В КАКОМ НАПРАВЛЕНИИ ТЕЧЕТ ТОК
В каком направлении течет ток – от плюса к минусу или наоборот? И может ли электричество течь в двух направлениях одновременно? Давайте разберемся в этом запутанном вопросе.
В старых книгах про основы электроники любили сравнивать электрический ток с проточной водой. Именно там многие прочитали, что ток течет от плюса к минусу. Позже оказалось, что ток на самом деле течет наоборот, и вообще плюс-минус – это всё условно.
Создателем всей этой неразберихи был американец Бен Франклин – человек, который использовал воздушный змей, чтобы подвести электричество к земле. Он утверждал, что молнии не были признаком гнева богов, а лишь немного более крупными и опасными электрическими искрами. В подтверждение своих слов он решил запустить во время шторма воздушного змея и с его помощью поймать несколько огромных «искр» в банку. В конце концов, всё это дело привело к изобретению громоотвода.
Вскоре после этого Франклин предположил, что электричество имеет две природы, которые они назвали положительной (+) и отрицательной (-).
В последующие годы исследования в области электричества получили ускорение. Были открыты способы передачи электричества по проводам, описан феномен электромагнетизма и созданы новые электрические устройства, такие как батарея и лампочка. Учёные понимали электричество все лучше и лучше, и теория электрической жидкости перестала соответствовать этому пониманию. Но последний удар был нанесен примерно через 150 лет, когда был открыт электрон – мельчайшая заряженная частица.
- Электричество – это не жидкость, а физические частицы, которые несут с собой заряд,
- Положительный заряд – это не «избыток электрической жидкости», а недостаток электронов.
Соединяя два противоположно заряженных объекта вместе, электроны перескакивают с отрицательно заряженного объекта на положительно заряженный. Электричество течет вопреки предположениям Франклина в другом направлении.
Представьте себе раздражение физиков того времени, когда они обнаружили что тысячи книг и публикаций, написанных за более чем 100 лет, были основаны на неправильном предположении. С одной стороны, все переписать уже невозможно, но после открытия электрона всё-таки не получится делать вид, что направление «от плюса к минусу» было правильным.
Да, возможно электроны перетекают с отрицательного на положительный, но мы все еще не можем видеть эти отдельные частицы.
Горит же и обычная лампочка, как бы ее не подключали к батарее. Так есть ли смысл переворачивать мир науки с ног на голову? Может просто согласиться с тем, что электричество течет так, как сейчас? Вроде никто не заметит разницы.
Когда рассказывалась история Франклина, ни разу не использовался термин «электрический ток». Это потому, что в те времена такой концепции просто не существовало, и потребовалось еще 50 лет упорной работы блестящих умов, чтобы открыть «мобильность заряда». Прорыв произошел только в начале 19 века, благодаря новой области науки под названием электрохимия. Это не только позволило создать непрерывный поток электрического заряда, но и посеяло первое зерно сомнения среди поклонников теории перетекания электричества от плюса к минусу.
Погружение двух разных металлических пластин в раствор кислоты заставляло электричество течь между ними. Но природа этого явления была неизвестна, пока Фарадей не решил изучить его поближе. В ходе эксперимента он заметил, что одна из пластин буквально растворяется у него на глазах, а на другой появляется металлический налет.
Сначала считалось, что «движущееся электричество» полностью отличается от «статического электричества», и эти две области рассматривались отдельно. Но это было только начало проблемы. Следующие годы принесли еще больше интригующих открытий. Изучая поток заряда в проводах, начали замечать взаимосвязь между генерируемым напряжением, размерами проводника и температурой, до которой он нагревается. Возникла идея сопротивления, благодаря которому можно было определить количество протекающего электричества. В свою очередь, физик Эрстед заметил что электричество, протекающее по проводу, мешает работе компаса – так родилась другая, совершенно новая отрасль электротехники – электромагнетизм.
Каждое последующее открытие требовало создания новых математических уравнений и формул.
