Как электрический ток течет по проводам — Строй Обзор

Содержание

1. Тема: в какую сторону идёт ток в проводах, электрических цепях, схемах.
2. Статьи, Схемы, Справочники
3. Перейти к результатам поиска >>>
4. Почему принято считать, что электрический ток движется от положительного заряда к отрицательному?
5. Как переменный ток синусоидальной формы течет по прямым проводам?
6. Что такое фаза и ноль в электричестве
7. Электрический ток
8. МЧС России
9. МЧС России
10. Уходит ли ток в розетку или остается в лампочке?
11. Электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов?
12. Каким образом течет электричество?
13. Вычисление падения напряжения
14. Электрический ток и поток электронов
15. Электрический ток в параллельной цепи
16. Вид цепи и напряжение

Тема: в какую сторону идёт ток в проводах, электрических цепях, схемах.

Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. В твердых телах это движение электронов (отрицательно заряженных частиц) в жидких и газообразных телах это движение ионов (положительно заряженных частиц). Более того ток бывает постоянным и переменным, и у них совсем разное движение электрических зарядов. Чтобы хорошо понять и усвоить тему движение тока в проводниках пожалуй сначала нужно более подробно разобраться с основами электрофизики. Именно с этого я и начну.

Итак, как вообще происходит движение электрического тока? Известно, что вещества состоят из атомов. Это элементарные частицы вещества. Строение атома напоминает нашу солнечную систему, где в центре расположено ядро атома. Оно состоит из плотно прижатых друг к другу протонов (положительных электрических частиц) и нейтронов (электрически нейтральных частиц). Вокруг этого ядра с огромной скоростью по своим орбитам вращаются электроны (более мелкие частицы, имеющие отрицательный заряд). У разных веществ количество электронов и орбит, по которым они вращаются, может быть различным. Атомы твердых веществ имеют так называемую кристаллическую решетку. Это структура вещества, по которой в определенной порядке располагаются атомы относительно друг друга.

А где же тут может возникнуть электрический ток? Оказывается, что у некоторых веществ (проводников тока) электроны, что наиболее удалены от своего ядра, могут отрываться от атома и переходить на соседний атом. Это движение электронов называется свободным. Просто электроны перемещаются внутри вещества от одного атома к другому. Но вот если к этому веществу (электрическому проводнику) подключить внешнее электромагнитное поле, тем самым создав электрическую цепь, то все свободные электроны начнут двигаться в одном направлении. Именно это и есть движение электрического тока внутри проводника.

Теперь давайте разберемся с тем, что собой представляет постоянный и переменный ток. Итак, постоянный ток всегда движется только в одном направлении. Как говорилось в самом начале — в твердых телах движутся электроны, а в жидких и газообразных движутся ионы. Электроны, это отрицательно заряженные частицы. Следовательно, в твердых телах электрический ток течет от минуса к плюсу источника питания (перемещаются электроны по электрической цепи). В жидкостях и газах ток движется сразу в двух направлениях, а точнее, одновременно, электроны текут к плюсу, а ионы (отдельные атомы, что не связаны между собой кристаллической решеткой, они каждый сам по себе) текут к минусу источника питания.

Учеными же было принято официально считать, что движение происходит от плюса к минусу (наоборот, чем это происходит в действительности). Так что, с научной точки зрения правильно говорить, что электрический ток движется от плюса к минусу, а с реальной точки зрения (электрофизическая природа) правильнее полагать, что ток течет от минуса к плюсу (в твердых телах). Наверное это сделано для какого-то удобства.

Теперь, что касается переменного электрического тока. Тут уже немного все сложнее. Если в случае постоянного тока движение заряженных частиц имеет только одно направление (физически электроны со знаком минус текут к плюсу), то при переменном токе направление движения периодически меняется на противоположное. Вы наверное слышали, что в обычной городской электросети переменное напряжение величиной 220 вольт и стандартной частотой 50 герц. Так вот эти 50 герц говорят о том, что электрический ток за одну секунду успевает 50 раз пройти полный цикл, имеющий синусоидальную форму. Фактически за одну секунду направление тока меняется аж 100 раз (за один цикл меняется два раза).

В металлических проводниках такими частицами являются электроны проводимости, которые начинают упорядоченно двигаться под воздействием поля. Интересно, что скорость упорядоченного движения частиц под действием электромагнитного поля очень мала, гораздо меньше скорости случайного теплового движения данных частиц. Небольшая поправка: электромагнитное поле распространяется не в проводнике, а в пространстве вокруг него. В идеальном проводнике электрическое поле вообще равно нулю, а в реальном проводнике отлично от нуля только в очень тонком скин-слое вблизи поверхности проводника. Моя лента Новые Топ. Поиск Задать вопрос Войти.

Поиск данных по Вашему запросу:

Дождитесь окончания поиска во всех базах.

По завершению появится ссылка для доступа к найденным материалам.

Перейти к результатам поиска >>>

Почему принято считать, что электрический ток движется от положительного заряда к отрицательному?

Здравствуйте , вот мне не понятно , как работает переменный ток , с постоянным все понятно. Электроны просто постепенно в передвигаются по проводникам от большего потенциала к меньшему. А вот с переменным вообще не понятно ничего. Как течет ток поток электронов Если направление тока меняется очень быстро Гц , то как в таком случает течет ток??

Я себе представляю что электроны сначала текут в одну сторону ,затем резко начинают течь в другую ,то как они успевают пройти электрическую цепь? Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. А у Гугла спрашивал? Короче — перескажите ему здесь пару глав из учебника физики! Конденсаторы Panasonic.

Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя. Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR.

Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур. А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне. Читать статью. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности.

Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы. Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT.

Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.

До 48 слоев. Быстрое прототипирование плат. Монтаж плат под ключ. Ну и расстояние в реальной цепи прикинуть? Вот и ответ на твой первый вопрос. Электроны двигаются внутри проводника хаотично. Это тепловое движение.

При переменном токе эта «пыль» испытывает колебательные перемещения. Так и течёт, 20 миллисекунд в одну сторону, последующие 20 — в обратную, потом всё повторяется.

И это ещё не очень быстро. Вот если бы Вы задали вопрос про то, что происходит в проводах локальной сети Ещё можно сравнить переменку с ручной пилой — она движется туда-сюда на одном месте и совершает вполне видимую работу. Тут же напрашивается вариант сравнить постоянку с бензопилой — там зубья всегда в одном направлении бегут. Точно это знал только Никола Тесла, но к сожалению или может быть к счастью он не раскрыл всех таинств своих открытий, поэтому мы формируем свою науку об электричестве основываясь на постулатах и пока не кто не может дать ясный ответ понятия об электрической энергии.

Теперь представтье студентов, которые не могут определиться толи им жрать бежать толи на пару, вот и мечутся туда-сюда всем скопом. Это переменный ток. Электронам не нужно никуда успевать — они не студенты бегущие на пару.

Чтобы имел место эл. А чтё там объяснять в графике-то чистая матемматика: график это закорюлина на показывающая функциональную зависимость одной величины от другой — ось абсцисс, ось ординат.

Конкретнее фопрос ставте. Надо еще добавить что студенты бегают и мечутся по коридору гораздо быстрее электронов в проводнике. Так за одну секунду электроны перемещаются за счет упорядоченного движения меньше чем на 0,1мм. Справедливости ради замечу что эта цифра не константа и зависит от напряженности эл.

Он спросил, в итоге никто не ответил особо то. То что переменный — туда сюда, это понятно. Но про фазу и ноль ответа особо нет. Почему от фазы бьёт, а от нуля нет?. И как это согласовывается с простым движением туда-сюда. Они же туда — сюда, а не от фазы к нулю. Потому что ноль — это вывод источника питания, преднамеренно соединенный с землей. То есть, по-простому, потенциал земли той, по которой мы ходим максимально приближен к потенциалу нулевого провода.

Почитайте про глухозаземленную нейтраль Речь про однофазный трансформатор? Тогда заземленный один из выводов вторички и будет ноль. Почитайте про системы заземления, если интересно. Вот , например. Если речь о трансформаторе, то там фаза будет где захочешь, но бьёт не фаза, а разность потенциалов. Ага, запутайте новичка еще больше. Если уж говорить про фазу как таковую, то это некий угол от исходного в графике периодического процесса Как я вижу, в данной теме речь идет о «фазе» в розетке.

Кому интересны значения амплитуды на каждом углу, от 0 до , не будут задавать тупые вопросы в песочнице, а будут читать нужную литературу не путать с просмотром ютуба. Осторожней с вопросами,а то человек подумает,что электрон движется в проводе со скоростью света,а это очень далеко не так.

Из экзамена на производстве: Девушку-электрика спрашивают: — Какое напряжение в розетке, переменное или постоянное? Она отвечает: — Постоянное. Тогда кто то из членов комиссии интересуется, — А почему? Девушка говорит: — Так в розетке же постоянно вольт. И в конце пятнадцатой страницы вопрошающий задаст вопрос — какова форма тока в трехфазной цепи Понеслось, через 5 лет решили поднять вопрос заново.

Еще разность потенциалов какую-то вплели. You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account. Note: Your post will require moderator approval before it will be visible. Restore formatting. Only 75 emoji are allowed. Display as a link instead. Clear editor. Upload or insert images from URL. By Dr. All Activity Home Вопрос-Ответ. Что Такое Фаза , Ноль. Как Течет Переменный Ток? Prev 1 2 Next Page 1 of 2. Recommended Posts. Guest Новичок. Posted November 16, Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста 2.

Объясните пожалуйста доступно что такое ноль и фаза? Объясните пожалуйста график синусоидального тока на каком-то примере Спасибо большое заранее. Share this post Link to post Share on other sites. Студенческое спонсорство. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.

Guest Гость. Производство печатных плат До 48 слоев. Скорость света сможешь посчитать? Posted November 16, edited. Guest Юрий. Posted March 13,

Как переменный ток синусоидальной формы течет по прямым проводам?

Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Просвещение и лженауки : термины и понятия в русском и английском 1 ставка. Решите задачу по физике 1 ставка. Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка.

Что такое фаза и ноль в электричестве

Фактически ток — это движение электрических зарядов, из коих двигаться по проводу могут только свободные электроны. Необходимым условием появления тока является замкнутость цепи. В то время я уже осваивал 6П3С, подключённую к аноду выходной лампы вещательного приёмника, и в этом постулате нисколько не сомневался. Особенно после пары ударов этим током. Дни бегут, складываются в года. Пошли первые проявления старческого маразма и видимо от этого что-то засомневался я в приобретённых школьных знаниях. Вот имеем источник тока и замкнутую цепь с нагрузкой. Выбежал, неважно с какой клеммы, розовощёкий, уверенный в своих силах ток и помчался к нагрузке.

Электрический ток

Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям. Через какое время после замыкания ключа прибор в точке В покажет появление тока, а лампочка в точке А загорится? Безенчук Самарской обл. Электрический ток в металле — это направленное движение электронов.

МЧС России

Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд. Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений — на нашем телеграм-канале. Электрический заряд — это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон.

МЧС России

Доброго времени суток, Меня заинтересовал следующий вопрос. Имеется проводник, по которому течет постоянный электрический ток. Считается, что электроны текут по всему объему проводника, а быстрое распространение электрического поля внутри проводника объясняется взаимным отталкиванием электронов в одной части проводника. Однако, вот вопрос: насколько я понимаю, электрическое поле внутри самого проводника во внешнем электрическом поле наш случай, верно? Можем ли мы так полагать что движение электронов в цепи постоянного тока происходит в приповерхностном слое? Источник эдс с одной клеммы притягивает электроны, а с другой отталкивает. Тем самым создаётся избыток и недостаток электронов — разность потенциалов в проводнике — электрическое поле по всему сечению проводника.

Уходит ли ток в розетку или остается в лампочке?

