определение, характеристики, из чего состоит

Трибуны легкоатлетического стадиона затихли в ожидании. Через секунду прозвучит выстрел судейского пистолета, и длинноногие жилистые бегуны синхронно сорвутся с мест. Движимые волей к победе, все они помчатся в одном направлении — к финишу, перепрыгивая барьеры и затрачивая энергию. Похожий процесс происходит в спрятанных в стенах дома проводах, когда вы щелкаете выключателем светильника.

По замкнутой траектории под действием внешней силы начинается упорядоченное движение «бегунов» — крошечных частиц, обладающих электрическим зарядом. Наткнувшись на прибор, то есть полезную нагрузку, частицы отдают ему электрическую энергию. Так, например, заряжается аккумулятор смартфона.

ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ

От профессионального бегуна любой из нас отличается скоростью передвижения, процентом мышечной массы и выносливостью. Элементарные частицы: протоны, электроны и нейтроны, из которых построены все окружающие нас предметы и мы сами, тоже характеризуются определенными параметрами. У всех частиц одного вида они одинаковые, например, масса любого электрона в мире — 9,1*10^-31 килограмма (или 0,0000000000000000000000000000091 килограмма).

От массы зависит, как сильно две крошечные частицы или два крупных объекта будут притягиваться друг к другу. Чем больше масса, тем сильнее гравитационное поле вокруг частиц или состоящего из них объекта и больше сила притяжения. Солнце обладает гигантской массой (10³⁰ килограммов или 10 с тридцатью нолями) и удерживает вокруг себя восемь планет, пояс астероидов и кометы.

Электрическое взаимодействие похоже на гравитационное: разноименные электрические заряды притягиваются, как и массы. Чем больше заряд и масса, тем сильнее притяжение. Солнце, например, удерживает восемь планет за счет своей гигантской массы

Еще один параметр элементарных частиц — электрический заряд. Частица, обладающая им, создает вокруг себя электрическое поле. Другие заряды, попадая в это поле, начинают двигаться, но не всегда — к частице. В отличие от массы, создающей гравитационное поле, которое всегда притягивает другие частицы, электрический заряд бывает двух видов. Для удобства их обозначают знаками «плюс» и «минус». Одноименные заряды отталкиваются друг от друга, а разноименные — притягиваются, как Солнце и планеты.

Если силой «оттащить» притягивающиеся разноименные заряды друг от друга, они «накопят» электрическую энергию, как предметы копят гравитационную на большом расстоянии. Поднимая камень на большую высоту, мы придаем ему потенциальную энергию. Чем выше, тем энергия больше. Когда пальцы отпускают камень, он падает и ускоряется из-за гравитации Земли. Энергию, которая при этом высвободилась, мы можем ощутить на себе, если вовремя не уберем ногу. Если сила, разделяющая электрические заряды, прекратит действовать, они, подобно камням, падающим на землю, тут же устремятся навстречу друг другу, высвобождая накопленную электрическую энергию. Она и приводит в действие всю технику вокруг нас.

КАК ВОЗНИКАЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

Электростатическое притяжение между отрицательно заряженным электроном и положительным протонам в 2,3*10³⁹ раз сильнее гравитационного. Поэтому в природе разноименные заряды в атомах очень хорошо «перемешаны» друг с другом и всегда стремятся перемешаться еще лучше, ведь их сближение высвобождает электрическую энергию.

Свет лампочки — это высвободившаяся электрическая энергия частиц-носителей электрического заряда

Смешение зарядов начинается на уровне атомов: в них число положительно заряженных протонов и отрицательно заряженных электронов обычно одинаковое. Атомы не создают собственное электрическое поле, хотя внутри них — между положительно заряженным ядром, состоящим из протонов, и электронными оболочками — поле очень сильное.

Электроны на внешних оболочках связаны с ядрами слабее, чем электроны на внутренних, и обладают условной «свободой», как сторожевые собаки на длинной цепи. При встрече нескольких атомов их внешние электроны могут перейти в «коллективное пользование» и объединить атомы друг с другом — образовать химическую связь. Так из атомов образуются молекулы. В металлах внешние электроны настолько свободны, что не принадлежат ни одному из атомов. Своим притяжением к положительно заряженным ядрам они связывают все атомы куска металла воедино, но могут свободно «гулять без поводка» по всему его объему. Поэтому из металлов и делают электрические провода.

