 А является достаточно большой и чаше используются ее уменьшенные значения: мА, мкА и т.п.

Следует отдельно отметить, что электрический ток является опасным для человека, и при работе с ним следует прибегать к мерам особой предосторожности (использование резиновых перчаток, сапог и т. д.) Сила тока величиной в 100 мА уже является крайне опасной для человека.

На следующем уроке мы поговорим о приборе для измерения силы тока в цепи – амперметре.

Список литературы

Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. – М.: Мнемозина.
Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

Академик (Источник)
Классная физика (Источник)
YouTube (Источник)

Домашнее задание

Стр. 87: вопросы № 1–6, упражнение № 14. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
Вычислите силу тока в проводнике, по которому прошел заряд 24 Кл за 96 с.
При протекании электрического тока через водный раствор кислоты выделяется водород. Какой электрический заряд проходит через раствор кислоты, если при силе тока 2 А процесс получения необходимого количества водорода длится 5 часов?
Проведите с учителем опыт по взаимодействию параллельных токов. Составьте доклад на тему «Магнитное поле. Действие магнитного поля на проводник с током».

Заметили ошибку?

Видеоурок по физике (8 класс): «Сила тока. Электрический ток.»

Используя формулу I=q/t, дайте определение силы тока в 1A

Ваш ответ

Отображаемое имя (по желанию):

Отправить мне письмо на это адрес если мой ответ выбран или прокомментирован:Отправить мне письмо если мой ответ выбран или прокомментирован

Конфиденциальность: Ваш электронный адрес будет использоваться только для отправки уведомлений.

Анти-спам проверка:

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь.

Закон Ампера – Колледж Дугласа, физика 1207

Глава 7 Магнитное поле, создаваемое движущимися электрическими зарядами

Резюме

Рассчитайте ток, создающий магнитное поле.
Используйте правило правой руки 2, чтобы определить направление тока или направление контуров магнитного поля.

Какой ток необходим для создания значительного магнитного поля, возможно, такого же сильного, как поле Земли? Геодезисты скажут вам, что воздушные линии электропередач создают магнитные поля, которые мешают показаниям их компаса. Действительно, когда в 1820 году Эрстед обнаружил, что ток в проводе влияет на стрелку компаса, он не имел дело с чрезвычайно большими токами. Как форма проводов, по которым течет ток, влияет на форму создаваемого магнитного поля? Ранее мы отмечали, что токовая петля создает магнитное поле, подобное магнитному стержню, но как насчет прямого провода или тороида (бублика)? Как направление создаваемого током поля связано с направлением тока? Ответы на эти вопросы исследуются в этом разделе вместе с кратким обсуждением закона, управляющего полями, создаваемыми токами.

Магнитные поля имеют как направление, так и величину. Как отмечалось ранее, одним из способов определения направления магнитного поля является использование компаса, как показано для длинного прямого провода с током на рисунке 1. Датчики Холла могут определять величину поля. Обнаружено, что поле вокруг длинного прямого провода представляет собой кольцевые петли. Из этого исследования вытекает правило правой руки 2 (RHR-2), которое справедливо для любого сегмента тока: направьте большой палец в направлении тока, а остальные пальцы согните в направлении петель магнитного поля , созданный им.

Рисунок 1.

Напряженность (величина) магнитного поля , создаваемая длинным прямым проводом с током 9Экспериментально установлено, что 0018 равно .

(длинный прямой провод)

, где I — ток, r — кратчайшее расстояние до провода, а константа — проницаемость свободного пространства. μ _o является одной из основных констант в природе. Позже мы увидим, что μ _o связано со скоростью света.) Поскольку провод очень длинный, величина поля зависит только от расстояния до провода r , не на месте вдоль провода.

Пример 1. Расчет тока, создающего магнитное поле

Найдите силу тока в длинном прямом проводе, который на расстоянии 5,0 см от провода создает магнитное поле, в два раза превышающее магнитное поле Земли.