Достоверно известно, что электрический ток — это направленное движение электронов или, в некоторых случаях, положительных или отрицательных ионов. Электричество как таковое также связано с понятием ЭДС, то есть для тока в проводнике нужна разность потенциалов. Тогда направление движения тока при движении электронов и отрицательно заряженных ионов будет от отрицательного полюса к положительному, так как одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

Электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов?

Хотел эти слова написать автору вопроса, а почитав ответы понял что лучше эти слова рекомендовать Andrei [ Что бы ток синусоидальной формы протекал по прямым проводам электрики их подвешивают с провисом. На маленьком участке провод прямой, а в общем получается хорошая дорога току. Величину провиса можно определить по осциллографу увеличивая амплитуду провис делают большой, уменьшая амплитуду провис уменьшают.

Меня в этом случае интересует вопрос. Как-то не интересно и избито. Лоби сталепромышленных компаний, чтобы продать больше металла? Или круглые проводники проще изготовить в производстве и затем покрыть изоляцией, а наука на поводу промышленности ввела это объяснение? Если так писали, значит это использовали и используют в своих расчётах.

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.

Last update Вс, 29 Янв 2017 11pm

Каким образом течет электричество?

• «vychislenie-padeniya-napryazheniya»>Вычисление падения напряжения

  Когда электрический ток проходит через сопротивление, например, через лампу накаливания, силовое воздействие на заряды (напряжение) уменьшается. Это уменьшение называется падением напряжения. Изменение напряжения может быть определено численно, путем умножения величины сопротивления на силу тока.

  Электрический ток и поток электронов

  Электроны (синие шарики) текут по направлению к положительному полюсу источника тока, т.е. навстречу электрическому току, который движется от положительного полюса к отрицательному (большая голубая стрелка). Сила тока зависит от того, сколько электронов пройдет через поперечное сечение проводника в единицу времени.

  Электрический ток в параллельной цепи

  В параллельной цепи электрический ток (синие стрелки), прежде чем вернуться к своему источнику (красная батарейка), разделяется на две отдельные ветви.

  Вид цепи и напряжение

  Последовательная цепь содержит два сопротивления (R), которые поочередно снижают напряжение (V). Падение напряжения определяется суммой сопротивлений.

  В параллельной цепи электрический ток проходит по различным путям. Такое расположение сопротивлений (R) вызывает одновременное падение напряжения.

  Как идёт ток по проводам

  Современный автомобиль не может работать без электричества. При помощи электрического тока происходит зажигание рабочей смеси в бензиновых двигателях, пуск двигателя стартером, приводятся в действие световая и звуковая сигнализация, контрольно-измерительные приборы, освещение и дополнительное оборудование. Кроме того, тенденции мирового автомобилестроения в последнее время направлены на все более широкое применение электрической тяги в автомобилях гибридные силовые установки, топливные элементы и электромобили. Для получения электрической энергии на автомобиле устанавливают источники электрического тока- генератор и аккумуляторную батарею. Аккумулятор используется для пуска двигателя и для питания электроприборов при неработающем двигателе.

  
  

  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:

  • Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя
  • Памятка по электробезопасности для населения
  • Урок 1. Электричество: куда бегут электроны
  • Волшебные помощники. Ток бежит по проводам
  • Электрический ток
  • Какое направление имеет ток. Направление электрического тока

  ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Галилео — Электричество

  Электрика автомобиля: краткое обучение для автолюбителя

  
  

  Вы, наверное, сразу же скажете, что скорость электрического тока равна скорости света и будете неправы. В этом материале я на простом примере объясню, каким образом и с какой скоростью перемещается электрический ток по проводам. Давайте для примера смоделируем следующую ситуацию:.

  Пусть у нас будет лампочка соединенная с постоянным источником питания двужильным экранированным кабелем, причем длина этого кабеля будет 10 километров.

  То есть, произведя расчет, получается, лампочка загорится через 0, сек или 33, мксек в расчет не принята емкость проводника.

  Но то обстоятельство, что электроны начинают перемещаться друг за другом со скоростью света совсем не говорит о том, что они перемещаются в проводнике с этой же скоростью. Здесь скорость света эта та скорость, с которой заряженные частицы начинают двигаться друг за другом, а перемещаться по проводнику они могут со скоростью всего лишь несколько миллиметров в единицу времени. Сейчас объясню почему так.

  Итак, мы замкнули цепь, нажав выключатель. В этот момент электроны начинают покидать минусовую клемму нашего с вами конденсатора, при этом происходит уменьшение электрического поля в диэлектрике конденсатора и электроны с подключенного проводника начинают заходить на плюсовую клемму конденсатора. Таким образом, разность потенциалов между обкладками конденсатора уменьшается. А по причине того, что электроны в присоединённом участке проводника пришли в движение, то их пустующее место занимают электроны из соседнего участка провода под действием электромагнитного поля замкнутой цепи.

  Этот процесс перемещения распространяется все дальше по проводнику и по истечению определенного времени достигает нашей с вами лампочки и протекающий ток заставляет ее светиться. Получается, что изменение электрического поля по проводнику распространяется мгновенно, а вот сами заряженные частицы имеют гораздо более низкую скорость. Давайте для простоты понимания проведем аналогию с водопроводом. Так и с движением электрического тока. Ну вроде бы с постоянным током все более-менее стало ясно и может так же возникнуть второй логичный вопрос: А как дела обстоят с переменным током?

  На самом деле разница здесь заключена лишь в том, что переменный ток меняет направление своего движения с частотой 50 Герц в единицу времени. Но при этом его скорость зависит все от тех же факторов, что и в случае с постоянным током. Так, давайте вновь вернемся к току. Получается, если на проводник не воздействует электромагнитное поле, то движение электронов внутри провода происходит абсолютно в хаотичном порядке.

  Как только к проводнику оказывается воздействие электрического поля, то в зависимости от таких факторов как температура проводника, материала, разности потенциалов, скорость электрического тока может варьироваться от 0,6 до 6 миллиметров в одну единицу времени.

  Как видите, эта величина очень далека от скорости света. И вычисляется она по следующей формуле:. Где n — концентрация свободных носителей, S — площадь сечения проводника, e — заряд частицы, I — сила тока. Это все, что я хотел вам рассказать о скорости перемещения электрического тока по проводам. Если статья оказалась вам полезна, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше внимание!

  
  

  Памятка по электробезопасности для населения

  Дороги и тропинки эти отнюдь не просты, порой извилисты и многократно меняют направление, но знать, как они выглядят — обязанность каждого культурного человека XXI века. Века, облик которого во многом определяет покорившаяся нам электроэнергия, которую мы научились преобразовывать так, чтобы были удовлетворены все наши потребности — как в промышленности, так и в частном пользовании. Ток в проводах линий электропередач и ток в батарейках наших гаджетов — очень разные токи, но они остаются все тем же электричеством. Какие усилия приходится прилагать электроэнергетикам, инженерам, чтобы обеспечить мощнейшие токи сталеплавильных заводов и маленькие, крошечные токи, допустим, наручных часов?

  all-audio.pro В проводе тока нет. . например , медного провода такого же диаметра, если ток идет.

  Урок 1. Электричество: куда бегут электроны

  Фактически ток — это движение электрических зарядов, из коих двигаться по проводу могут только свободные электроны. Необходимым условием появления тока является замкнутость цепи. В то время я уже осваивал 6П3С, подключённую к аноду выходной лампы вещательного приёмника, и в этом постулате нисколько не сомневался. Особенно после пары ударов этим током. Дни бегут, складываются в года. Пошли первые проявления старческого маразма и видимо от этого что-то засомневался я в приобретённых школьных знаниях. Вот имеем источник тока и замкнутую цепь с нагрузкой. Выбежал, неважно с какой клеммы, розовощёкий, уверенный в своих силах ток и помчался к нагрузке.

  Волшебные помощники. Ток бежит по проводам

  Любой человек, разбирающийся в физике, скажет, что скорость движения электрического тока равна скорости света и составляет тысяч километров в секунду. Со светом все просто и прозрачно: скорость полета фотона равна скорости распространения светового луча. С электронами сложнее. Электрический ток сильно отличается от видимого излучения. Почему считается, что скорость полета фотонов в вакууме и скорость электронов в проводнике одинакова?

  Электрический ток обеспечивает комфортом жизнь современного человека.

  Электрический ток

  Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Правильна ли Специальная теория относительности? Перестал работать Mi band 4 1 ставка. Роботы уничтожат ваши рабочие места?

  Какое направление имеет ток. Направление электрического тока

  Здравствуйте , вот мне не понятно , как работает переменный ток , с постоянным все понятно. Электроны просто постепенно в передвигаются по проводникам от большего потенциала к меньшему. А вот с переменным вообще не понятно ничего. Как течет ток поток электронов Если направление тока меняется очень быстро Гц , то как в таком случает течет ток?? Я себе представляю что электроны сначала текут в одну сторону ,затем резко начинают течь в другую ,то как они успевают пройти электрическую цепь? Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста.

  Электрический ток может приводит в действие машины только тогда, когда он циркулирует в цепи. Электрическая цепь — это канал, по которому течет.

  Давайте проведем такой мысленный эксперимент. Представьте, что на расстоянии в километров от города находится некая деревня, и что из города в эту деревню проложена проводная сигнальная линия длиной примерно в километров с лампочкой на конце. Линия экранированная двухпроводная, она проложена на опорах вдоль автомобильной дороги.

  Скачать Заказать печатный вариант. Автор: Богомолова Наталья Валерьевна. В кабинете расставлены электрические бытовые приборы, рядом их художественное изображение. Стол накрыт столовыми приборами. Звучит сказочная музыка.

  В самом начале, давайте дадим короткое определение электрическому току. Электрическим током называют упорядоченное направленное движение заряженных частиц.

  А вот техника с импульсными блоками питания с APFS от постоянного тока не заведется и скорее всего сгорит. Обычные импульсники » В» работают от нее на ура. Это понятно, но контроллер APFC как раз завязан именно на переменный ток и на постоянном может сходить с ума и работать неадекватно. Если электронные УЗО будут реагировать на короткие импульсы дифференциального тока, у них будет очень низкая помехоустойчивость, они будут срабатывать на коммутацию мощных нагрузок, отдаленные удары молний и т. Никогда не говори никогда :.

  Сейчас я попытаюсь дать ответ на два вопроса, которые неизбежно возникают в постах, где упоминаются электросети. Почему в паре проводов один из них «фаза», а второй «ноль», если ток в сети переменный? Объяснять буду просто, «на пальцах», чтобы все поняли, так что профессионалы, не пинайте за профанские аналогии.

  
  

  Как ток идет по проводам

  В металлических проводниках такими частицами являются электроны проводимости, которые начинают упорядоченно двигаться под воздействием поля. Интересно, что скорость упорядоченного движения частиц под действием электромагнитного поля очень мала, гораздо меньше скорости случайного теплового движения данных частиц. Небольшая поправка: электромагнитное поле распространяется не в проводнике, а в пространстве вокруг него. В идеальном проводнике электрическое поле вообще равно нулю, а в реальном проводнике отлично от нуля только в очень тонком скин-слое вблизи поверхности проводника. Моя лента Новые Топ. Поиск Задать вопрос Войти.

  
  

  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:

  • Почему принято считать, что электрический ток движется от положительного заряда к отрицательному?
  • Как переменный ток синусоидальной формы течет по прямым проводам?
  • Что такое фаза и ноль в электричестве
  • Электрический ток
  • МЧС России
  • МЧС России
  • Уходит ли ток в розетку или остается в лампочке?
  • Электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов?

  ПОСМОТРИТЕ ВИДЕО ПО ТЕМЕ: ПОЧЕМУ ГУДИТ ТОК В ПРОВОДАХ И ТРАНСФОРМАТОРЕ

  Почему принято считать, что электрический ток движется от положительного заряда к отрицательному?

