Определения силы тока формула: Определение силы тока. Единицы измерения силы тока — RC74 — интернет-магазин радиоуправляемых моделей

Содержание

Как обозначается сила тока

Оглавление

Время чтения: 5 минут

499

Основное понятие силы тока

Определение

Сила тока — это показатель скорости, с которой частицы зарядов электронов проходят через конкретно заданную точку в замкнутой электрической цепи.

Отличие силы тока от напряжения

В технических науках принято различают понятия, как «сила тока» и «напряжение». Между данными определениями существуют определенные отличия. Их рассмотрение играет достаточно важное значение для понятия принципа действия силы тока.

Под определением «сила тока» подразумевается некоторое количество электроэнергии. Для напряжения характерна мера потенциальной энергии. Однако, можно сделать вывод, что перечисленные два понятия достаточно сильно взаимозависимы.

Главными факторами, которые в значительной степени на них влияют, будут считаться:

материал, из которого выполнен проводник;
показатель температуры;
особенности внешних условий.

Основные различия можно наблюдать и в процессе образования и получения. Если в процессе воздействия на электрические заряды образуется напряжение, то ток будет возникать уже за счет действия напряжения, которое возникает между точками схемы.

Также имеет место различие и при сравнении с таким определением, как потребление электроэнергии. Оно будет заключаться непосредственно в показателях мощности.

Нет времени решать самому?

Наши эксперты помогут!

Контрольная

| от 300 ₽ |

Реферат

| от 500 ₽ |

Курсовая

| от 1 000 ₽ |

Способы определения силы тока

Определение силы тока практически с применением специальных приборов измерения или определенных формул (при условии наличия исходных данных).

Формула 1

Основной формулой, при помощи которой мы определим силу тока будет:

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

Наличие в реальности электричества может быть постоянным показателем (ток, который содержится в батарейке). Следовательно, будет применяться и понятие переменного тока (ток в розетке). Освещение любого помещения и работа всех электроприборов осуществляется именно при воздействия переменного электричества.

Основным различием переменного тока от постоянного является его наиболее сильная склонность к трансформации. Наиболее простым и распространенным примером действия переменного тока может также послужить эффект включения люминесцентных ламп. При включении такой лампы постепенно начинает осуществляться движение заряженных частиц вперед и назад, что и является объяснением действия переменного тока. Следовательно, данный вид электроэнергии считается самым распространенным для применения в быту.

Формула 2 — 3

Опираясь на основной закон Ома, силу тока для участка цепи можно рассчитать по формуле:

\[I=\frac{U}{R}\]

U — напряжение;

R — сопротивление от внешних элементов сети. Таким образом, сила тока будет прямо пропорциональна показателю напряжения, которое измеряется в Вольтах, и обратно пропорционально сопротивлению проводника заданного участка, выражаемому в Омах.

Расчет силы электричества в полной цепи рассчитан таким образом:

\[I=\frac{E}{R+r}\]

R — сопротивление от внешних элементов сети.

r — внутреннее сопротивление;

Е — электродвижущая сила ЭДС.

Основными методами определения силы тока при использовании систем приборов на практике являются:

Магнитоэлектрический измерительный метод. Его главными положительными качествами выступают довольно чувствительность и точность всех показателей при минимальном энергопотреблении. Вышеуказанный способ используется исключительно при вычислении величины силы постоянного тока.

Электромагнитный способ основан на определении силы тока (постоянный и переменный). Для этого используется процесс преобразовании и перехода из электромагнитного поля в сигнал магнитного датчика модуля.
Косвенный метод предназначен для определения напряжения при помощи вольтметра.

Чтобы определить показатели и величины малого тока, чаще всего используют миллиамперметры, микроамперметры, а также гальванометры.

Подключение аппаратов осуществляется при использовании двух методов:

Последовательное подключение проводников;
Параллельное подключение цепи.

Определение силы тока, который является потреблением, принято считать не особо важным показателем.