Постепенно стали замечаться взаимосвязи между различными электрическими величинами. Были созданы законы Джоуля, Ома, Кирхгофа и электромагнитной индукции. Поток электричества мог вызвать явления, о которых Франклин даже не предполагал. Исследования становились все более точными, и все открытия приходилось как-то выражать, измерять и сравнивать. В какой-то момент в мире было 4 полностью отдельных системы электрических потоков. Чтобы во всем этом не запутаться, нужно было как-то все это стандартизировать.
Официальное электричество
Между 1881 и 1904 годами было проведено несколько собраний Международного электрического конгресса (МЭК), на котором был установлен ряд общих электромагнитных единиц, таких как ом, вольт, фарад и кулон. Именно в этот период было создано официальное определение электрического тока.
С открытием электрона и ионов все стало ясно, и теория электрической жидкости Франклина была похоронена. Доказано, что электричество состоит из небольших одиночных зарядов, которые могут перемещаться под действием напряжения.
И хотя электроны в проводах перетекали с отрицательного на положительный, а ионы в растворах текли в обоих направлениях, все эти частицы имеют одну общую черту – они заряжены одинаковым значением. Благодаря этому не было необходимости создавать несколько разных определений, и все эти явления были связаны одним общим термином: упорядоченный поток электрического заряда или электрический ток.
Единицей измерения электрического тока является ампер, а устройства для измерения тока называются амперметрами. Первый амперметр был в виде серебряной пластинки, которую погружали в раствор нитрата серебра. Под действием протекающего тока серебро выпало из раствора и оседало на пластине. Взвесив пластину до и после ученые определили, что один ампер тока соответствует осаждению 0,001118 грамма серебра в секунду. Это определение изменилось с годами, и сегодня один ампер – это поток заряда и значение одного кулона за одну секунду.
Условное направление тока
Хотя физики много знали о токе и могли его измерить, они все же не могли наблюдать отдельные заряды или точную траекторию их движения.
Все что они видели, – это последствия протекающего тока, такие как повышение температуры проводника, падение напряжения на резисторе, изменение магнитного поля или осаждение серебра на пластине. В этом контексте тип тока и его направление не имели значения. Два кулона в секунду в форме электронов, текущих от отрицательного к положительному, имеют тот же эффект что и один кулон положительных ионов и один кулон отрицательных ионов, текущие в противоположных направлениях. Так зачем это каждый раз различать? Разве не проще выбрать один знак и одно условное направление?
Если предположим что задача электрического тока – переносить энергию (например через лампочку), то каждый из трех случаев, показанных на рисунке, будет иметь точно такой же эффект.
Общий ток для всех
Развитие технологий и производства означало, что электричество постепенно покинуло лаборатории и начало проникать в дома. Коммерциализация электроэнергии потребовала унификации правил и положений и упрощения предположений.
Появились электростанции, электросети и электроника. Созданы профессии электрика и электронщика. Благодаря созданию условного направления тока они могли использовать несколько простых и универсальных формул в своей повседневной работе, а более сложные вопросы, связанные с теорией электричества, оставить физикам и ученым.
В общем, что касается тока, учёные до конца не понимают это и сейчас. Но благодаря тому что выбрали условное направление от плюса к минусу, ток всегда будет течь в одном и том же направлении даже если произойдут новые открытия – стандартизация в этом вопросе лучшее решение.
Форум по теории электроники
Как течет ток в схеме
Технический портал радиолюбителей России. Фотогалерея Обзоры Правила Расширенный поиск. Уважаемые посетители! RU существует исключительно за счет показа рекламы. Мы будем благодарны, если Вы не будете блокировать рекламу на нашем Форуме. Просим внести cqham.
Поиск данных по Вашему запросу:
Схемы, справочники, даташиты:
Прайс-листы, цены:
Обсуждения, статьи, мануалы:
Дождитесь окончания поиска во всех базах.
По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.
Содержание:
- Электрическая цепь
- Как читать схемы. Напряжение и сила тока
- Конденсатор в цепи переменного тока. Емкостное сопротивление конденсатора.
