Применение электрического тока в металлах
Практически все металлы можно рассматривать, как проводники электрического тока. Это обусловлено их строением, представляющим собой кристаллическую пространственную решетку. Узлы этой решетки совпадают с центрами положительных ионов, вокруг которых наблюдается хаотическое движение свободных электронов. Этим объясняется явление проводимости, благодаря которому применение электрического тока в металлах получило наиболее широкое распространение.
Свойства металлов полностью зависят от их внутреннего строения. Твердое состояние металлов представляет собой кристаллическую решетку пространственного типа, где кристаллы расположены упорядоченно. Как уже было отмечено, между узлами кристаллической решетки наблюдается движение свободных электронов.
Абсолютное значение их отрицательных зарядов совпадает с положительным зарядом всех ионов, расположенных в узлах кристаллической решетки. Когда через проводник пропускается электрический ток, ионы остаются на своем месте.
Происходит перемещение свободных электронов, одинаковых в любом веществе.
То, что в металлах существуют электроны, проводящие ток, было доказано очень давно. Прежде всего, эти полезные свойства используются при передаче электроэнергии от источника к потребителям. В основе работы генераторов и электродвигателей также используются физические свойства металлов. Они применяются и в нагревательных приборах всех типов, предназначенных для промышленного производства и домашних условий.
Таким образом, электрический ток в металлах является упорядоченным движением свободных электронов, на которые воздействует электрическое поле. При его отсутствии, движение электронов становится хаотичным, подобно движению молекул жидкостей или газов. Однако, при наличии в проводнике электрического поля, происходит смещение электронов к положительному полюсу источника тока, то есть их движение становится упорядоченным.
Сами электроны в проводнике перемещаются с невысокой скоростью, в отличие от электрического поля, которое перемещается в проводнике со скоростью, приближающейся к скорости света. Именно эта величина служит показателем скорости распространения в проводнике электрического тока.
Применение — электрический ток — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Применение — электрический ток
Cтраница 1
Применение электрического тока в процессе нанесения гальванических покрытий создает опасность поражения электрическим током. Согласно Правилам устройства электроустановок помещения гальванических участков и цехов относятся к особо опасным помещениям, поэтому в гальванических цехах обычно используют постоянный ток напряжением до 12 В, но в отдельных случаях, например при оксидировании алюминия, необходим ток напряжением до 120 В. [1]
Применение электрического тока при диализе ускоряет процесс и создает ряд других преимуществ. [2]
Применение электрического тока для нагрева или охлаждения как путем непосредственного пропускания тока, так и с помощью вспомогательных устройств удобно тем, что тепловой поток может легко регулироваться, а сам процесс нагрева или охлаждения может быть автоматизирован. [3]
Однако применение электрического тока для нагрева пока относительно дорого. Это связано с многоступенчатостью преобразования химической энергии топлива в электроэнергию. Строительство мощных электростанций открывает большие возможности для удешевления этого способа нагрева. [4]
Технология применения электрического тока для увеличения Нефтеотдачи пластов пока не разработана. [5]
Идея применения электрического тока для ускорения процесса удаления электролитов из различных растворов была осуществлена впервые в практике. [6]
Идея применения электрического тока для ускорения процесса удаления электролитов из различных растворов была осуществлена впервые в практике. [7]
При осаждении без применения электрического тока одновременное восстановление и окисление осаждаемого металла используется для образования свободных атомов и молекул металлов. Поскольку для этого метода не требуется электрическая проводимость во время осаждения, он может использоваться с подложками изолирующего типа. Никель, медь и золото — это металлы, которые наиболее часто осаждаются таким способом. [8]