Стратегия

Поле Земли составляет примерно 5,0 x 10 ^-5 T , поэтому здесь B из-за провода принято равным 1,0 x 10 4

0 Уравнение

B = ( μ _o I) / ( 2π r ) можно использовать для нахождения I , поскольку все остальные величины известны.
Решение
Решение I и ввод известных значений дают
Обсуждение
Таким образом, умеренно большой ток создает значительное магнитное поле на расстоянии 5,0 см от длинного прямого провода. Обратите внимание, что ответ указан только с двумя цифрами, поскольку в этом примере поле Земли указано только с двумя цифрами.
Магнитное поле длинного прямого провода имеет больше значений, чем вы можете предположить на первый взгляд. Каждый отрезок тока создает магнитное поле, подобное магнитному полю длинного прямого провода, а полное поле тока любой формы представляет собой векторную сумму полей, создаваемых каждым отрезком. Формальная формулировка направления и величины поля, обусловленного каждым сегментом, называется законом Био-Савара . Интегральное исчисление необходимо для суммирования поля для тока произвольной формы. Это приводит к более полному закону, называемому Закон Ампера , который связывает магнитное поле и ток в общем виде. Закон Ампера, в свою очередь, является частью уравнений Максвелла , которые дают полную теорию всех электромагнитных явлений. Рассмотрение того, как уравнения Максвелла кажутся разным наблюдателям, привело к современной теории относительности и осознанию того, что электрические и магнитные поля — это разные проявления одного и того же явления. Большая часть этого выходит за рамки этого текста как на математическом уровне, требующем исчисления, так и на том количестве места, которое может быть уделено этому. Но для заинтересованных студентов, и особенно для тех, кто продолжает заниматься физикой, инженерией или подобными занятиями, дальнейшее углубление в эти вопросы откроет описания природы, которые будут элегантными и глубокими. В этом тексте мы будем помнить об общих особенностях, таких как RHR-2 и правила для линий магнитного поля, перечисленные в Магнитных полях и линиях магнитного поля, концентрируясь на полях, создаваемых в определенных важных ситуациях.
Установление связей: теория относительности
Слушая все, что мы делаем об Эйнштейне, у нас иногда создается впечатление, что он изобрел теорию относительности из ничего. Напротив, одним из мотивов Эйнштейна было решить трудности, связанные с пониманием того, как разные наблюдатели видят магнитные и электрические поля.
Магнитное поле вблизи проволочной петли с током показано на рисунке 2. Как направление, так и величина магнитного поля, создаваемого петлей с током, являются сложными. RHR-2 можно использовать для указания направления поля вблизи контура, но для получения более подробной информации необходимо картографирование с помощью компаса и правила относительно силовых линий, приведенные в разделе «Магнитные поля и линии магнитного поля». Есть простая формула для напряженность магнитного поля в центре круглой петли. Это
(в центре петли)
, где R — радиус петли. Это уравнение очень похоже на уравнение для прямого провода, но оно действительно только в центре круглой петли из проволоки. Сходство уравнений указывает на то, что аналогичная напряженность поля может быть получена в центре контура. Один из способов получить большее поле — это иметь N петель; тогда поле равно B = N μ _o I / (2R) . Обратите внимание, что чем больше петля, тем меньше поле в ее центре, поскольку ток проходит дальше.
Рис. 2. (a) RHR-2 показывает направление магнитного поля внутри и снаружи контура с током. (b) Более детальное картографирование с помощью компаса или зонда Холла дополняет картину. Поле похоже на поле стержневого магнита.
А соленоид — это длинная катушка провода (с множеством витков или петель, в отличие от плоской петли). Из-за своей формы поле внутри соленоида может быть очень однородным, а также очень сильным. Поле сразу за катушками почти равно нулю. На рис. 3 показано, как выглядит поле и как его направление задается RHR-2.
Рис. 3. (a) Из-за своей формы поле внутри соленоида длиной l удивительно однородно по величине и направлению, на что указывают прямые и равномерно расположенные силовые линии. Поле вне катушек почти равно нулю. (b) На этом разрезе показано магнитное поле, создаваемое током в соленоиде.