В состоянии покоя электроны просто «носятся» внутри металла туда-сюда, участвуя в таком же хаотичном движении, как молекулы газа в воздухе. Но стоит электронам в металле «почувствовать» внешнюю силу — электрическое поле от источника электродвижущей силы, — все они начинают смещаться туда, куда их влечет это воздействие. Направленное движение электронов и других носителей заряда в замкнутом контуре — и есть электрический ток.

Электрический ток – определение, виды и методы измерения

Электрический ток – это скорость протекания электрического заряда через точку или область. Электрический ток существует, когда есть чистый поток электрического заряда через область. Движущиеся частицы называются носителями заряда, и в разных проводниках могут быть разные типы частиц. В электрических цепях носителями заряда являются электроны, движущиеся по проводу. В электролите носителями заряда являются ионы, а в ионизированном газе — ионы и электроны. Электрический ток измеряется с помощью устройства, называемого амперметром. Электрический ток вызывает джоулев нагрев, который создает свет в лампах накаливания.

Типы электрического тока

1. Переменный ток (AC) — в его системах движение электрического заряда периодически меняет направление. Переменный ток — это форма электроэнергии, которая чаще всего подается на предприятия и в жилые дома. Аудио- и радиосигналы, которые передаются по электрическим проводам, являются некоторыми примерами переменного тока.

2. Постоянный ток (DC) — это однонаправленный поток электрического заряда и система, в которой электрический заряд движется только в одном направлении. Источниками постоянного тока являются батареи, термопары, солнечные батареи, коллекторные электрические машины типа динамо. Постоянный ток течет в проводнике, подобно проводу, но также может проходить через полупроводники, изоляторы или вакуум, как в пучках электронов или ионов.

(изображение будет загружено в ближайшее время)

Закон Ома

Закон о протекании токов был открыт Г. С. Омом в 1828 году до того, как был открыт физический механизм, ответственный за протекание токов. Представим себе проводник, по которому течет ток I, и пусть V — разность потенциалов между концами проводника. Тогда закон Ома гласит, что

В ∝ I

или, V = RI

Здесь константа пропорциональности R называется сопротивлением проводника. Единицей сопротивления в СИ является ом, обозначаемый символом Ω. Сопротивление R зависит как от материала, так и от размеров проводника.

Условные обозначения

(изображение будет загружено в ближайшее время)

В проводящем объекте движущиеся заряженные частицы, составляющие электрический ток, известны как носители заряда. В металлах положительно заряженные атомные ядра атомов удерживаются в фиксированном положении, тогда как отрицательно заряженные электроны, являющиеся носителями заряда, могут свободно перемещаться в металле. В полупроводниках носители заряда могут быть положительными или отрицательными, в зависимости от используемой примеси. Поток положительных зарядов создает электрический ток и действует в цепи так же, как и поток отрицательных зарядов в противоположном направлении.

Измерение тока

Ток можно измерить с помощью амперметра. Это также измеряется путем обнаружения магнитного поля, связанного с током.

Различные методы измерения тока:

Резистивный нагрев

Джоулев нагрев или резистивный нагрев — это процесс рассеяния мощности, при котором прохождение электрического тока через проводник увеличивает внутреннюю энергию проводника, превращая термодинамическую работу в тепло. . Джеймс Прескотт Джоуль, изобретатель этого явления, погрузил отрезок провода в фиксированную массу воды и в течение 30 минут измерил повышение температуры из-за известного тока через провод. Изменяя ток и длину провода, он пришел к выводу, что выделяемое тепло пропорционально квадрату силы тока, умноженному на электрическое сопротивление провода.

P ∝ I²R

Это соотношение известно как закон Джоуля. Единица энергии в системе СИ была названа джоулем и обозначена символом Дж. Единица мощности в системе СИ, ватт (Вт), эквивалентна одному джоулю в секунду.

Интересные факты

• С помощью искры статического электричества можно измерить до 3000 вольт.

• Молнии распространяются со скоростью до 130 000 миль в час, а их температура может достигать около 54 000° F. Молния также является разрядом электричества в атмосфере.

• Электрические угри могут производить сильные удары электрическим током напряжением около 500 вольт в целях самообороны и охоты.