Направление тока в проводнике, как, откуда и куда течет электрический ток. - Теория цепей постоянного тока. Начало.
- Постоянный ток
ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: РАЗБОР ПРОСТОЙ СХЕМЫ — Читаем электрические схемы 2 ЧАСТЬ
Электрическая цепь
Портал о науке и технике Статьи Новости Видео Обзоры.
Обычно когда на форумах начинающие задают простые вопросы их просто высмеивают, отправляя читать школьные учебники. Пример первый. Выйдя из положительной клеммы он стремится достигнуть отрицательной клеммы батареи.
Рассмотрим простой пример, как течёт ток через лампочку. Похожие статьи. Анализ схем, построенных на ОУ. Борьба с шумом от импульсного преобразователя. Буфер с большим выходным током. Весы на микроконтроллере, подключение HX к Atmega Внутренности SMD4. Использование конденсатора в электронике. Использование резисторов в электронике. Как выбрать mosfet. Как запустить кварц на третьей гармонике. Как из переменного напряжения получить постоянное или как работает диод.
Как из шима получить постоянное напряжение. Как измерить выходное сопротивление. Как измерить длину коаксиального кабеля и его волновое сопротивление с помощью осциллографа.
Как измерить емкость и индуктивность с помощью осциллографа. Как измерить отрицательное напряжение с помощью АЦП, продолжение Как измерить отрицательное напряжение с помощью АЦП.
Как ограничить индуктивные выбросы или для чего параллельно реле подключается диод. Как определить частоту по фигуре Лиссажу. Как получить отрицательное напряжение. Как проверить кварцевый резонатор. Как проверить операционный усилитель. Как работает Octopus. Посетите наш канал.
Как читать схемы. Напряжение и сила тока
Войти или зарегистрироваться. Искать только в заголовках Сообщения пользователя: Имена участников разделяйте запятой. Новее чем: Искать только в этой теме Искать только в этом разделе Отображать результаты в виде тем. Быстрый поиск. В какую сторону течет ток? Добрый день. Не могли бы простым языком объяснить в какую сторону течет ток?
Направление тока в проводнике, как, откуда и куда течет электрический ток. Тема: в какую сторону идёт ток в проводах, электрических цепях, схемах.
Конденсатор в цепи переменного тока. Емкостное сопротивление конденсатора.
Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Решите задачу по физике 1 ставка. Какая польза народному хозяйству от астрономии и теории эволюции? Независимые ученые узнали, что Человечество не вызвало Глобального Потепления. А Кто вызвал? Бес или Бог? По какой такой причине материя стремится занять все доступное пустое пространство собой?
Направление тока в проводнике, как, откуда и куда течет электрический ток.
Для того, чтобы электронный компонент совершал полезную работу: лампа — горела, двигатель — вращался, через него должен протекать электрический ток. Ток создаётся электрическим потенциалом. Если сравнивать течение тока и течение жидкости, то электрический потенциал — это напор, а ток — это струя воды. Наличие потенциала самого по себе не достаточно для создания тока. Во-первых, необходим проводник по которому ток будет течь.
Мы знаем, что конденсатор не пропускает через себя постоянного тока.
Теория цепей постоянного тока. Начало.
Войдите , пожалуйста. Хабр Geektimes Тостер Мой круг Фрилансим. Войти Регистрация. Куда течет ток или где же этот чертов катод? Это возникает от того, что новое понятие не может однозначно зацепиться за уже известные факты в сознании, никак не получается построить новую связь в семантической сети фактов. Все знают, что у диода есть катод и анод.
Постоянный ток
Работу радиоэлементов в схеме знаю, но вот никогда не думал, что заступорюсь на столь простой задаче. Такое впечатление, что авторы воспринимають это, как совсем элементарное и упускаю этот момент. Вход Регистрация. Вопросы Без ответов Теги Пользователи Задать вопрос. Сайт «Электронщики» — скорая помощь для радиолюбителей. Здесь вы можете задавать вопросы и получать на них ответы от других пользователей. Грамотно отвечайте, голосуйте, задавайте вопросы и т.