Магнитное поле внутри соленоида с током очень однородно по направлению и величине. Лишь ближе к концам он начинает ослабевать и менять направление. Поле снаружи имеет ту же сложность, что и плоские петли и стержневые магниты, но напряженность магнитного поля внутри соленоида просто равна
.
B = μ _o nI (внутри соленоида)
где n — количество петель на единицу длины соленоида n = N/l , где N количество петель и l длина). Обратите внимание, что B — это напряженность поля в любом месте однородной внутренней области, а не только в центре. Большие однородные поля, распределенные по большому объему, возможны с соленоидами, как следует из примера 2.
Пример 2: Расчет напряженности поля внутри соленоида
Каково поле внутри соленоида длиной 2,00 м, который имеет 2000 витков и пропускает ток силой 1600 А?
Стратегия
Чтобы найти напряженность поля внутри соленоида, мы используем B = μ _o nI . Во-первых, отметим, что число витков на единицу длины равно
Решение
Подстановка известных значений дает
Обсуждение
Медицинское применение магнитно-резонансной томографии (МРТ). Однако очень большой ток указывает на то, что поля такой силы получить нелегко. Такой большой ток через 1000 витков, втиснутых в длину метра, произвел бы значительный нагрев. Более высокие токи могут быть достигнуты с помощью сверхпроводящих проводов, хотя это дорого. Существует верхний предел тока, поскольку сверхпроводящее состояние нарушается очень большими магнитными полями.
Есть интересные варианты плоской катушки и соленоида. Например, тороидальная катушка, используемая для удержания реактивных частиц в токамаках, очень похожа на соленоид, согнутый в окружность. Поле внутри тороида очень сильное, но круглое. Заряженные частицы движутся по кругу, следуя линиям поля, и сталкиваются друг с другом, возможно, вызывая синтез. Но заряженные частицы не пересекают силовые линии и не покидают тороид. Целый ряд форм катушек используется для создания всевозможных форм магнитного поля. Добавление ферромагнитных материалов увеличивает напряженность поля и может существенно повлиять на форму поля. Ферромагнитные материалы имеют тенденцию улавливать магнитные поля (силовые линии изгибаются в ферромагнитном материале, оставляя за его пределами более слабые поля) и используются в качестве экранов для устройств, на которые неблагоприятно воздействуют магнитные поля, в том числе магнитное поле Земли.
PhET Исследования: магниты
Создание магнитов с помощью электричества. Прямая ссылка: https://phet.colorado.edu/en/simulation/legacy/magnets-and-electromagnets. Может работать не на всех компьютерах.
Рис. 4. Магниты
Сила магнитного поля, создаваемого током в длинном прямом проводе, равна
B = N μ ₀ I / (2 πr ) (длинный прямой провод)
Направление магнитного поля, создаваемого длинным прямым проводом, определяется правилом правой руки 2 (RHR-2): Направьте большой палец правой руки в направлении тока, а пальцы согните в направлении создаваемых им петель магнитного поля .
Магнитное поле, создаваемое током, следующим по любому пути, представляет собой сумму (или интеграл) полей, создаваемых сегментами вдоль пути (величина и направление, как для прямого провода), что приводит к общей зависимости между током и полем, известной как закон Ампера. .
Напряженность магнитного поля в центре круглой петли равна
B = μ ₀ I / (2R) (в центре петли радиусом R)
, где R — радиус петли. Это уравнение принимает вид B = N μ ₀ I / (2R) для плоской катушки из N петель. РХР-2 дает направление поля вокруг петли. Длинная катушка называется соленоидом.
Напряженность магнитного поля внутри соленоида равна
.
B = мк ₀ нИ (внутри соленоида)
, где n — количество витков на единицу длины соленоида. Поле внутри очень однородно по величине и направлению.
Правило правой руки 2 (RHR-2)
правило для определения направления магнитного поля, создаваемого проводом с током: направьте большой палец правой руки в направлении тока, а пальцы согните в направлении петель магнитного поля
напряженность магнитного поля (величина), создаваемая длинным прямым проводом с током