• Птицы, сидящие на линии электропередачи, не получают удара током, потому что, когда птица сидит только на одной линии электропередачи, это безопасно, но если птица коснется другой линии крылом или ногами, то это создаст цепь, которая заставляет электричество течь через тело птицы, что приводит к поражению электрическим током.

• Положительные заряды отталкиваются друг от друга, и отрицательные заряды отталкиваются друг от друга. Наоборот, два противоположных заряда (положительный и отрицательный) притягиваются друг к другу.

• Когда уголь сжигается в печах, которые кипятят воду, пар, выходящий из кипящей воды, помогает вырабатывать электричество, вращая турбины, прикрепленные к генераторам. Уголь также является крупнейшим в мире источником энергии для производства электроэнергии.

Электрический ток и заряд — определение и единицы измерения

Последнее обновление Teachoo: 15 февраля 2023 г.

Что такое электрический заряд

Это основное свойство материи

Вызывает притяжение и отталкивание материи в присутствии другой материи.

Количество электричества, содержащегося в объекте, называется электрическим зарядом.

Обозначается Q.

Какие существуют виды сборов

Есть 2 типа сборов

• Положительный заряд
• Отрицательный заряд

Важное свойство электрического заряда

Есть два важных свойства электрического заряда.

В отличие от зарядов притягиваются друг к другу

Таким образом, положительный заряд притягивает отрицательный заряд.

Одинаковые заряды отталкиваются друг от друга

(2 положительных заряда отталкиваются друг от друга или 2 отрицательных заряда притягиваются друг к другу)

Что такое заряд на разных частях атома

Мы знаем, что атом состоит из протонов, нейтронов и электронов.

Части атома	Заряжать
Протоны	Имеют положительный заряд
Электроны	Имеют отрицательный заряд
Нейтроны	У них нет заряда

Бесплатно В зеленых шариках на изображении показаны законы притяжения и отталкивания.

Примечание-

Если в предмете одинаковое количество протонов и электронов, они аннулируют друг друга, и предмет не будет иметь Заряжать

Если в нем больше протонов, чем электронов, он положительно заряжен

Если в нем больше электронов, чем протонов, он отрицательно заряжен

Что такое электрический ток

Это поток электрических зарядов в проводнике

Это количество электрического заряда, проходящего через тело за 1 секунду.

Обозначается И.

Формула электрического тока

Электрический ток = электрический заряд/время

I = О/т

Что такое СИ единица электрического тока

Измеряется в Амперах. Обозначается А.

Как

Электрический ток = электрический заряд/время

Так

1 Ампер = 1 Кулон/1 Секунда

Каковы различные единицы электрического тока?

Измеряется в амперах, миллиамперах и микроамперах.

Ампер

Это единица измерения электрического тока в системе СИ.

Он назван в честь французского ученого Андре Мари Ампера.

Поскольку электрический ток = электрический заряд/время

Итак, 1 Ампер = 1 Кулон/1 Секунда.

Один ампер определяется как ток, возникающий при протекании заряда в 1 кулон в течение 1 секунды.

Миллиампер

Это меньшая единица электрического тока.

1000 миллиампер = 1 ампер

1 миллиампер = 1/1000 ампер

1 миллиампер = 10 ^-3 Ампер

1 мА = 10 ^-3 А

микроампер

Это еще меньшая единица электрического тока.

10 00 000 миллиампер = 1 ампер

1 миллиампер = 1/1000000 ампер

1 микроампер = 10 ^-6 Ампер

1 мкА = 10 ^-6 А

Электрический ток – это поток электронов (отрицательно заряженных частиц).

Электрический ток движется от отрицательной стороны батареи к положительной стороне батареи.

Как протекает электрический ток на принципиальной схеме

На схеме показано, что

Электрический ток течет от положительного конца к отрицательному концу

Это потому, что когда электричество было впервые открыто, существование электронов не было известно.

Однако на деле все наоборот.

Электрический ток течет от отрицательного конца батареи к положительному концу

Как измеряется электрический ток?

измеряется с помощью амперметра

Этот прибор включен последовательно в электрическую цепь

На принципиальной схеме он обозначается

Вопросы

Q2 Страница 200 — Определите единицу силы тока.