Раз разговор о плюсе и минусе значит речь постоянном токе.
Условно принято, что ток течет от + к минусу. В металлах проводниками зарада служат.
У Санкт-Петербургский государственный институт точной механики и оптики технический университет , Расчет разветвленных электрических цепей постоянного тока. Прямая и обратная задачи. В пособии изложена методика анализа линейных электрических цепей постоянного и переменного тока.
Поиск по сайту:. Электрический ток. Электрические цепи. Источники тока. Почему же, данное движение не может быть названо электрическим током?
Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц.
По определению, ток — это упорядоченное направленное движение заряженных частиц. Это определение, которое известно нам ещё со школы, и в нём не конкретизируется, какие именно частицы имеются в виду. Если масса заряженных частиц в некоторой области начала двигаться упорядоченно, то физики говорят, что в этой области существует электрический ток. Так, например, в электролитах такими носителями выступают ионы, получившиеся в растворе в следствие его диссоциации.
Хороший и известный со школы пример — раствор обычной поваренной соли. После диссоциации молекул NaCl раствор насыщается ионами и начинает проводить электрический ток.
Если изолированный проводник поместить в электрическое поле то на свободные заряды q в проводнике будет действовать сила В результате в проводнике возникает кратковременное перемещение свободных зарядов. Этот процесс закончится тогда, когда собственное электрическое поле зарядов, возникших на поверхности проводника, скомпенсирует полностью внешнее поле. Результирующее электростатическое поле внутри проводника будет равно нулю см.
Как течет электричество — Банк знаний
Путь, по которому электричество идет от планеты энергии к вашему дому.
Как течет электричество Электричество, которое поступает в наши дома, вырабатывается на электростанциях. Отсюда он течет по крупным линиям электропередач, которые доставляют его до подстанций.
Наконец, распределительные линии несут электричество от подстанций к домам, предприятиям и школам, подобным вашей!
Задумывались ли вы когда-нибудь, как на самом деле попадает туда электроэнергия, питающая все эти устройства в вашем доме? Вот это подлость!
На электростанциях большие вращающиеся турбины вырабатывают электроэнергию за счет энергии ветра, угля, природного газа или воды (гидроэнергетика).
Электрический ток проходит через трансформаторов , которые повышают напряжение, чтобы мощность можно было передавать на большие расстояния.
Затем электрический заряд передается по линиям электропередачи , поддерживаемым большими башнями, которые тянутся на огромные расстояния.
По линиям электропередач электричество поступает на подстанцию , где напряжение понижается, чтобы его можно было передавать по более мелким линиям электропередач.
Затем электроэнергия передается по распределительным линиям в вашем районе. Трансформаторы меньшего размера снова снижают напряжение, чтобы электричество можно было безопасно использовать в наших домах.
Электричество подключается к вашему дому, где оно проходит через счетчик , который измеряет количество потребляемой вами электроэнергии.
Наконец, электричество проходит по проводам внутри стен к розеткам и выключателям в вашем доме — готово для питания ваших устройств!
Энергия нагревает провода лампочки, заставляя светиться газ внутри лампочки.
Что такое электрическая цепь? Электричество проходит по замкнутым цепям. Слово «контур» происходит от слова «круг», поэтому вы можете думать о нем как о замкнутом контуре.
Электричество должно иметь полный путь от электростанции, где оно вырабатывается, до проводов в вашем доме и обратно.
Если цепь разомкнута (т. е. есть разрыв), электричество не может течь.
Цепи в действии:
Что делать, если перегорает лампочка? Когда вы включаете свет, электричество проходит через крошечный провод в лампочке, который сильно нагревается и заставляет светиться газ в лампочке. Когда лампочка перегорает, тонкая проволока оборвалась — это означает, что путь (цепь) разорван, поэтому электричество не может течь.
То же самое и с вашим телевизором — когда вы включаете его, вы замыкаете цепь, поэтому электричество поступает на телевизор и вызывает его включение с изображением и звуком.