определяется как B = N μ ₀ I / (2 πr) , где I — ток, r — кратчайшее расстояние до провода, а μ ₀ — проницаемость свободного пространства.
проницаемость свободного пространства
мера способности материала, в данном случае свободного пространства, поддерживать магнитное поле; константа мк ₀ = 4 π x 10 ^-7 Тл м/А.
напряженность магнитного поля в центре круглой петли
определяется как B = N μ ₀ I / (2R) , где R — радиус петли
соленоид
тонкая проволока, свернутая в катушку, создающую магнитное поле при пропускании через нее электрического тока
напряженность магнитного поля внутри соленоида
определяется как B = μ ₀ n I , где n — количество витков на единицу длины соленоида n = N/l , где N количество петель и l длина.
Закон Био-Савара
физический закон, описывающий магнитное поле, создаваемое электрическим током, с помощью специального уравнения
Закон Ампера
физический закон, утверждающий, что магнитное поле вокруг электрического тока пропорционально току; каждый отрезок тока создает магнитное поле, подобное магнитному полю длинного прямого провода, а полное поле тока любой формы представляет собой векторную сумму полей, создаваемых каждым отрезком
Уравнения Максвелла
набор из четырех уравнений, описывающих электромагнитные явления
Электроэнергия – определение, формула, единица измерения, часто задаваемые вопросы
Что такое электроэнергия?
Мощность часто определяется как степень выполнения задачи. Когда это делается по отношению ко времени и электрической цепи, это известно как электрическая мощность. Точно так же электрическая энергия определяется как скорость, с которой электричество передается по электрической цепи в каждый момент времени. Электроэнергия универсальна — она может быть выработана генераторами в наших домах и может питаться от батарей, используемых в устройствах. Электрическая мощность в электрической цепи — это скорость, с которой выполняется работа или энергия преобразуется в электрическую цепь.
Электричество Единица электрической мощности
Когда вы нажимаете или тянете что-то на определенном уровне, вы выполняете определенную работу и в физике представлены Джоулем. Сила на самом деле является мерой при выполнении любой задачи. Ватт – это единица электрической мощности. Это степень выполнения задачи или скорость выполнения задачи. Один ватт — это один джоуль работы, совершаемой над объектом в секунду. Ватт представлен как W.
Напряжение представляет собой электродвижущую силу или разность потенциалов между двумя точками, указывающую на количество работы, необходимой для перемещения заряда между двумя точками. Единицей электрической мощности является ватт.
Энергия, потребляемая в электрической цепи, называется одним ваттом, если в этой электрической цепи протекает один ампер. В этом случае везде используется разность потенциалов в 1 вольт.
Если вы хотите определить крупную единицу электрической мощности электричества, вы можете использовать киловатт (эквивалент 1000 ватт).
Читайте также —
Решения NCERT для физики 11 класса
Решения NCERT для физики 12 класса
Решения NCERT для всех субъектов
Что такое электроэнергия? Напишите его единицу.
Формула электроэнергии,
Для расчета мощности самое простое уравнение: проделанная работа делится на время.
(1) P = Вт/т
Вт проделанная работа; время
Однако вышеперечисленное в основном используется для механической энергии. С точки зрения электричества, другое уравнение используется при расчете функции по количеству заряда и разности потенциалов, куда уходит заряд.
(2) W = qV
Когда q = общее используемое значение и V = напряжение
Подставив (1) в (2), мы получим
(3) P = qV / t
Читайте также:
Решения NCERT для класса 12 по физике Глава 3 Текущее электричество
Образец NCERT Класс 12 Решения по физике Глава 3 Текущее электричество
Кроме того, мы знаем, что ток заряжается за каждую секунду, проходящую через область в любой момент времени.
92R
Когда V — это напряжение, R — это сопротивление, а I — это ток.
Этого можно добиться, применив закон Ома, который гласит, что напряжение равно току*сопротивлению.
Symbol
P
SI Unit
Watt, joule per second
Scalar or Vector
Scalar Quantity
Formula
P = VI
Прочность на силу
As Power Consuret Consage round, Power может быть напрямую.