Химическое полирование не требует применения электрического тока, что упрощает использование его в производстве. [10]
При проведении опытов с применением электрического тока почти всегда приходится пользоваться реостатами во избежание возможности короткого замыкания и порчи приборов. Реостат служит для введения дополнительного сопротивления в цепь и понижения этим самым величины силы тока. [12]
Следует подчеркнуть, что многообразие применения электрического тока обусловливает сложность правил безопасности, требует знания и понимания законов электротехники. Статистика показывает, что на долю рабочих неэлектротехнических специальностей приходится свыше 50 % электротравм, хотя они имеют дело с электрооборудованием во много раз реже, чем электромонтеры. Это объясняется тем, что лица, связанные с эксплуатацией электроустройств, проходят специальное обучение. По окончании обучения им присваивается определенная квалификация. Во многих случаях они действуют только при наличии нарядов или конкретных поручений, обеспечивающих безопасность как самих исполнителей, так и других работающих. Поэтому все работники предприятия, не имеющие квалификации или наряда на выполнение работ, не должны производить какие-либо, даже незначительные, электротехнические работы — это дело только специально обученных электромонтеров. И все же есть некоторые общие правила электробезопасности, знать которые необходимо каждому рабочему. [14]
Порядок проведения всех работ с применением электрического тока строго регламентирован соответствующими инструкциями по технике безопасности. Работы должен проводить подготовленный персонал под наблюдением ответственных лиц, хорошо знающих особенности производства. [15]
Страницы: 1 2 3
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И ЕГО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ
Предмет: технология
Класс: 8
Составитель: учитель технологии Пятницкий С.П.
Тип урока: изучение нового материала
Цели:
- Ознакомить учащихся с источником получения электрической энергии, областью применения и правилами безопасной работы с
электрооборудованием.
Ход урока:
- Организационный момент
- Актуализация знаний
Идет по Земле 18-ый век
Искусство, наука – давно все на взлете
Но сильно страдает простой человек:
“И жизнь не светла, и застои в работе”.
Но появился Луиджи Гальвани
За ним Алессандро Вольта
Сие положение в корне исправив
Чтоб жизнь уже стала не та.
Идею отменную всем подарили
Взамен не прося ничего
Они
Заставив работать его.
- Попробуйте сформулировать тему нашего урока
- Тема нашего урока «Электрический ток и его использование»
- Выявление проблемы
- Возможна ли жизнь человека в наше время без электричества?
- Где и как используют электричество люди?
- А можем ли мы ответить на вопрос: Как люди получают электричество?
- Сегодня на уроке мы познакомимся с источником получения электрической энергии, областью применения и правилами безопасной работы с электрооборудованием.
- Открытие новых знаний
- Немного истории: Ещё в Древней Греции было установлено, что янтарь после натирания шерстяной тканью притягивает лёгкие предметы. По-гречески слово «янтарь» звучит как «электрон». От этого слова и произошёл термин «электричество».
- Электрическая энергия, которую использует человек, не существует в природе в готовом для потребления виде. Её нельзя откопать, как полезное ископаемое – нефть или уголь. Поэтому необходимую для производственных и бытовых нужд электрическую энергию человек научился получать из других видов энергии: механической, тепловой, световой, энергии химического процесса.
- В природе существуют два вида зарядов
Электрический ток – это направленное движение заряженных частиц
Формула: I=q/t Сила тока измеряется в амперах (А) – в честь французского ученого Андре Ампер
Создателем первой теории, которая выражала связь электрических и магнитных явлений был французский физик Андре-Мари Ампер.
Практическое использование электрического тока основано на физических явлениях:
- Тепловое
- Магнитное
- Химическое
- Световое
Электростанции:
- ТЭС
- ГЭС
- СЭС
- ВЭС
- ЛЭП
- А теперь закрепим то, что мы узнали. Внимание на экран.
Физминутка:
- А теперь немного отдохнём. Назови цвет которым написано слово.
- Куда же идёт электричество?