Электростанции нуждаются в топливе для выработки электроэнергии.
Электростанции — это места, где вырабатывается электроэнергия.
Трансформаторы повышают или понижают напряжение электрического тока.
Линии электропередач несут высоковольтный электрический ток по всей стране.
Цепь — это путь, по которому течет электричество — он должен быть замкнут, чтобы электричество протекло.
Всего за одну секунду электричество может совершить семь кругосветных путешествий!
Когда вы включаете выключатель, электричество свободно течет по цепи и зажигает лампочку.
Электричество течет по замкнутому кругу, называемому цепью. Чтобы добраться до наших домов, электричество проходит от электростанций по линиям электропередачи и распределительным линиям, пока не попадает в провода, питающие наши устройства.
Что такое электричество? — SparkFun Learn
- Дом
- Учебники
- Что такое электричество?
≡ Страниц
Авторы: Джимблом
Избранное Любимый 82
Изучив физику элементарных частиц, теорию поля и потенциальную энергию, мы теперь знаем достаточно, чтобы заставить течь электричество.
Сделаем цепь!
Сначала мы рассмотрим ингредиенты, необходимые для производства электричества:
- Определение электричества — это поток заряда . Обычно наши заряды переносятся свободно текущими электронами.
- Отрицательно заряженные электронов слабо связаны с атомами проводящих материалов. С небольшим толчком мы можем освободить электроны от атомов и заставить их течь в основном в одном направлении.
- Замкнутая цепь из проводящего материала обеспечивает путь для непрерывного потока электронов.
- Заряды приводятся в движение электрическим полем . Нам нужен источник электрического потенциала (напряжения), который толкает электроны из точки с низкой потенциальной энергией в точку с более высокой потенциальной энергией.
Короткое замыкание
Батареи являются распространенными источниками энергии, которые преобразуют химическую энергию в электрическую.
У них есть две клеммы, которые подключаются к остальной части цепи. На одном выводе избыток отрицательных зарядов, а на другом сливаются все положительные заряды. Это разность электрических потенциалов, которая только и ждет, чтобы подействовать!
Если мы подключим наш провод, полный проводящих атомов меди, к батарее, это электрическое поле будет влиять на отрицательно заряженные свободные электроны в атомах меди. Одновременно отталкиваемые отрицательной клеммой и притягиваемые положительной клеммой, электроны в меди будут перемещаться от атома к атому, создавая поток заряда, который мы знаем как электричество.
Через секунду после протекания тока электроны действительно сдвинулись очень мало — доли сантиметра. Однако энергия, производимая текущим потоком, огромна , тем более что в этой цепи нет ничего, что замедляло бы течение или потребляло энергию. Подключать чистый проводник напрямую к источнику энергии — плохая идея . Энергия очень быстро перемещается по системе и превращается в тепло в проводе, которое может быстро превратиться в плавление провода или огонь.
Зажигание лампочки
Вместо того, чтобы тратить всю эту энергию впустую, не говоря уже о разрушении батареи и проводов, давайте создадим схему, которая сделает что-нибудь полезное! Обычно электрическая цепь преобразует электрическую энергию в какую-либо другую форму — свет, тепло, движение и т. д. Если мы подключим лампочку к батарее проводами между ними, мы получим простую функциональную цепь.
Схема: Батарея (слева) подключается к лампочке (справа), цепь замыкается, когда выключатель (вверху) замыкается. Когда цепь замкнута, электроны могут течь от отрицательной клеммы батареи через лампочку к положительной клемме.
В то время как электроны движутся со скоростью улитки, электрическое поле почти мгновенно воздействует на всю цепь (мы говорим о скорости света). Электроны по всей цепи, будь то с самым низким потенциалом, с самым высоким потенциалом или прямо рядом с лампочкой, находятся под влиянием электрического поля. Когда переключатель замыкается и электроны подвергаются воздействию электрического поля, все электроны в цепи начинают течь, казалось бы, в одно и то же время.