  
  

  Здравствуйте , вот мне не понятно , как работает переменный ток , с постоянным все понятно. Электроны просто постепенно в передвигаются по проводникам от большего потенциала к меньшему. А вот с переменным вообще не понятно ничего. Как течет ток поток электронов Если направление тока меняется очень быстро Гц , то как в таком случает течет ток??

  Я себе представляю что электроны сначала текут в одну сторону ,затем резко начинают течь в другую ,то как они успевают пройти электрическую цепь? Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста. Мы принимаем формат Sprint-Layout 6! Экспорт в Gerber из Sprint-Layout 6. А у Гугла спрашивал? Короче — перескажите ему здесь пару глав из учебника физики! Конденсаторы Panasonic.

  Часть 4. Полимеры — номенклатура. Главной конструктивной особенностью таких конденсаторов является полимерный материал, используемый в качестве проводящего слоя. Полимер обеспечивает конденсаторам высокую электрическую проводимость и пониженное эквивалентное сопротивление ESR.

  Номинальная емкость и ESR отличается в данном случае высокой стабильностью во всем рабочем диапазоне температур. А повышенная емкость при низком ESR идеальна для решения задач шумоподавления и ограничения токовых паразитных импульсов в широком частотном диапазоне. Читать статью. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности.

  Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы. Особенно чувствительными эти расходы стали теперь, в процессе массового внедрения IoT.

  Обладая мощным набором инструментов информационной безопасности, микроконтроллеры STM32G0 производства STMicroelectronics, объединив в себе невысокую цену, энергоэффективность и расширенный арсенал встроенных аппаратных инструментов, способны обеспечить полную безопасность разрабатываемого устройства.

  До 48 слоев. Быстрое прототипирование плат. Монтаж плат под ключ. Ну и расстояние в реальной цепи прикинуть? Вот и ответ на твой первый вопрос. Электроны двигаются внутри проводника хаотично. Это тепловое движение.

  При переменном токе эта «пыль» испытывает колебательные перемещения. Так и течёт, 20 миллисекунд в одну сторону, последующие 20 — в обратную, потом всё повторяется.

  И это ещё не очень быстро. Вот если бы Вы задали вопрос про то, что происходит в проводах локальной сети Ещё можно сравнить переменку с ручной пилой — она движется туда-сюда на одном месте и совершает вполне видимую работу. Тут же напрашивается вариант сравнить постоянку с бензопилой — там зубья всегда в одном направлении бегут. Точно это знал только Никола Тесла, но к сожалению или может быть к счастью он не раскрыл всех таинств своих открытий, поэтому мы формируем свою науку об электричестве основываясь на постулатах и пока не кто не может дать ясный ответ понятия об электрической энергии.

  Теперь представтье студентов, которые не могут определиться толи им жрать бежать толи на пару, вот и мечутся туда-сюда всем скопом. Это переменный ток. Электронам не нужно никуда успевать — они не студенты бегущие на пару.

  Чтобы имел место эл. А чтё там объяснять в графике-то чистая матемматика: график это закорюлина на показывающая функциональную зависимость одной величины от другой — ось абсцисс, ось ординат.

  Конкретнее фопрос ставте. Надо еще добавить что студенты бегают и мечутся по коридору гораздо быстрее электронов в проводнике. Так за одну секунду электроны перемещаются за счет упорядоченного движения меньше чем на 0,1мм. Справедливости ради замечу что эта цифра не константа и зависит от напряженности эл.

  Он спросил, в итоге никто не ответил особо то. То что переменный — туда сюда, это понятно. Но про фазу и ноль ответа особо нет. Почему от фазы бьёт, а от нуля нет?. И как это согласовывается с простым движением туда-сюда. Они же туда — сюда, а не от фазы к нулю. Потому что ноль — это вывод источника питания, преднамеренно соединенный с землей. То есть, по-простому, потенциал земли той, по которой мы ходим максимально приближен к потенциалу нулевого провода.

  Почитайте про глухозаземленную нейтраль Речь про однофазный трансформатор? Тогда заземленный один из выводов вторички и будет ноль. Почитайте про системы заземления, если интересно. Вот , например. Если речь о трансформаторе, то там фаза будет где захочешь, но бьёт не фаза, а разность потенциалов. Ага, запутайте новичка еще больше. Если уж говорить про фазу как таковую, то это некий угол от исходного в графике периодического процесса Как я вижу, в данной теме речь идет о «фазе» в розетке.

  Кому интересны значения амплитуды на каждом углу, от 0 до , не будут задавать тупые вопросы в песочнице, а будут читать нужную литературу не путать с просмотром ютуба. Осторожней с вопросами,а то человек подумает,что электрон движется в проводе со скоростью света,а это очень далеко не так.

  Из экзамена на производстве: Девушку-электрика спрашивают: — Какое напряжение в розетке, переменное или постоянное? Она отвечает: — Постоянное. Тогда кто то из членов комиссии интересуется, — А почему? Девушка говорит: — Так в розетке же постоянно вольт. И в конце пятнадцатой страницы вопрошающий задаст вопрос — какова форма тока в трехфазной цепи Понеслось, через 5 лет решили поднять вопрос заново.

  Еще разность потенциалов какую-то вплели. You are posting as a guest. If you have an account, sign in now to post with your account. Note: Your post will require moderator approval before it will be visible. Restore formatting. Only 75 emoji are allowed. Display as a link instead. Clear editor. Upload or insert images from URL. By Dr. All Activity Home Вопрос-Ответ. Что Такое Фаза , Ноль. Как Течет Переменный Ток? Prev 1 2 Next Page 1 of 2. Recommended Posts. Guest Новичок. Posted November 16, Я вообще представляю себе это как на одном месте туда сюда дергаются Объясните пожалуйста 2.

  Объясните пожалуйста доступно что такое ноль и фаза? Объясните пожалуйста график синусоидального тока на каком-то примере Спасибо большое заранее. Share this post Link to post Share on other sites. Студенческое спонсорство. STM32G0 — средства противодействия угрозам безопасности Результатом выполнения требований безопасности всегда является усложнение разрабатываемой системы.

  Guest Гость. Производство печатных плат До 48 слоев. Скорость света сможешь посчитать? Posted November 16, edited. Guest Юрий. Posted March 13,

  
  

  Как переменный ток синусоидальной формы течет по прямым проводам?

  Регистрация Вход. Ответы Mail. Вопросы — лидеры Магнитный воин -какие силы стоят за эффектом Джанибекова? Просвещение и лженауки : термины и понятия в русском и английском 1 ставка. Решите задачу по физике 1 ставка. Задача по физике 1 ставка. Провод КСПВ, вопрос к электрикам 1 ставка.

  В этом выпуске «Почемучки» мы узнаем, откуда, куда и зачем бежит электрический ток, а также для чего нужны батарейки и аккумуляторы. Почему ток.

  Что такое фаза и ноль в электричестве

  Фактически ток — это движение электрических зарядов, из коих двигаться по проводу могут только свободные электроны. Необходимым условием появления тока является замкнутость цепи. В то время я уже осваивал 6П3С, подключённую к аноду выходной лампы вещательного приёмника, и в этом постулате нисколько не сомневался. Особенно после пары ударов этим током. Дни бегут, складываются в года. Пошли первые проявления старческого маразма и видимо от этого что-то засомневался я в приобретённых школьных знаниях. Вот имеем источник тока и замкнутую цепь с нагрузкой. Выбежал, неважно с какой клеммы, розовощёкий, уверенный в своих силах ток и помчался к нагрузке.

  Электрический ток

  Портал функционирует при финансовой поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям. Через какое время после замыкания ключа прибор в точке В покажет появление тока, а лампочка в точке А загорится? Безенчук Самарской обл. Электрический ток в металле — это направленное движение электронов.

  Задумывались ли вы когда- нибудь а как же в нашем доме или квартире появляется электроэнергия? Откуда она приходит?

  МЧС России

  Давайте же получим крупицу полезных знаний и разберемся, что такое фаза и ноль в электричестве. В первую очередь нас интересуют электрический ток и электрический заряд. Ежедневная рассылка с полезной информацией для студентов всех направлений — на нашем телеграм-канале. Электрический заряд — это физическая скалярная величина, которая определяет способность тел быть источником электромагнитных полей. Носителем наименьшего или элементарного электрического заряда является электрон.

  МЧС России

  Доброго времени суток, Меня заинтересовал следующий вопрос. Имеется проводник, по которому течет постоянный электрический ток. Считается, что электроны текут по всему объему проводника, а быстрое распространение электрического поля внутри проводника объясняется взаимным отталкиванием электронов в одной части проводника. Однако, вот вопрос: насколько я понимаю, электрическое поле внутри самого проводника во внешнем электрическом поле наш случай, верно? Можем ли мы так полагать что движение электронов в цепи постоянного тока происходит в приповерхностном слое? Источник эдс с одной клеммы притягивает электроны, а с другой отталкивает. Тем самым создаётся избыток и недостаток электронов — разность потенциалов в проводнике — электрическое поле по всему сечению проводника.

  Напряжение не может быть на одном проводе. Это разница, а .. Напряжение — сила, с которой ток идёт по проводнику. Напор тока.

  Уходит ли ток в розетку или остается в лампочке?

  Достоверно известно, что электрический ток — это направленное движение электронов или, в некоторых случаях, положительных или отрицательных ионов. Электричество как таковое также связано с понятием ЭДС, то есть для тока в проводнике нужна разность потенциалов. Тогда направление движения тока при движении электронов и отрицательно заряженных ионов будет от отрицательного полюса к положительному, так как одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются.

  Электрический ток, откуда он берется и как добирается до наших домов?

  ВИДЕО ПО ТЕМЕ: Движение электронов в кристаллическом проводнике

  Хотел эти слова написать автору вопроса, а почитав ответы понял что лучше эти слова рекомендовать Andrei [ Что бы ток синусоидальной формы протекал по прямым проводам электрики их подвешивают с провисом. На маленьком участке провод прямой, а в общем получается хорошая дорога току. Величину провиса можно определить по осциллографу увеличивая амплитуду провис делают большой, уменьшая амплитуду провис уменьшают.

  Электричество — это неотъемлемый элемент современной жизни. Все знают насколько важно иметь в доме электричество, и почему без него никак.

  Меня в этом случае интересует вопрос. Как-то не интересно и избито. Лоби сталепромышленных компаний, чтобы продать больше металла? Или круглые проводники проще изготовить в производстве и затем покрыть изоляцией, а наука на поводу промышленности ввела это объяснение? Если так писали, значит это использовали и используют в своих расчётах.

  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.

  
  

  Как передается электричество

  Провода окружают нас повсюду и используются для передачи информации и энергии. Если в передаче информации беспроводные технологии развиваются семимильными шагами, то с энергией дело обстоит по-другому. Для распространения энергии на расстояние можно использовать разные способы. Например, перевозку бензина в бензовозе или запуск ядерной боеголовки тоже можно считать передачей энергии, причем беспроводной. Но составить конкуренцию электроэнергии по удобству и универсальности эти способы, конечно, не могут.

  Электричество, как известно, производится на электростанциях: тепловых, атомных, ГЭС и так далее. Энергия, генерируемая электростанциями, идет по проводам к потребителям (населению и промышленности), где расходуется на полезную работу, производство тепла и излучения. Полезная работа — это, например, работа электродвигателей в компрессоре холодильника или движение троллейбуса. Производством тепла можно считать нагрев воды в чайнике. Количество энергии, потребляемое в единицу времени, принято называть потребляемой мощностью и измерять в ваттах. Скажем, электрочайник потребляет примерно 2000 Вт (или 2 кВт), а мобильный телефон при зарядке — меньше 10 Вт.

  Конечно, на передачу информации тоже тратится энергия. Например, передатчик на вышке сотовой связи потребляет порядка 1 кВт. Но это все-таки гораздо меньше того, что расходуется промышленностью и домохозяйствами.