Правила электробезопасности:
|
Первое правило Никогда не проникай в трансформаторные подстанции. ЭТО ОЧЕНЬ ОПАСНО ДЛЯ ЖИЗНИ! |
|
Второе правило Нельзя пользоваться электроприборами в ванных комнатах, банях, бассейнах и саунах (электрический провод в воде подобен укусу сотни разъяренных кобр). |
|
Третье правило Прежде, чем включить незнакомый электроприбор, не поленись внимательно ознакомиться с инструкцией (это поможет не только быстро освоить новинку, но избавит тебя и окружающих от очень серьезных проблем). |
|
Четвертое правило Не вставляй вилку в розетку мокрыми руками. |
|
Пятое правило Ни в коем случае не подходи к оголенному проводу и не дотрагивайся до него. Может ударить током. |
|
Шестое правило Выдергивая вилку из розетки, никогда не тяни руками за электрический провод, может случиться короткое замыкание. |
|
Седьмое правило Никогда не протирай включенные приборы влажной тряпкой. |
|
Восьмое правило Нельзя гасить загоревшиеся электроприборы водой. |
|
Девятое правило В случае возгорания электроприборов вызывай пожарную службу «01» |
|
ВСЕГДА ОБРАЩАЙ ВНИМАНИЕ НА ПРЕДУПРЕЖДАЮЩИЕ ЗНАКИ ! |
- Рефлексия учебной деятельности на уроке. Оценка собственной деятельности учащихся
Продолжите фразу:
- сегодня я узнал…
- я понял, что…
- я научился…
- я смог…
- было интересно узнать, что…
- меня удивило…
- мне захотелось…
Определение электрического тока
Электрический ток (эл ток, или просто ток) – движущая сила современной человеческой цивилизации. Без него остановятся заводы и фабрики, погрузятся во мрак города, пропадут тепло и горячая вода в домах, многие другие блага и достижения технического прогресса станут недоступными. Однако, несмотря на такую огромную роль данного явления в человеческой жизни, многие не знают, в чем его суть, благодаря чему он возникает и протекает. В этой статье будет рассмотрено, что такое ток, как он возникает, где применяется, какие частицы являются его носителями в различных веществах, какие физические законы являются основными для данного явления.
Электрический ток
Основные определения
Существует 2 основных определения данного явления: классическое и приводимое в академических учебниках. Суть каждого из них следующая:
- Классическое определение электрического тока гласит, что он представляет собой направленное строго упорядоченное движение частиц, обладающих зарядом;
- В академических учебных пособиях указывается, что электрический ток – это скорость, с которой заряд изменяется с течением определенного времени.
Из двух данных определений первое наиболее часто применяемое, второе – используется реже, так как не описывает сути природы электротока.
Электрическая энергия
Понятие «электрическая энергия» означает высвобождаемую при движении потока заряженных частиц энергию, источником которой служит аккумуляторная батарея или генератор, потребителем – подключенные к электрической сети приборы и оборудование. Применяется оно, как правило, в быту и технике в таком сокращенном варианте как «электроэнергия». Единицей измерения электроэнергии является киловатт-час (кВт/ч).
Где применяется электрический ток
Данное явление нашло широкое применение в таких областях человеческой цивилизации, как:
- Промышленность;
- Сельское хозяйство;
- Коммунальное хозяйство;
- Банковская сфера;
- Транспорт;
- Информационные технологии.
Кроме данных областей, электричество является основой быта любого современного человека – без него невозможно функционирование бытовых приборов, аудио,- и видеотехники, внутреннего и наружного освещения, отопительных котлов, охранного оборудования и других потребителей электроэнергии.
Условия, необходимые для получения электротока
Основными условиями образования электрического тока являются следующие:
- Наличия источника – соединенного с турбиной генератора, аккумуляторной или солнечной батареей.
- Достаточное количество свободных заряженных частиц в проводнике;
- Электрическое поле, создаваемое источником питания и являющееся той сторонней силой, которая упорядочивает движение зарядов в проводнике и цепи;
- Замкнутая цепь, концы которой подключены к полюсам источника питания.
Только наличие всех данных условий гарантирует, что такое явление, как электрический ток, будет длительно протекать в той или иной цепи, запитывая различных потребителей.