Иной случай, это измерение напряжения или сопротивления. Однако, без вычисления физической величины силы тока будет невозможно рассчитать потребляемую мощности.

Оценить статью (86 оценок):

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

спросил от Вопросы и ответы в категории Естественные науки

Ваш ответ

Отображаемое имя (по желанию):

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

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

Анти-спам проверка:

Чтобы избежать проверки в будущем, пожалуйста войдите или зарегистрируйтесь.

Подъемная сила электромагнита — способы увеличения напряженности магнитного поля

11 мая 2021 г.

Для начала ознакомимся с производными выражениями для подъемной силы электромагнита: магнитное поле, напряженность магнитного поля.

Согласно Википедии, магнитное поле — это векторное поле, описывающее магнитное воздействие на движущиеся электрические заряды, электрические токи и магнитные материалы. В электромагнетизме магнитные поля окружают намагниченные материалы и создаются электрическими токами, такими как те, которые используются в электромагнитах, и электрическими полями, изменяющимися во времени.

Подъемная сила электромагнита (напряженность магнитного поля) Формула

Электрический ток (I) — это скорость потока заряда (Q) в единицу времени (t). т. е. I = Q / t и Q = It из этого уравнения, если вы увеличиваете ток, количество заряда также увеличивается. В инвариантном уравнении Лоренца магнитной силы:
F = qE+ qvB, где
F — магнитная сила
q — количество заряда
V — скорость заряженных частиц, которые в нашем случае являются электронами, текущими в проводниках, используемых для создания электромагнита. , B — плотность магнитного потока.

Как сделать электромагнит сильнее?

Это имеет то же значение, что и вопросы типа «как сделать электромагнит более мощным?», «как можно увеличить силу электромагнита?» или «как сделать электромагнит сильнее?»

Из приведенных выше уравнений ясно видно, как сила магнитного поля зависит от тока (I) и заряда (Q). Поскольку сила поля от электромагнита регулируется и пропорциональна току, протекающему через катушку, и количеству витков — «ампер-витков» катушки.

Таким образом, существует несколько способов увеличения электромагнитной силы :

Увеличение силы тока, протекающего по проводу – Магнитное поле создается током, протекающим по проводу. Чем больше ток, тем сильнее магнитное поле и, следовательно, сильнее электромагнит.
Однако следует помнить, что существует предел силы магнитного поля, которую поддерживает железный сердечник. Ток можно увеличить, но магнитная сила не увеличится пропорционально. Сердечник насыщается, и увеличение тока не вызовет соответствующего увеличения магнитного поля.

Добавление ферромагнитного сердечника — это также увеличивает магнитное поле (до определенного предела), а также помогает направить поле туда, где оно необходимо. Использование большого непрерывного ферромагнитного сердечника в сочетании с полюсными наконечниками правильной формы может концентрировать магнитное поле и сделать его еще сильнее между полюсными наконечниками.
Однако при высоких полях ферромагнитные материалы насыщаются и не дают дополнительных преимуществ. Самые сильные электромагниты на самом деле не используют сердечник — это катушки с воздушным сердечником. Обычно они работают с более высоким током и обычно имеют водяное охлаждение для отвода тепла. Еще более мощные электромагниты используют сверхпроводящий провод для предотвращения резистивных потерь.

Увеличение количества витков на сердечнике — Поскольку магнитное поле, создаваемое электромагнитом, зависит от количества витков катушки на единицу длины, его можно сделать более мощным, если иметь больше витков провода на заданной длине электромагнита. .

Использование материала с высокой электропроводностью в качестве катушки (например, меди, серебра и т. д.)

Таким образом, напряженность магнитного поля электромагнита пропорциональна как количеству витков в обмотке, так и току в проводе . Увеличение магнитной силы означает увеличение подъемной силы электромагнита.