  Есть простая формула (закон Джоуля — Ленца), которую изучают в школе: Р = U⋅ I, где P — потребляемая мощность, U — напряжение между проводами (измеряется в вольтах), а I — сила тока (сколько заряда проходит по проводу за единицу времени, измеряется в амперах).

  Как известно, напряжение в розетке — 220 В. Когда мы включаем в нее чайник мощностью 2 кВт, потребляемый им ток, исходя из формулы, равен примерно 10 А. Теперь представим большой город, размером с Санкт-Петербург, в котором живут миллион семей, и каждая из них потребляет в среднем те же 10 А. Так получается не потому, что люди круглые сутки кипятят чайник, а потому, что, например, холодильник, освещение, компьютер, кондиционер, стиральная машина в среднем тоже постоянно подключены к сети: что-то включается и выключается в течение дня. Тогда для обеспечения электричеством населения миллионного города потребуется мощность, равная 2 ГВт, двум гигаваттам (2 кВт х 1 000 000 = 2 ГВт). Примерно такой мощностью обладают два энергоблока атомной электростанции. Промышленность и электротранспорт только увеличат это число.

  Возникает вопрос: как обеспечить необходимую мощность для потребителей? Без проводов доставить ее не получится. Действительно, если передавать энергию без проводов, значит, надо передавать электромагнитное излучение, то есть необходимо поставить антенну (или лазер, если использовать оптический или инфракрасный диапазон), которая энергию будет испускать, и какой-то приемник, который будет энергию принимать. Проблема в том, что любой источник излучения не сможет направить электромагнитную волну строго на приемник из-за дифракции (явления, заключающегося в том, что свет — волна и всегда будет стремиться расходиться в разные стороны, как круги на воде).

  
  Дифракция волн

  Волна всегда будет разбегаться в стороны. И если приемник находится за сотни километров от передатчика, то он примет только маленькую часть всей энергии, а вся остальная энергия пролетит мимо. Поэтому ни на какой разумной частоте эффективная передача энергии без провода на большие расстояния не осуществима. Другая причина, почему такая передача не получится, — взаимодействие энергетического луча с воздухом, пылью и биологическими объектами. Все живое, что попадет под действие луча мощностью 1 ГВт, мгновенно зажарится или даже испарится.

  Значит, мы должны передать в нашем условном городе 2 ГВт электроэнергии с помощью проводов. Что ограничивает ток, который можно пустить по проводу? Разогрев самого провода: тонкий и толстый провода от одинакового тока будут по-разному разогреваться. К маленькой лампочке изготавливают тонкий медный провод, потому что лампочка потребляет маленький ток, а к электрочайнику — толстый провод, потому что по нему течет большой ток. То, какой ток вы можете пропустить, определяет электрическое сопротивление, то есть в конечном счете толщину провода. Если попытаться пропустить большой ток через тонкий провод, то провод нагреется или даже сгорит.

  У электрочайника, скажем, провод имеет сечение 1,5-2,5 квадратных миллиметра (1 квадратный миллиметр медного провода может нести ток около 10 А). Разумеется, для города, в котором миллион таких чайников, никто не будет изготавливать провод диаметром миллион квадратных миллиметров: так никаких запасов металлов на Земле не хватит. Для этого люди поступают по-другому: поскольку мощность — это ток, умноженный на напряжение, то для передачи большой мощности можно поднять напряжение, тогда не надо изготавливать совсем уж толстый провод. От электростанции строятся линии электропередачи, напряжение в которых уже не 220 В, а минимум 220 кВ (бывают до 1 МВ). И провод там не 1,5 квадратных миллиметра, а 300. Он способен нести ток около 500 А. Если умножить 500 А на 220 кВ, мы получим примерно одну двадцатую от того, что будет потреблять наш город. Есть, конечно, тонкости (например, используется трехфазный ток), но вывод такой, что для питания крупного города придется построить примерно десять высоковольтных линий электропередачи среднего размера. Если посмотреть на крупные города, то так примерно и есть.

  Однако нужно понимать, что эти линии электропередачи сделаны из меди или алюминия со сталью, которые в любом случае нагреваются. Соответственно, будут потери энергии, и чем длиннее линия электропередачи, тем больше потери, так как у проводов есть сопротивление. Потери могут доходить до 10-30 %. Получаемое тепло идет на разогрев окружающего пространства. Одним из вариантов исключить потери было бы использование сверхпроводящего кабеля.

  Сверхпроводники

  Явление сверхпроводимости было открыто больше ста лет назад. Оно проявляется в том, что вещество теряет сопротивление и может переносить ток без потерь. Большинство известных сверхпроводящих материалов становятся такими при температурах, близких к температуре жидкого гелия (-269 °C, или примерно 4 К) или ниже. Но существуют также высокотемпературные сверхпроводники (ВТСП), которым достаточно более доступной температуры жидкого азота — -196 °C, или 77 К.

  Однако сверхпроводника, работающего при комнатной температуре, еще нет. Если бы мы его получили, передача тока без потери напряжения стала бы возможной. Это была бы очень большая экономия для человечества. Можно было бы, например, построить много гидроэлектростанций в Сибири и передавать электроэнергию в Москву без потерь.

  В конце 1990-х — начале 2000-х годов люди научились не просто синтезировать высокотемпературные сверхпроводники, но и создавать из них провода, которые работают при температуре жидкого азота (-196 °C) и могут, несмотря на малые размеры, нести большой ток — сотни и тысячи ампер.

  В чем проблема внедрения этих проводов? Во-первых, как уже было сказано, провод требует жидкого азота. Во-вторых, этот провод дорогой, гораздо дороже меди. Тем не менее пробные линии с такими сверхпроводниками уже существуют — например, в Нью-Йорке или Германии. Работы ведутся во многих странах, и в России в том числе.

  Линия из сверхпроводника должна находиться в трубе с двойными стенками (термос-трубе), в которой залит жидкий азот. По мере того как азот испаряется (идеальных термосов не бывает), его приходится доливать. То есть такую линию дорого эксплуатировать: приходится строить рядом маленький завод по производству жидкого азота. С другой стороны, она хороша тем, что на ней не происходит потерь напряжения. Более того, через современный сверхпроводящий кабель можно пропустить ток в тысячи и даже десятки тысяч ампер, а это значит, что для передачи той же мощности напряжение можно уменьшить. Обычная линия электропередачи из-за больших напряжений очень большая, и вокруг нее всегда есть полоса отчуждения — пространство, где нельзя строить, поселяться, вести хозяйственную деятельность. В сверхпроводящей линии напряжение меньше, и тогда необходимость в полосе отчуждения пропадет. Следовательно, эта земля может быть использована, что экономически может быть выгоднее, даже несмотря на затраты на азот.

  Поднять температуру сверхпроводников до комнатной пока не удается. Отчасти дело в том, что эти материалы довольно сложные и содержат в себе 4-5 элементов, например YBa2Cu3O7-x или Bi2Sr2Can-1CunO2n+4+x. У материала есть кристаллическая решетка, в которой разные элементы должны стоять в идеальном порядке. Создать такой материал очень непросто, еще сложнее — понять, какой из элементов нужно заменить и на какой именно, чтобы материал был сверхпроводящим при достаточно высокой температуре.

  Производство сверхпроводящих проводов из этих материалов — отдельный и довольно сложный процесс, на освоение которого с момента открытия ВТСП у человечества ушло около двадцати лет. Дело в том, что в таком проводе на протяжении его многокилометровой длины должна сохраняться кристаллическая ориентация сверхпроводника, то есть определенные атомы должны стоять друг за другом вдоль многокилометровой длины провода. Чтобы этого добиться, приходится делать провод многослойным, при этом толщина самого ВТСП составляет ничтожную часть. Лидером в производстве такого сверхпроводящего провода в настоящее время является компания Superpower (США), но также производство освоено во многих странах, в том числе и в России.

  Беспроводная передача энергии

  И все-таки беспроводная передача энергии существует и используется — например, беспроводная зарядка для телефона. На самом деле это не совсем беспроводное устройство: оно представляет собой трансформатор — прибор, в котором энергия передается по магнитопроводу. Такая зарядка работает только в том случае, когда две поверхности — заряжающее и заряжаемое устройства, содержащие внутри элементы из феррита (магнитопроводящего материала), — почти касаются друг друга. Если вы отнесете заряжаемое, никакая беспроводная зарядка работать не будет, потому что магнитное поле очень быстро убывает с расстоянием. Конечно, зарядку на небольшом расстоянии можно было бы осуществить через антенну или, например, лазер. Но тут, помимо уже упомянутых выше проблем, добавляется то, что существующие на сегодняшний день приемники излучения вроде солнечной батареи обладают довольно низким КПД. Таким образом, возможности беспроводной передачи энергии очень ограниченны.

  Источник: ПостНаука

  Arduino: Кратко об электрической цепи

  Статья проплачена кошками — всемирно известными производителями котят.

  Если статья вам понравилась, то можете поддержать проект.

  Батарейка, лампочка и провода (можно ещё добавить переключатель) — простая электрическая цепь. Необходимо отметить, что цепь представляет собой замкнутый круг. Лампочка зажжётся лишь в том случае, если контур от батареек к лампочке, далее к переключателю и обратно к лампочке будет непрерывным. Достаточно любого разрыва — и лампочка погаснет. Выключатель нужен для того, чтобы управлять этим процессом.

  Самый распространённый материал для проводов — это медь. Сопротивление меди невелико, но оно присутствует. Чем длиннее провод, тем выше его сопротивление. Если бы вы попытались зажечь фонарик с проводами длиной в несколько километров, то их сопротивление оказалось бы чрезмерным, и фонарик бы не работал.

  Чем толще провод, тем ниже его сопротивление. Это может показаться странным. Кажется, что чем толще провод, тем больше нужно электричества, чтобы его «наполнить». На самом деле в толстом проводе доступно гораздо больше электронов, образующих электрический ток.

  Что такое ток?

  Ток — это кот наоборот. Действительно, если прочитать слово задом наперёд, то получим кота. Принято считать, что направление тока направлено от положительного полюса к отрицательному, хотя на самом деле электроны движутся от отрицательного полюса к положительному. Получается, что по проводам идёт не ток, а кот. Точнее, много котов.

  Постоянный ток

  У батареи два полюса: положительный и отрицательный. Электроны всегда движутся от одного полюса к другому и не могут изменить своего направления. Такой ток, направление которого не меняется во времени, называется постоянным. Направление движения электронов не изменяется, само значение напряжения меняется медленно или не меняется вовсе – все неизменно. Постоянный ток обозначается как «DC», что на английском означает «direct current», или «постоянный ток».

  В любительской электронике в основном используется постоянный ток для опытов.

  Переменный ток

  Полярность напряжения и направление движения электронов при протекании в цепи переменного тока постоянно изменяются. Переменный ток на английском языке называется «alternating current» и поэтому обозначается сокращением «AC» или волнистой линией (синусоидой).

  Напряжение

  Электрическое напряжение – это сила, которая «двигает» электроны по проводу. Для явлений, связанных с передачей электрического тока, обычно используют аналогию с водой, которая течёт по трубе. Объем воды в сосуде соответствует напряжению в батарее. Соответственно, как объем воды обозначается в литрах, для напряжения также существует мера измерения: вольты. Эта единица измерения обозначается большой буквой «V» (или «В» на русском). В формулах для обозначения величины напряжения используется буква «U».

  Короткое замыкание

  Если соединить положительную и отрицательную клемму стандартной батареи коротким отрезком медной проволоки, то получим короткое замыкание (short circuit). Само словосочетание указывает на смысл, хотя многие не задумываются о его значении. Напряжение батареи равна 1,5 вольта, но сопротивление очень низкое. Узнаем силу тока, разделив 1,5 вольта на очень малое значение. Сила тока получится огромной. По проводу побежит «армия» электронов (очень много котов). Фактическое значение силы тока ограничено физическим размером батареи. Вероятно, батарея окажется не в состоянии выдать ток такой силы, и напряжение упадёт ниже 1,5 вольта. Если батарея окажется достаточно велика, то провод разогреется, поскольку электрическая энергия станет превращаться в тепловую. Если провод нагреется слишком сильно, он может раскалиться и даже расплавиться.

  На этом принципе превращать электрическую энергию в тепловую основана лампа накаливания.

  Измерение напряжения и силы тока

  Для измерения напряжения мультиметр должен присоединяться параллельно участку цепи, а для измерения тока прибор должен быть включён последовательно в измеряемую цепь.

  Принципиальные схемы

  Чтобы описать подключения, в электронике используют так называемую электрическую принципиальную схему. Это специальный чертёж, в котором используются единые международные символы для всех электрических компонентов. Некоторые символы в разных странах отличаются.

  Не имеет значения, где на схеме располагаются отдельные компоненты, однако, соединяя их, нужно стремиться создать как можно меньше изгибов в соединительных линиях.

  Для электрических соединений используют только горизонтальные и вертикальные линии. Это правило можно нарушать лишь в тех редких случаях.

  Символ любого компонента можно поворачивать на угол, кратный 90 градусам.

  По возможности, необходимо располагать источники питания и внешних сигналов слева, причём отрицательный полюс – внизу.

  Каждый компонент относится к определённому типу. Символам компонентов каждого типа (резисторы, диоды, транзисторы, лампочки и т. д.) присваивается определённая буква. Для этого существует норма (DIN EN 81346-2), но часто используют старый стандарт (DIN 40 719-2). Это иногда приводит к путанице. Если в схеме используется несколько компонентов одного типа, за буквой пишется номер, при этом компоненты нумеруются по порядку возрастания слева направо.

  Электрическая принципиальная схема не является образцом для расположения компонентов на макетной плате или готовом изделии. Если батарея указана на схеме слева, в реальной конструкции она может находиться справа или под лампой накаливания. На принципиальной схеме показаны только электрические соединения между компонентами, чтобы облегчать понимание принципов работы схемы.

  Пересекающиеся соединения без электрического подключения друг к другу изображаются на принципиальной схеме в виде простого пересечения. На старых чертежах все пересечения, не являющиеся соединениями, были более наглядно оформлены в виде небольшой дуги, символически обходящей пересекаемую линию. Однако нарисовать таким образом много линий достаточно сложно.

  Причиной отказа от обходящей дуги для изображения пересечений без электрического соединения стало повсеместное развитие чертёжных компьютерных программ, CAD. Внедрить в конце 70-х в программу логику вырисовывания дуги над пересекаемой линией, так чтобы эту дугу было видно на мониторах того времени, оказалось трудной задачей. А вот раньше, в 50–70-е годы, дугу над пересекаемой линией рисовали из-за низкого полиграфического качества печати. Чертёж, нарисованный карандашом или тушью на бумаге, фототипировался, при этом отличить пересечение с точкой от просто пересечения было бы невозможно, приходилось рисовать пересечение с дугой. Получается, разные эпохи развития техники диктовали свои условия.

  По современному стандарту изображения принципиальных схем, в тех случаях, когда линия имеет электрическое подключение к другой линии, в месте их пересечения ставится жирная точка. При соединении более двух компонентов или в месте ответвления линии тоже ставится жирная точка. Собственно говоря, ответвления фактически представляют собой три компонента, а именно три линии. Соприкасающиеся пересечения представляют собой четыре компонента (например, провода).

  Последовательное соединение

  В последовательном соединении во всех элементах схемы течёт одинаковый ток.

  При измерении напряжения определяется, на какую величину падает напряжение, проходя через компонент. Поэтому измерять напряжение следует в разных места. Например, на схеме из двух лампочек и батареи можно измерить напряжение у каждой лампочки и у батарейки. При последовательном соединении падения напряжения на лампочках суммируются друг с другом, и их сумма равна общему падению напряжения в цепи или напряжению на выводах батареи (учитывая погрешность).

  При последовательном соединении две лампы будут светить вполнакала, так как они забирают часть напряжения.

  Параллельное соединение

  Если лампочки подключить параллельно, светить они будут ярче. При параллельном включении элементов напряжение на выводах любых соединённых компонентов одинаково. Частичные токи в параллельном включении суммируются, давая величину общего тока.

  Закон Кирхгова

  Существуют сложные электрические схемы, которые являются комбинацией из последовательных и параллельных цепей, называемые разветвлёнными цепями.

  Немецкий физик Густав Роберт Кирхгоф сформулировал два важных правила, с помощью которых можно рассчитать токи и падения напряжений для произвольных разветвлённых электрических цепей. Чтобы понять и рассчитать схемы, их необходимо разложить по частям на небольшие структурные блоки, которые называются замкнутые контуры. Оба правила используются для того, чтобы полностью определить значения всех токов и напряжений в схеме. Если правильно использовать оба правила в каждой точке соединения трёх и более линий тока (такая точка соединения называется узлом, а линии – ветвями), то можно быть уверенным, что все токи и напряжения могут быть определены.

  Первый закон Кирхгофа: Сумма входящих токов в узле электрической цепи равна сумме выходящих токов.

  Второй закон Кирхгофа: В замкнутой цепи с током сумма падений напряжений на всех участках цепи равна нулю.

  Урок 14. Законы Кирхгофа простыми словами с примерами — YouTube

  Реклама

  Чему равна скорость тока в проводнике? Неужели скорости света? | Все об электричестве

  Любой человек, разбирающийся в физике, скажет, что скорость движения электрического тока равна скорости света и составляет 300 тысяч километров в секунду. С одной стороны он прав на 100%, но есть нюансы.

  Со светом все просто и прозрачно: скорость полета фотона равна скорости распространения светового луча. С электронами сложнее. Электрический ток сильно отличается от видимого излучения.

  Почему считается, что скорость полета фотонов в вакууме и скорость электронов в проводнике одинакова? Утверждение основано на фактических результатах. В 1888 году немецкий ученый Генрих Герц экспериментально установил, что электромагнитная волна распространяется в вакууме так же быстро как свет. Но можно ли говорить, что электроны в проводнике летят со скоростью света? Надо разобраться с природой электричества.

  Что такое электрический ток?

  Из школьного курса физики известно, что электричество – это поток электронов, упорядоченно перемещающихся в проводнике. Пока источника электричества нет, электроны движутся в проводнике хаотически, в разных направлениях. Если суммировать траектории всех заряженных частиц, получится ноль. Поэтому кусок металла не бьет током.

  Если металлический предмет подсоединить к электрической цепи, все электроны в нем выстроятся в цепочку и потекут от одного полюса к другому. Насколько быстро произойдет упорядочение? Со скоростью света в вакууме. Но это не означает, что электроны полетели от одного полюса к другому также стремительно. Это заблуждение. Просто люди настолько привыкли к утверждению, что электричество распространяется так же быстро как свет, что не особо задумываются над деталями.

  Популярные заблуждения о скорости света

  Еще одним примером такого поверхностного восприятия можно назвать понятие о природе молнии. Многие ли задумываются, какие физические процессы происходят во время грозы? Какова, например, скорость молнии? Можно ли без приборов узнать, на какой высоте бушуют грозовые разряды? Разберемся со всем этим по порядку.

  Кто-то может сказать, что молния бьет со скоростью света, и будет не прав. Настолько быстро распространяется вспышка, вызванная гигантским электрическим разрядом в атмосфере, но сама молния гораздо медленнее. Грозовой разряд – это не удар луча света наподобие лазера, хотя визуально похоже. Это сложная структура в насыщенной электричеством атмосфере.

  Ступенчатый лидер или главный канал молнии формируется в несколько этапов. Каждая ступень в десятки метров образуется со скоростью около 100 км/сек вдоль разрядных нитей из ионизированных частиц. Направление меняется на каждом этапе, поэтому молния имеет вид извилистой линии. 100 километров в секунду – это быстро, но до скорости электромагнитной волны очень далеко. В три тысячи раз.

  Что быстрее: молния или гром?

  Этот детский вопрос имеет простой ответ – молния. Из того же школьного курса физики известно, что скорость звука в воздухе равна примерно 331 м/сек. Почти в миллион раз медленнее электромагнитной волны. Зная это, легко понять, как высчитать расстояние до молнии.

  Свет вспышки доходит до нас в момент разряда, а звук летит дольше. Достаточно засечь промежуток времени между вспышкой и громом. Теперь просто считаем, насколько далеко от нас ударила молния, по простой формуле:

  L =T × 331

  Где T – это время от вспышки до грома, а L – это расстояние от нас до молнии в метрах.

  Например, гром прогремел через 7.2 секунды после вспышки. 331 × 7.2 = 2383. Получается, что молния ударила на высоте 2 километра 383 метра.

  Скорость электромагнитной волны – это не скорость тока

  Теперь будем более внимательны к цифрам и терминам. На примере молнии убедились, что маленькое неверное допущение может привести к большим промахам. Точно известно, что скорость распространения электромагнитной волны равна 300 000 километров в секунду. Однако это не означает, что электроны в проводнике перемещаются с такой же скоростью.

  Представим, что две команды соревнуются, кто быстрее доставит мяч с одного края поля на другой. Обязательное условие – каждый член команды сделает несколько шагов с мячом в руках. В одной команде пять человек, а в другой – один. Пятеро, выстроившись в цепочку, сыграют в пас, сделав каждый несколько шагов в направлении от старта к финишу. Одиночке придется бежать всю дистанцию. Очевидно, что победят пятеро, потому что мяч летит быстрее, чем человек бегает.

  Так же и с электричеством. Электроны «бегают» медленно (собственная скорость элементарных частиц в направленном потоке исчисляется миллиметрами в секунду), но передают друг другу «мячик» заряда очень быстро. При отсутствии разности потенциалов на разноименных концах проводника все электроны движутся хаотично. Это тепловое движение, присутствующее в каждом веществе.

  Если бы электроны двигались в проводах со скоростью света

  Представим, что скорость электронов в проводнике все-таки близка к световой. В этом случае современная энергетика была бы невозможна в привычном для нас виде. Если бы электроны двигались по проводам, пролетая 300 000 километров в секунду, пришлось бы решать очень сложные технические задачи.

  Самая очевидная проблема: на такой скорости электроны не смогут следовать за поворотами проводов. Разогнавшись на прямом участке, заряженные частицы будут вылетать по касательной как не вписавшиеся в вираж автомобили. Чтобы удержать летящие на космических скоростях электроны внутри энергетических магистралей, придется снабжать провода электромагнитными ловушками. Каждый участок проводки станет похожим на фрагмент адронного коллайдера.

  К счастью элементарные частицы предвигаются гораздо медленнее и для передачи энергии на дальние расстояния вполне пригодны неизолированные алюминиевые провода для ЛЭП

  Надеемся, что ознакомившись с этим обзором, вы нашли ответ на вопрос почему ток не бежит по кабелям со скоростью света и вспомнили кое-что из школьного курса физики, а это, согласитесь, крайне полезно в любом возрасте.

  Действительно ли электричество представляет собой поток электронов или это нечто большее?

  Инженер-электрик здесь.

  Спасибо за вопрос, который так дорог мне и так важен для нашего понимания Вселенной.

  Как только вы преодолеете семантику, которая рассматривается в других вопросах, кажется, что суть вашего вопроса заключается в том, что происходит, когда течет ток, и является ли это чем-то большим, чем простая аналогия текущей воды?

  Основную часть этого понимания составляют законы, которые вывел Фарадей, а Максвелл создал формулы. Уравнения Максвелла сложны даже для меня, я тоже обычно не использую такие первые принципы; но если вы хотите потратить некоторое время на изучение исчисления и тензоров, вы тоже можете перейти к этим основным принципам.