Подъемная сила электромагнита Подъемная сила электромагнита Формула напряженности магнитного поля

Вам также может понравиться

Об авторе: hvrmag

11.5: Магнитное воздействие на проводник с током

Последнее обновление
Сохранить как PDF

Идентификатор страницы: 4417

OpenStax
OpenStax

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

Определять направление, в котором на проводник с током действует сила во внешнем магнитном поле
Расчет силы, действующей на провод с током во внешнем магнитном поле

На движущиеся заряды действует сила магнитного поля. Если эти движущиеся заряды находятся в проводе, то есть если по проводу течет ток, на провод также должна действовать сила. Однако, прежде чем мы обсудим силу, действующую на ток со стороны магнитного поля, мы сначала исследуем магнитное поле, создаваемое электрическим током. Здесь мы изучаем два отдельных эффекта, которые тесно взаимодействуют друг с другом: проводник с током создает магнитное поле, и магнитное поле воздействует на проводник с током.

Магнитные поля, создаваемые электрическими токами

Обсуждая исторические открытия в области магнетизма, мы упомянули открытие Эрстеда о том, что провод, по которому течет электрический ток, заставляет ближайший компас отклоняться. Была установлена связь, что электрические токи создают магнитные поля. (Эта связь между электричеством и магнетизмом обсуждается более подробно в разделе «Источники магнитных полей».)

На стрелку компаса рядом с проводом действует сила, которая выравнивает стрелку по касательной к окружности вокруг провода. Следовательно, провод с током создает круговые петли магнитного поля. Чтобы определить направление магнитного поля, создаваемого проводом, мы используем второе правило правой руки. В RHR-2 большой палец указывает в направлении тока, а пальцы обхватывают провод, указывая в направлении создаваемого магнитного поля (рис. \(\PageIndex{1}\)). Если магнитное поле исходило от вас или исходило от страницы, мы обозначаем это точкой. Если бы магнитное поле попадало на страницу, мы обозначаем это знаком ×.

Эти символы возникли при рассмотрении векторной стрелки: Стрелка, направленная к вам, с вашей точки зрения выглядела бы как точка или кончик стрелки. Стрелка, направленная от вас, с вашей точки зрения выглядела бы как крестик или ×. Составной эскиз магнитных кругов показан на рисунке \(\PageIndex{1}\), где показано, что напряженность поля уменьшается по мере удаления от провода за счет петель, которые находятся дальше друг от друга.

Рисунок \(\PageIndex{1}\): (a) Когда провод находится в плоскости бумаги, поле перпендикулярно бумаге.

Обратите внимание на символы, используемые для поля, указывающего внутрь (например, хвост стрелы), и поля, указывающего наружу (например, кончик стрелки). (b) Длинный и прямой провод создает поле с силовыми линиями магнитного поля, образующими круглые петли.

Расчет магнитной силы

Электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряда. Следовательно, проводник с током в магнитном поле должен испытывать силу, обусловленную полем. Чтобы исследовать эту силу, давайте рассмотрим бесконечно малый отрезок проволоки, как показано на рисунке \(\PageIndex{3}\). Длина и площадь поперечного сечения сечения равны дл и А соответственно, поэтому его объем равен \(V = A \cdot дл\). Проволока изготовлена из материала, содержащего n носителей заряда в единице объема, поэтому число носителей заряда в сечении равно \(nA \cdot dl\). Если носители заряда движутся со скоростью дрейфа \(\vec{v}_d\), то ток I в проводе равен (из тока и сопротивления)

\[I = neAv_d. \]

Магнитная сила на любой один носитель заряда равен \(e\vec{v}_d \times \vec{B}\), поэтому полная магнитная сила \(d\vec{F}\) на \(nA\cdot dl\) носителей заряда в сечении провода

\[d\vec{F} = (nA \cdot dl)e\vec{v}_d \times \vec{B}.\]

Мы можем определить dl как вектор длины dl , указывающий вдоль \(\vec{v}_d\), что позволяет нам переписать это уравнение как

\[d\vec{F} = neAv_dd \vec{l} \times \vec{B},\] или

\[d\vec{F} = Id\vec{l} \times \vec{B}. \label{11.12}\]

Это сила магнитного поля, действующая на сечение провода. Обратите внимание, что на самом деле это чистая сила, действующая со стороны поля на сами носители заряда. Направление этой силы задается RHR-1, где вы указываете пальцами в направлении тока и скручиваете их в сторону поля. Затем ваш большой палец указывает направление силы.

Рисунок \(\PageIndex{2}\): Бесконечно малый участок провода с током в магнитном поле.

Чтобы определить магнитную силу \(\vec{F}\) на проводе произвольной длины и формы, мы должны проинтегрировать уравнение \ref{11. 12} по всему проводу. Если сечение провода прямое, а B однородное, дифференциалы уравнения становятся абсолютными величинами, что дает нам

\[\vec{F} = I\vec{l} \times \vec{B}.\]

Это сила, действующая на прямой провод с током в однородном магнитном поле.

Пример \(\PageIndex{1}\): Уравновешивание гравитационных и магнитных сил на проводе с током

Провод длиной 50 см и массой 10 г подвешен в горизонтальной плоскости на паре гибких проводов ( Рисунок \(\PageIndex{3}\)). Затем провод подвергается воздействию постоянного магнитного поля величиной 0,50 Тл, направленного, как показано на рисунке. Каковы величина и направление тока в проводе, необходимые для снятия напряжения в опорных выводах?

Рисунок \(\PageIndex{3}\): (a) Провод, подвешенный в магнитном поле. (b) Диаграмма свободного тела для проволоки.

Стратегия

Судя по диаграмме свободного тела на рисунке, натяжение в опорных проводах становится равным нулю, когда гравитационные и магнитные силы уравновешивают друг друга. Используя RHR-1, мы обнаруживаем, что магнитная сила направлена вверх. Затем мы можем определить ток I , приравняв две силы.

Решение

Приравняем две силы веса и магнитной силы, действующие на провод:

\[mg = IlB.\] Таким образом,

\[I = \frac{mg}{lB} = \frac{ (0,010 \, кг}{92)}{(0,50 \, м)(0,50 \, T)} = 0,39 \, А.\]

Значение

Это большое магнитное поле создает значительную силу на длине провода, чтобы противодействовать весу провод.

Пример \(\PageIndex{2}\): расчет силы магнитного поля на проводе с током

Длинный жесткий провод, лежащий вдоль оси y , несет ток силой 5,0 А, текущий в положительном направлении y -направление. а) Если постоянное магнитное поле величиной 0,30 Тл направлено вдоль положительного x -ось, какова магнитная сила на единицу длины провода? б) Если постоянное магнитное поле с напряженностью 0,30 Тл направлено под углом 30 градусов от оси + x к оси + y , какова магнитная сила на единицу длины провода?

Стратегия

Магнитная сила, действующая на провод с током в магнитном поле, определяется выражением \(\vec{F} = I\vec{l} \times \vec{B}\). Для части а, поскольку в этой задаче ток и магнитное поле перпендикулярны, мы можем упростить формулу, чтобы получить величину и найти направление через RHR-1. Угол θ равно 90 градусам, что означает \(sin\, \theta = 1.\). Кроме того, длину можно разделить влево, чтобы найти силу на единицу длины. Для части b текущая длина записывается в виде единичного вектора, а также магнитное поле. После взятия перекрестного произведения направленность очевидна по результирующему единичному вектору.