  Я рекомендую рассмотреть реальный пример, такой как поток электронов через медную проволоку. Медная проволока состоит из решетки (своего рода кристалла) ионов меди. Поскольку в его оболочке отсутствуют некоторые атомы, в этой решетке, подобно газу, движутся свободные электроны. Если вы изучите таблицы проводников, вы заметите, что некоторые металлы, которые являются хорошими проводниками электричества, также хорошо проводят тепло по той же причине — тепло также является вибрацией электронов и зависит от того, легко ли передают тепло свободные электроны. Есть конечно исключения, например теплопроводная паста. [https://www.thoughtco.com/examples-of-conductors-and-insulators-608318]

  Обычно свободные электроны движутся в металле беспорядочно; но когда вы подвергаете его электрическому потенциалу, электроны перемещаются более организованным образом от отрицательного потенциала к положительному. Электроны имеют отрицательный заряд. Они притягиваются к положительному концу батареи. Свободные электроны движутся через медь, перетекая от отрицательной к положительной клемме батареи

  Обратите внимание, что они текут в направлении, противоположном обычному току; это потому, что они имеют отрицательный заряд. В большинстве курсов по электрике используется ток, протекающий от положительного к отрицательному, что называется дырочным потоком, это просто противоположный пример, потому что традиционно считалось, что ток течет от положительного к отрицательному. Я упоминаю об этом, потому что на многих веб-страницах и в учебниках говорится, что ток течет от положительного к отрицательному; это так; если вы вместо того, чтобы смотреть на движение электронов, будете смотреть на движение дырок, которые покидают электроны.

  Использование слова «электрический ток» означает просто сказать, что электрический заряд движется по проводам из-за действия потенциала, скажем, батареи на проводе. Ток — это скорость, с которой заряд проходит через точку цепи. Ток в цепи можно определить, если измерить количество заряда Q, прошедшего через поперечное сечение провода за время t. Ток — это просто соотношение количества заряда и времени. Ток = I = Q/t, где I — ток в амперах, Q — заряд, t — время. Q, заряд измеряется в кулонах. 1 ампер = 1 кулон/1 секунда. Это группа электронов, скажем, 1 колб проходит точку на медной проволоке за 1 секунду, тогда у вас есть один ампер тока.

  Путь типичного электрона по проводу можно описать как довольно хаотичный, зигзагообразный путь, характеризующийся столкновениями с неподвижными атомами. Каждое столкновение приводит к изменению направления движения электрона. Из-за столкновений с атомами в сплошной сети металлического проводника на каждые три шага вперед приходится два шага назад. Общий эффект бесчисленных столкновений заключается в том, что общая скорость дрейфа электрона в цепи становится аномально низкой. Типичная скорость дрейфа может составлять 1 метр в час при наличии потенциала!

  Когда вы прикладываете электрический потенциал к двум концам цепи, электрон продолжает двигаться вперед. Прогресс всегда идет к положительному терминалу. по всей длине цепи одновременно движется много-много носителей заряда. Ток — это скорость, с которой заряд пересекает точку на цепи. Большой ток возникает в результате прохождения нескольких кулонов заряда по поперечному сечению провода в цепи. Если заряд плотно уложен в провод, то не обязательно иметь большую скорость, чтобы был большой ток. Вместо этого их просто должно быть много, проходящих через поперечное сечение.

  Вы можете подумать, что по этой причине электрический ток медленный, но, как вы знаете, он быстрый, очень быстрый. На самом деле он движется почти со скоростью света, и это доказывается уравнениями Максвелла, да, природа того, о чем вы спрашиваете, описывается его четырьмя уравнениями.

  Когда вы щелкаете переключателем, он вызывает немедленную реакцию во всех частях цепи, приводя носители заряда в движение в одном и том же направлении. При этом реальное движение носителей заряда происходит с малой скоростью, сигнал, информирующий их о начале движения. Электроны, которые зажигают лампочку, не должны сначала пройти от выключателя по всей длине провода к нити накала. Скорее, электроны, которые зажигают лампочку сразу после включения выключателя, — это электроны, присутствующие в самой нити накала. Когда электроны покидают нить, в нее входят новые электроны. Электроны движутся вместе так же, как вода в трубах, когда труба уже заполнена водой. Вода, которая течет из крана первой, это та вода, которая была возле сопла.

  Теперь вы спросите, не больше ли это? Ну да, это так. Электромагнетизм нельзя разделить, электричество — это магнетизм, а магнетизм — это электричество. Все, что существует, все, с чем вы взаимодействуете, все, что вы видите, все радиоволны, рентгеновские лучи, энергия далеких звезд, все это электромагнитные волны и управляются наблюдениями и уравнениями Фарадея и Максвелла соответственно. То, что вы спрашиваете, касается очень фундаментального вопроса о материи, энергии и существовании. Я бы сказал, что ваш простой вопрос вовсе не прост, он затрагивает суть фундаментальных сил природы.

  электромагнетизм — Зачем электричеству нужны провода, чтобы течь?

  Спросил 9 лет, 1 месяц назад

  Изменено 2 года, 9 месяцев назад

  Просмотрено 5к раз

  $\begingroup$

  Если вы уроните очень тяжелый мяч, потенциальная гравитационная энергия мяча превратится в кинетическую энергию.

  Если вы поместите тот же мяч в бассейн, мяч все равно упадет. Много кинетической энергии превратится в тепловую энергию из-за трения, но гравитационная потенциальная энергия все равно будет преобразована.

  Точно так же, почему электричество не течет без хорошего проводника? Почему электроны не потекут от отрицательной клеммы к положительной, если к ним не прикрепится провод?

  Электричество течет подобно волне, а металлы имеют свободные электроны в электронном облаке, которое позволяет волне распространяться или распространяться. Но когда эти свободные электроны не могут распространять волну, почему электроны просто не «двигаются», как мяч? Почему электроны просто не «двигаются» по воздуху к положительному выводу?

  Низкая скорость дрейфа означает, что электронам, скорее всего, потребуется много времени, чтобы распространить волну электричества, но они все равно должны туда добраться.

  • электромагнетизм
  • электричество
  • электроны
  • электрический ток
  • проводники

  $\endgroup$

  4

  $\begingroup$

  Продолжая использовать аналогию с мячом, подумайте о мяче как об аналоге электрона. А что, если бы мяч был прикреплен пружиной к точке? Все равно упадет? Он может колебаться вокруг этой точки, но не сможет полностью избежать сдерживающего действия пружины. То же самое и со связанными электронами. Они более или менее связаны с атомом. 6 В/м$ — такие сильные поля не могут быть созданы бытовыми напряжениями 100–250 В, доступными в большинстве стран), вы пришлось бы использовать провода из проводящего материала, в котором легко доступны свободные электроны, если вы хотите иметь электрическую проводимость при нормальных напряжениях.

  $\endgroup$

  0

  $\begingroup$

  Если вы определяете «электричество» как носители заряда в движении (что я считаю разумным), то вам нужно свободных носителей заряда, поэтому вам нужна какая-то среда, из которой носители заряда могут потеряться.

  Среда не обязательно должна быть металлической проволокой, это могут быть газы (как в случае дрейфовых камер), жидкости (скажем, ТПК с жидким аргоном или аккумуляторная батарея), плазма (очевидно, надеюсь) или твердые тела .

  Атомы, из которых состоит обычный воздух, нелегко ионизируются, и они очень быстро возвращают свои электроны (из-за электростатической силы). В металлах человеческие электроны находятся в «зоне проводимости» или около нее и могут довольно легко потеряться и не рекомбинировать эффективно. Электроны в зоне проводимости металла «свободны» в том смысле, что они могут легко перемещаться внутри проводника, но для их удаления из металла все же требуется энергия (что делает их «свободными» в более общем смысле). Эта энергия является «работой выхода», с которой вы сталкиваетесь при описании фотоэлектрического эффекта.

  Потенциальный барьер, вероятно, является самой большой причиной отсутствия потока электричества через разомкнутую цепь.

  ---

  Чтобы объяснить изоляторы в вашем примере, расширьте метафору, чтобы использовать в качестве среды холодную патоку, а не воду. Если вы готовы ждать достаточно долго, мяч все равно упадет, но это будет мучительно медленно, и вы не получите от этого ощутимой полезной работы.

  $\endgroup$

  12

  $\begingroup$

  После обсуждения ответов dmckee и Daniel, вот мое резюме.

  Электрический потенциал в твердом металле не везде равен 0. Это было бы, если бы электроны были локализованы точно там, где находятся ядра ионов, так что электрический потенциал от электронов и ядер точно компенсируется. Однако квантовая механика говорит, что у электронов есть волновая функция, которая «расплывается» (делокализованная). Электрический потенциал, который они создают, несколько шире, чем у ядер. Сумма обоих вкладов для одного атома может выглядеть следующим образом (это очень грубый и, вероятно, нереалистичный взгляд).

  Между прочим, это позволяет металлам связываться друг с другом, а электроны создают потенциал для притяжения соседнего ядра.

  Если вы суммируете эти потенциалы от многих из этих атомов, расположенных на равном расстоянии друг от друга, вы можете получить следующий потенциал.

  Другой пример такого потенциала изображен здесь. В этом потенциале электроны ведут себя как волны и будут отскакивать от каждой поверхности. Поэтому они не так легко покидают металл: им пришлось бы преодолевать потенциальную стенку на поверхности металла. По этой причине электроны продолжают течь по металлическим проводам.

  Обратите внимание, что если у вас есть избыток электронов, они будут отталкивать друг друга, пока не окажутся на поверхности металла, поэтому на поверхности проводников остается лишний заряд.

  $\endgroup$

  $\begingroup$

  Когда вы спросите: «Почему электроны просто не «двигаются» как мячик? Почему электроны просто не «двигаются» по воздуху к положительной клемме.» Я думаю, вы должны иметь в виду, что шар состоит из нейтральных атомов, которые сами состоят из отрицательно заряженных электронов и положительно заряженных протонов. Электроны притягиваются к положительному полюсу, а протоны отталкиваются в равной степени. Поэтому мяч в целом не движется. Это отвечает на одну часть вашего вопроса. Тогда вы можете спросить, почему электроны сами по себе не движутся к положительному выводу? И ответ заключается в том, что они могут, если напряжение достаточно велико, чтобы преодолеть притяжение электронов к протонам, к которым они присоединены в шаре. Хорошим примером этого является молния, а также статический разряд.

  $\endgroup$

  18

  $\begingroup$

  Электроны делают поток без провода. Именно это и происходит в электронно-лучевой трубке. Так почему же электроны не перетекают из одного проводника в другой через вакуум или воздух, если есть разность потенциалов? Для выхода электрона из металла требуется минимальная энергия в несколько эВ, известная как работа выхода. В электронно-лучевой трубке эта энергия минимизируется за счет выбора материала с низкой работой выхода и нагрева анода.

  $\endgroup$

  $\begingroup$

  Попробуйте найти зоны проводимости и валентные зоны. Теория объясняет с точки зрения энергий, почему течет электричество.

  Это не шары, потому что электроны связаны потенциальными ямами, из которых они должны выбраться, чтобы течь.

  $\endgroup$

  5

  $\begingroup$

  Ответы, опубликованные ЦРУ и dmckee, великолепны, и они правильно указывают, что учебники обычно махают руками о том, почему электроны не могут легко покинуть поверхность проводников, но я бы добавил, что электроны на самом деле может двигаться по воздуху, даже если электрическое поле недостаточно сильное, чтобы ионизировать воздух и образовать плазму. Любой, кто пробовал проводить количественные эксперименты по электростатике, знает это: поместите статический заряд на открытый проводник и посмотрите, как долго он останется там. Это зависит от материала, но обычно это не так долго, особенно во влажный день. Обычно вам нужно держать блок питания подключенным, если вы хотите поддерживать постоянный заряд.

  Кроме того, если оставить батарею на полке достаточно долго, вы обнаружите, что она разряжена. Это похоже на то, что ионы дрейфуют, а не электроны, и движение происходит через внутреннюю изолирующую среду батареи, а не через воздух.

  $\endgroup$

  $\begingroup$

  «Если вы определяете «электричество» как носители заряда в движении (что я считаю разумным), то вам нужно бесплатных носителей заряда». Эта логика @dmckee кажется несколько ограничительной, поскольку она неприменима без оговорок к переменному току, который, вероятно, является наиболее широко используемым видом электричества. Вы можете использовать связанные заряды для переменного тока. Например, через конденсаторы может протекать переменный ток. ОП спрашивает: «Почему электричество не течет без хорошего проводника?» Я бы сказал, что так оно и есть, например, в круглых диэлектрических волноводах, которые представляют собой просто диэлектрические стержни. Волоконная оптика является крайним примером таких явлений, и я не думаю, что можно оспаривать наличие «носителей заряда в движении» в волоконной оптике, хотя она и не обязана использовать свободные носители заряда.

  $\endgroup$

  $\begingroup$

  Кратко: Электрический поток действительно легко происходит в катодных лучах в знаменитых электронных лампах, космические лучи хорошо текут в космическом пространстве, а ионы легко текут в ионных растворах. Так что провода не нужны. Проблема состоит в том, чтобы получить заряды в вашем пространстве или воздухе, поскольку электроны предпочитают оставаться внутри материала или металла, поскольку они притягиваются к положительным ионам решетки. Дайте им достаточно энергии, чтобы выйти (работа выхода фотоэлектрического эффекта), и тогда они легко ускорятся и потекут в любом электрическом поле или разности потенциалов. Существует энергетический барьер, чтобы вывести их. Даже заряженный металлический шар не сбрасывает свой избыточный заряд в вакууме, если только заряд не настолько высок, чтобы создать сильное поверхностное поле, выводящее электроны из металла. Тепло или ультрафиолетовый свет могут помочь высвободить электроны.

  $\endgroup$

  Твой ответ

  Зарегистрируйтесь или войдите в систему

  Зарегистрируйтесь с помощью Google

  Зарегистрироваться через Facebook

  Зарегистрируйтесь, используя адрес электронной почты и пароль

  Опубликовать как гость

  Электронная почта

  Требуется, но не отображается

  Опубликовать как гость

  Электронная почта

  Требуется, но не отображается

  Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie

  .

  электромагнетизм — Если ток течет по проводу, соединяющему два полюса батареи, насколько высокое внешнее напряжение я должен приложить, чтобы остановить ток?

  Предполагается прямой электрический провод без диэлектрической изоляции (т. е. диэлектрическая проницаемость изоляции провода уменьшит смещение Ec поле конденсатора), расположенный перпендикулярно пластинам конденсатора, как показано на рисунке и при условии, что провод питается от источника, отличного от конденсатора, и конденсатор полностью заряжен, то в идеале краткий ответ будет

  , когда Ec(внутри провода)=-Ew (уравнение 1)

  где Ec(внутри провода)≠Ec (т.е. значение Ec в вакууме)

  Два электрических поля Ec(внутри провода) конденсатора и Ew источника напряжения Vw внутри провода нейтрализуется, и электрический ток Iw не будет течь по проводу.

  Практически это означает, что вы должны убедиться, что полярность (+/-) источника питания провода противоположна полярности источника напряжения В питание двух пластин конденсатора и количественно, что ток смещения между пластинами конденсатора сделан равным и противоположным по знаку постоянному току. ток Iw , протекающий по проводу таким образом,

  Ic (максимальный пик) = -Iw (уравнение 2)

  при полной зарядке ток в линиях цепи конденсатора в идеале равен нулю Ic=0 ) является максимальным пиковым значением, измеренным Ic тока в начале периода заряда конденсатора.

  Это означает, что вы должны выбрать правильное значение напряжения источника В для вашей конденсаторной цепи, которое компенсировало бы ток в проводе Iw .

  Вы можете сделать теоретический расчет, но это будет сложно из-за возможной большой погрешности, зная точные значения удельного сопротивления и импеданса двух цепей, но если ваш вопрос связан с практическим применением и предполагается, что ваш конденсатор в цепи быстродействующий зарядка, вы можете просто продолжать увеличивать В значение напряжения, пока не будет измерено Iw=0.

  Обновленный рисунок добавлен 14 мая 2021 г.: Поскольку кажется, что существует много путаницы в отношении предыдущего рисунка, также показанного в этом ответе, я добавил вторую версию схемы, которая, я надеюсь, прояснит ситуацию. Используется обычный ток.

  Обновление ответа добавлено 22 мая 2021 г.: Электрическое поле Ew внутри провода с током, подключенного к источнику напряжения, не равно нулю. E=0 случай внутри проводника справедлив только для электростатики, а не для проводника с током, где электрическое поле внутри проводника не равно нулю, E≠0 . Весь смысл этой схемы в том, что оголенный провод (обозначенный красным) внутри поля конденсатора подключен к источнику напряжения, поэтому электростатическое равновесие постоянно нарушается и никогда не достигается. physics.stackexchange.com/a/250651/183646 Определенно Ew присутствует напротив Ec все время после зарядки конденсатора. Мы можем предположить, что конденсатор находится в вакууме , чтобы избежать диэлектрической утечки и, следовательно, идеальный случай. Поля будут взаимодействовать и, следовательно, влиять на ток в проводе. Конечно, из-за огромной разницы в проводимостях между воздухом и проводом потребовалось бы огромное напряжение Vc на обкладках конденсатора, чтобы обнулить даже небольшой ток в проводе Iw.

  Работа системы нелинейна. Ставим Vw при 0 приводит к электростатическому равновесию и поверхностному заряду на проводе с электрическим полем внутри провода Ew=0 . Однако приведение Vw к любому ненулевому значению дает Ew≠0 внутри провода. Поэтому вы не можете наложить Vw=0 . Дело обстоит сложнее, https://link.springer.com/article/10.1023/A:1018874523513, https://www.if.ufrj.br/~dore/Fis3/Assis_et_al.pdf.

  Я не утверждаю, что мой ответ на 100% правильный и предполагает идеальный случай. Однако после дальнейшего исследования все кажется более сложным, и если не будет дано точное аналитическое решение проблемы или представлен соответствующий эксперимент, я расцениваю этот вопрос как большой вопросительный знак!

  Обновление ответа 28 мая 2021 г. : https://tinyurl.com/2ca5byv7 Олег Ефименко провел эксперимент, ясно показывающий осевое однородное электрическое поле, сформированное внутри постоянного тока. провод, по которому течет электрический ток. Вопрос теперь в том, будут ли электрические однородные векторы внутри провода этого поля взаимодействовать с электростатическим выровненным полем конденсатора?

  Обновление окончательного ответа 29 мая 2021 г.:

  За исключением случая Vw=0, когда внутри провода существует электростатическое равновесие и Ew=0, и поэтому работа нашей системы не является линейной по сравнению со всеми другими значениями Vw≠ 0, где внутри провода создается электрическое поле из-за тока Ew≠0 от источника напряжения Vw, и на проводе не формируется электростатическое равновесие, которое может отталкивать внешнее электростатическое поле, и поэтому случай Vm=0 не может использоваться в тогда анализ

  » Электрические поля полностью описываются уравнениями Максвелла, которые линейны как по E, так и по B. Линейность подразумевает суперпозицию, что означает, что поля не взаимодействуют друг с другом, а просто векторно складываются. Если они имеют равные и противоположные амплитуды в любой точке результирующая будет равна нулю — т. е. точной отмене в этой точке. Это верно как для статических, так и для изменяющихся во времени/пространстве полей.

  Поэтому мой первоначальный ответ правильно .

  Как протекает электрический ток в проводе?

  Физика

  Прасенджит С.

  спросил 04.08.13

  В проводнике электрон проволочного потока или электрон производится потоком клеток?

  Мне очень трудно понять, пожалуйста, помогите нам!

  Подписаться І 3

  Подробнее

  Отчет

  2 ответа от опытных наставников

  Лучший Новейшие Самый старый

  Автор: Лучшие новыеСамые старые

  Джин Г. ответил 04.08.13

  Репетитор

  5,0 (257)

  Ты сможешь! Я покажу вам, как.

  Смотрите таких репетиторов

  Смотрите таких репетиторов

  Arvada,

  Трудно дать короткий ответ на ваш вопрос, но я могу опустить целую кучу деталей и дать вам общее представление.

  Электроны — заряженные частицы. Имеют отрицательный заряд. Электрон обычно является частью атома, поэтому его нельзя легко перемещать, не захватив с собой весь атом. Но у металлов есть много электронов, которые не очень сильно связаны со своими атомами, и они могут перемещаться внутри куска металла. Если бы у нас был способ толкать их, они протекали бы как электрический ток.

  Чтобы понять, откуда идет толчок, нужно знать, что положительные и отрицательные заряды притягиваются друг к другу. Если бы у нас могло быть место, где есть группа дополнительных электронов, это пятно имело бы значительный отрицательный заряд. Кроме того, если у нас есть другое пятно, в котором отсутствует группа электронов, оно будет иметь положительный заряд. Электрон, не связанный прочно с атомом между этими двумя местами, притянется к стороне с положительным зарядом и начнет двигаться.

  Область между положительной и отрицательной точками будет иметь так называемое электрическое поле, вызванное зарядами. Это поле измеряется в вольтах (технически вольт на метр). Таким образом, напряжение — это «давление», которое заставляет электроны двигаться. Аккумуляторы и генераторы создают концентрации заряда на своих выходных клеммах. (Как они это делают, это отдельная история.) Один терминал будет называться «+», а другой — «-», что соответствует положительным и отрицательным зарядам. Если вы соедините клеммы батареи с противоположными концами куска или провода, это электрическое поле следует по проводу от положительного к отрицательному, и все свободные электроны в проводе начинают двигаться к положительному концу. Помните, что на положительной клемме батареи отсутствует группа электронов, поэтому они текут в эту клемму. На отрицательной клемме батареи есть куча лишних электронов, поэтому она заменяет те, которые ушли с другого конца провода в батарею. Батарея (или генератор) поглощает электроны, идущие от провода к его положительному выводу, и продолжает заменять электроны, которые переходят на другой конец провода от отрицательного вывода. Электроны, движущиеся по проводу, называются «электрическим током», который измеряется в амперах или, для краткости, «амперах».

  Это самое простое объяснение, которое я могу дать. Напряжение — это давление, а ток — это количество электронов в секунду, проходящих через провод. (Это очень, очень большое число!) Если в качестве аналогии использовать воду, текущую по шлангу, давление (напряжение) можно измерять в фунтах на квадратный дюйм, а силу тока (ампер) можно измерять в галлонах в минуту.

  Надеюсь, это поможет вам немного разобраться в электричестве.

  Голосовать за 1 Голосовать против

  Подробнее

  Отчет

  Бенджамин К. ответил 16.08.13

  Репетитор

  Новое в Византе

  Репетиторство по общественным наукам, чтению или основным предметам

  См. таких репетиторов

  Смотрите таких репетиторов

  Провод выполняет функцию проводника электричества. Для того, чтобы электричество текло по проводу, должна существовать разница в заряде. Эта разница в заряде измеряется в вольтах. Поскольку электричество — это поток электронов, электричество будет течь от отрицательного заряда к положительному.

  Голосовать за 0 Голосовать против

  Подробнее

  Отчет

  Все еще ищете помощи? Получите правильный ответ, быстро.

  Задайте вопрос бесплатно

  Получите бесплатный ответ на быстрый вопрос.
  Ответы на большинство вопросов в течение 4 часов.