Решение

Начнем с общей формулы для магнитной силы, действующей на провод. Мы ищем силу на единицу длины, поэтому мы делим на длину, чтобы вывести ее в левую часть. Мы также устанавливаем \(sin\,\theta\). Таким образом, решение: {l} = 1,5 \, Н/м.\] Направленность: Укажите пальцами на положительную 9о)\ш{i}\] \[\vec{F}/l = -1,30 \шат{к} \, Н/м.\]

Значение

Это большое магнитное поле создает значительную силу на проводе небольшой длины. По мере того, как угол магнитного поля становится ближе к току в проводе, на него действует меньшая сила, как видно из сравнения частей а и б.

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Прямая гибкая медная проволока погружена в магнитное поле, направленное на страницу. а) Если ток в проводе течет по + x -направление, в какую сторону будет изгибаться провод? б) В какую сторону изгибается провод, если ток течет в направлении – x ?

Раствор

а. наклоняется вверх; б. изгибается вниз

Пример \(\PageIndex{3}\): Сила, действующая на круговой провод

Круговая петля с током радиуса R , по которой течет ток I , расположена в плоскости xy . Постоянное однородное магнитное поле прорезает петлю параллельно оси y (рис. \(\PageIndex{4}\)). Найдите магнитную силу, действующую на верхнюю половину петли, нижнюю половину петли и полную силу, действующую на петлю.

Рисунок \(\PageIndex{4}\): Петля из провода, по которому течет ток в магнитном поле.

Стратегия

Магнитная сила на верхней петле должна быть выражена через дифференциальную силу, действующую на каждый сегмент петли. Если мы проинтегрируем по каждой дифференциальной части, мы найдем общую силу на этом участке петли. Аналогично находится сила на нижней петле, а полная сила есть сложение этих двух сил.

Решение

Дифференциальная сила, действующая на произвольный отрезок проволоки, расположенный на верхнем кольце: направление магнитного поля (+ y ) и отрезок провода. Дифференциальный сегмент расположен на том же радиусе, поэтому, используя формулу длины дуги, мы имеем:

\[dl = Rd\theta\]

\[dF = IBR \, sin \, \theta \, d\ theta.\]

Чтобы найти силу, действующую на сегмент, мы интегрируем по верхней половине круга от 0 до \(\pi\). В результате получается: 90 sin \, \theta \, d\theta = IBR(-cos 0 + cos \pi) = -2 IBR. \]

Суммарная сила равна сумме этих сил, которая равна нулю.

Значение

Суммарная сила, действующая на любой замкнутый контур в однородном магнитном поле, равна нулю. Несмотря на то, что на каждую часть петли действует сила, результирующая сила, действующая на систему, равна нулю. (Обратите внимание, что в петле есть чистый крутящий момент, который мы рассмотрим в следующем разделе.)

Эта страница под названием 11.5: Магнитное воздействие на проводник с током распространяется под лицензией CC BY 4.0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax посредством исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts. ; подробная история редактирования доступна по запросу.

Наверх

Была ли эта статья полезной?

Тип изделия
Раздел или страница
Автор
ОпенСтакс
Лицензия
СС BY
Версия лицензии
4,0
Программа OER или Publisher
ОпенСтакс
Показать оглавление
нет
Метки
1. Магнитная сила
2. источник@https://openstax.

Как обозначается сила тока

Основное понятие силы тока

Отличие силы тока от напряжения

Способы определения силы тока

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

\[I=\frac{U}{R}\]

\[I=\frac{E}{R+r}\]

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

Ваш ответ

Похожие вопросы

Подъемная сила электромагнита — способы увеличения напряженности магнитного поля

Вам также может понравиться

Об авторе: hvrmag

11.5: Магнитное воздействие на проводник с током

Цели обучения

Магнитные поля, создаваемые электрическими токами

Расчет магнитной силы

Пример \(\PageIndex{1}\): Уравновешивание гравитационных и магнитных сил на проводе с током

Пример \(\PageIndex{2}\): расчет силы магнитного поля на проводе с током

Упражнение \(\PageIndex{1}\)

Раствор

Пример \(\PageIndex{3}\): Сила, действующая на круговой провод

alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ

Рубрики