  ИЛИ

  Найдите онлайн-репетитора сейчас

  Выберите эксперта и встретьтесь онлайн. Никаких пакетов или подписок, платите только за то время, которое вам нужно.

  Поток электроэнергии на ферме

  Электроэнергия является жизненно важным ресурсом на ферме и потенциальным источником проблем, если ею не управлять должным образом. Чем больше вы понимаете, как электричество течет на ферме, тем лучше вы сможете контролировать этот важный компонент работы фермы. Знание основ потока электроэнергии также поможет вам понять и предотвратить проблемы на ферме, такие как паразитное напряжение или небезопасные условия.

  Для получения дополнительной информации свяжитесь с WPS по телефону 877-444-0888.

  • Быстродействующая грунтовка
  • Как течет электричество
  • Электроснабжение фермы
  • Важно заземление
  • Электроснабжение зданий
  • Заземление оборудования

  Краткое руководство

  • Напряжение — это давление, которое пропускает электрический ток через системы электропроводки и электрооборудование.
  • Электроэнергия всегда возвращается к источнику питания (трансформатору или подстанции).
  • Электрический ток будет возвращаться к источнику по путям наименьшего сопротивления.
  • Электрические системы и системы электропитания заземлены. Заземление необходимо для обеспечения безопасности и надежности.
  • Первичная электрическая система — это электрическая система со стороны трансформатора, подключенная к сети.
  • Когда электрический ток возвращается к подстанции электроснабжения через нейтральный проводник (линию электропередачи или провод), это нормально, если небольшое количество тока также протекает через землю. Это приведет к небольшому напряжению, называемому напряжением нейтрали относительно земли (NEV).
  • Когда электрический ток не может течь через нейтральный проводник из-за какого-либо повреждения или дефекта в цепи, больший ток будет использовать путь через землю, чтобы вернуться к источнику питания. Это увеличивает NEV, возможно, до уровней, которые могут быть измерены в зонах контакта с крупным рогатым скотом на фермах.

  Консультанты WPS по сельскому хозяйству готовы помочь вам в любое время, когда вы считаете, что у вас могут возникнуть проблемы с электричеством, или когда вы переделываете или строите новые объекты. Пожалуйста, позвоните им для бесплатного анализа электрической системы вашей фермы.

  Вернуться к началу

  Как течет электричество

  Электрический ток всегда течет от источника питания к оборудованию, которое его использует, а затем обратно к его источнику, замыкая цепь по мере движения по системе электроснабжения. Каждая система электроснабжения использует нейтральный проводник для возврата тока к источнику питания. Кроме того, этот нейтральный проводник заземлен.

  Этот подход создает «путь с низким сопротивлением», по которому ток будет возвращаться к своему источнику. В нормальных условиях, когда электрический ток течет по заземленному нейтральному проводнику, небольшая часть тока также течет через землю. Это создает некоторое напряжение нейтрали по отношению к земле (NEV), небольшое, но измеримое напряжение в каждой точке, где электрическая система заземлена.

  При повреждении нейтрального проводника — вызванном бурей, коррозией или плохим контактом — электрический ток находит альтернативный путь к источнику питания через землю. Это приведет к более высоким уровням NEV и может стать источником паразитного напряжения.

  Вернуться к началу

  Электричество на ферме

  Линии электропередач на ферме обычно имеют два проводника или провода. Одним из них является провод питания (горячий), используемый для передачи первичного электрического тока к трансформатору фермы. Второй проводник, известный как нейтраль линии электропередачи, несет первичный ток обратно к подстанции электроснабжения.

  В соответствии с правилами штата Висконсин нейтральный проводник должен быть заземлен в девяти точках на каждую милю линии с помощью заземляющих стержней или подобных средств. Некоторые NEV вдоль линии являются нормальными и ожидаемыми. Один или несколько питающих трансформаторов могут снабжать ферму электроэнергией. Питающий трансформатор подключен к системе электроснабжения фермы.

  Вернуться к началу

  Заземление важно

  Надлежащим образом заземленная электрическая система обеспечивает защиту трансформатора и оборудования заказчика от повреждения. Если молния повредит трансформатор фермы, предохранитель перегорит, отключив трансформатор и предотвратив попадание чрезвычайно высокого напряжения на оборудование фермы.

  Нейтраль линии электропередачи линии распределения электроэнергии обычно подключается к нейтральному проводу системы фермы. Это соединение, выполненное на питающем трансформаторе, имеет жизненно важное значение для обеспечения безопасности в случае грозы или других повреждений. Однако это также означает, что некоторое количество NEV от линии распределения электроэнергии может попасть в нейтраль системы фермы.

  
  Заземление/подключение поилки для крупного рогатого скота

  Вернуться к началу

  Электроснабжение зданий

  Те же принципы протекания электрического тока применимы к электрическим системам, которые обслуживают отдельные сельскохозяйственные постройки. Здание получает электроэнергию по одному или двум незаземленным (горячим) проводам и нейтральному проводу, заземленному на землю, и все они подключены к источнику питания, например трансформатору. Заземление нейтрального провода требуется в соответствии с нормами электропроводки. Нейтральный проводник должен быть соответствующего размера для нагрузки и должен быть в хорошем состоянии, чтобы обеспечить путь с низким сопротивлением.

  Вернуться к началу

  Заземление оборудования

  В целях безопасности электрооборудование также должно быть частью системы заземления. Это достигается за счет заземления. Отдельный сплошной провод проходит от оборудования до электрической сервисной панели. Там он соединяется с заземленной нейтралью, «связывая» оборудование.

  Заземляющий провод может быть оголен или покрыт зеленым изоляционным материалом. Он крепится к металлической раме электрооборудования.

  В случае электрической неисправности эта система безопасно отводит ток неисправности обратно на электрический щит. Там он отключит выключатель, предотвращая высокие уровни NEV, которые могут привести к пожару, травмам или поражению электрическим током. Вот почему любой металл в животноводческих помещениях, таких как водоводы, стойки или трубопроводы, должен быть соединен (заземлен) с главной сервисной панелью коровника.

  Если заземление оборудования отсутствует или повреждено, то вместо этого ток короткого замыкания будет течь в землю на своем пути к трансформатору источника. Электрический ток, попадающий в землю, может даже распространяться на короткие расстояния от одной собственности до соседней фермы, что часто возникает, когда замыкание на землю связано с насосом системы водоснабжения или дренажным насосом.

  Каждая ферма полагается на системы электроснабжения, которые находятся в хорошем рабочем состоянии для безопасного и стабильного использования электроэнергии. Фермеры могут помочь обеспечить надежность этих систем за счет правильной установки и обслуживания проводки и оборудования квалифицированным электриком.

  Наверх

  ---

  Почему движутся электроны?

  Что заставляет электрический заряд двигаться?

  Вы знаете, что для подъема объекта необходимо совершить работу, потому что гравитационное поле Земли тянет объект вниз. Аналогичным образом необходимо совершить работу, чтобы переместить заряженную частицу в электрическом поле. Количество работы, необходимой для перемещения заряда между точками, или работа на единицу заряда, называется 9.0124 «разность электрических потенциалов » между двумя точками. Единица разности потенциалов называется вольт. Разность потенциалов может быть как положительной, так и отрицательной в зависимости от движения заряда.

  Для перемещения зарядов нам нужно устройство, которое может работать. К таким устройствам относятся: аккумуляторы, генераторы, термопары и аккумуляторы.

  Как электроны движутся по проводу?

  Электроны не движутся по проводу, как машины по шоссе. На самом деле любой проводник (вещь, по которой может проходить электричество) состоит из атомов. В каждом атоме есть электроны. Если вы поместите новые электроны в проводник, они присоединятся к атомам, и каждый атом передаст электрон следующему атому. Этот следующий атом принимает электрон и отправляет еще один с другой стороны.

  Что такое электродвижущая сила (ЭДС)?

  Электродвижущая сила, также называемая ЭДС (измеряемая в вольтах), представляет собой напряжение, развиваемое любым источником электроэнергии, таким как батарея или генератор. Обычно он определяется как электрический потенциал источника в цепи. Устройство, которое подает электрическую энергию, называется электродвижущей силой или ЭДС. ЭДС преобразуют химическую, механическую и другие формы энергии в электрическую. Слово «сила» в данном случае употребляется для обозначения не механической силы, измеряемой в ньютонах, а потенциал, или энергия на единицу заряда, измеряемая в вольтах.

  Что такое проводники?

  В таких металлах, как медь, серебро и алюминий, электроны не связаны прочно с атомами. Их называют «свободными электронами». Это делает их хорошими проводниками. Проводники — это материалы, которые позволяют электричеству легко течь. Когда к одному концу проводника подносится отрицательный заряд, электроны отталкиваются. Когда положительно заряженный объект находится рядом с проводником, электроны притягиваются к объекту.

  ВЫШЕ — АТОМ МЕДИ — ОДНОВАЛЕНТНЫЙ ЭЛЕКТРОН СЛАБОСВЯЗАН

  Металлы содержат свободно движущиеся делокализованные электроны. Когда прикладывается электрическое напряжение, электрическое поле внутри металла вызывает движение электронов, заставляя их перемещаться от одного конца к другому концу проводника. Электроны будут двигаться в положительную сторону.

  —

   

  Медь является хорошим проводником, потому что большинство электронов, удаленных от ядра, слабо связаны и отталкиваются, так что небольшое возмущение, например разность потенциалов между двумя концами провода, может выбить валентные электроны из свободный атом, который затем возмущает соседние валентные электроны и т. д., что приводит к каскадному возмущению движущихся зарядов или тока по всему материалу. Энергия, необходимая для освобождения валентных электронов, называется энергией запрещенной зоны, потому что ее достаточно, чтобы переместить электрон из валентной зоны или внешней электронной оболочки в зону проводимости, где электрон может двигаться через материал и влиять на соседние атомы. Приведенная выше диаграмма иллюстрирует эту концепцию.

  Что такое изоляторы?

  Изоляторы — это материалы, в которых электроны не могут свободно двигаться. Примеры хороших изоляторов: резина, стекло, дерево,

  
  

  Что такое батарея и как она работает?

  Батарея преобразует химическую энергию в электрическую посредством химической реакции. Обычно химические вещества хранятся внутри батареи. Он используется в цепи для питания других компонентов. Батарея производит электричество постоянного тока (постоянного тока) (электричество, которое течет в одном направлении, а не переключается туда и обратно, как с (переменным) переменным током). Для получения дополнительной информации о батареях см.: Как работает батарея?

  Генераторы

  Генератор обычно означает машину, производящую электроэнергию. У него есть генераторная головка с проводами, вращающимися внутри магнитного поля. Возникающая в результате электромагнитная индукция заставляет электричество течь по проводам. Гибридные электромобили оснащены генератором, достаточно мощным, чтобы заставить их двигаться. Самые большие генераторы никуда не денутся; они остаются на своей электростанции.

  Термопары

  Термопара, сокращенно ТС, представляет собой устройство, непосредственно преобразующее тепло в электричество. Термопара также может работать в обратном направлении — используя электрический ток для преобразования тепла или холода.

   

  ---

  Проверьте свой Понимание:

  1. Что заставляет электрический заряд двигаться?
  а) Работа
  б) Разность электрических потенциалов
  c) Устройство, которое работает
  г) все вышеперечисленное

  2. Напряжение, развиваемое любым источником электрической энергии, например аккумулятором или генератором —
  а) работает только в одном направлении
  б) ) называется Электродвижущая сила
  в) представляет собой механическую силу, измеряемую в ньютонах
  г) является другой формой статического электричества

  3. Что делает что-то хорошим проводником?
  а) при наличии высокой электродвижущей силы между материалом
  б) материал, в котором электроны не связаны прочно
  в) материалы, не содержащие валентных электронов
  г) прочно связанные материалы

  4.