Электрический ток в разных средах
В металлах
В металлах протекание тока происходит, благодаря движению таких отрицательно заряженных частиц, как электроны. При подключении к проводнику из меди, алюминия источника питания данные частицы движутся от его отрицательного полюса к положительному или от фазы к нулю.
Медные проводники
В полупроводниках
В полупроводниках (кремний, германий) основными носителями зарядов являются отрицательно заряженные электроны и обладающие положительным зарядом «дырки». Избыток электронов образуется при введении в материал донорной примеси n-типа с большим, по сравнению с исходным веществом, количеством электронов на внешнем электронном уровне. Образование «дырок» происходит при введении в исходный полупроводник вещества с меньшим количеством электронов на внешнем электронном уровне – акцепторной примеси p-типа.
Протекание тока осуществимо в материалах на примере самой простой полупроводниковой радиодетали (диода), состоящей из двух пластинок кремния с введенными в них примесями n и p-типа. При этом пластинка с примесью n-типа называется катод, p-типа – анод.
Диод
При подключении к катоду отрицательного полюса источника питания, а к аноду – положительного, вследствие притяжения электронов из области n-типа плюсом батареи в цепи начнет протекать ток. При подключении питания к диоду в обратной полярности ток протекать не будет – электроны катода будут притягиваться к положительному полюсу батареи, «дырки» анода – к отрицательному.
В вакууме и газе
В обычном состоянии газы являются типичными диэлектриками. Однако при воздействии на газ высокой температуры, ультрафиолетового или рентгеновского излучения он подвергается ионизации – находящиеся в нем атомы теряют свои электроны или притягивают (захватывают) их из соседних атомов. Вследствие данного эндотермического процесса атомы газа теряют свою электронейтральность, и из них образуются такие носители зарядов, как ионы (анионы – отрицательно заряженные и катионы – положительно заряженные).Сам газ в таком состоянии называется плазмой.
Плазма
В жидкости
В жидкостях, обладающих электрической проводимостью (электролитах), основными носителями зарядов являются ионы, образующиеся при электролитической диссоциации солей.
Законы электрического тока
Основными законами электротехники являются такие всем известные из курса школьной физики постулаты, как:
- Закон Ома;
- Закон Фарадея;
- Закон Джоуля-Ленца.
Опасность электрического тока
Помимо полезных свойств, ток – это также достаточно опасное для человеческого здоровья и жизни явление. Так, при соприкосновении с оголенным проводником, в котором величина силы тока свыше 0,1 Аи напряжения – 100 В, возможны серьезные электротравмы, повреждения внутренних органов и даже остановка сердца. Поэтому перед началом работ на не обесточенном по каким-либо причинам участке цепи характеристики протекающего по нему электротока должны в обязательном порядке измеряться, чтобы разумно оценивать последствия поражения током при контакте с токопроводящей поверхностью.
На заметку. При работе на электроустановках необходимо знать, как называются предупреждающие знаки электрической безопасности. Это нужно для того, чтобы ориентироваться в том, насколько опасна работа на том или ином участке цепи в случае его вынужденного или случайного нахождения под напряжением.
Таким образом, знание природы и сути такого явления, как электрический ток (сокращенно эл ток это), позволяет не только понять, как он протекает по тем или иным веществам, но и осознать опасность данного явления для человеческого здоровья при неаккуратном обращении с находящимися под напряжением проводниками, вышедшими из строя электроприборами.
Видео
Электрический ток – оружие красоты — Энергетика и промышленность России — № 03 (263) февраль 2015 года — WWW.EPRUSSIA.RU
Газета «Энергетика и промышленность России» | № 03 (263) февраль 2015 года
Без электричества, пожалуй, ни одна сфера нашей жизни не обходится. Например, столь популярная в наше время косметология тоже взяла электричество на вооружение.Мода на ток
Сегодня электрический ток лежит в основе многих косметологических процедур. Реклама активно предлагает нам воспользоваться фотоэпиляцией, миостимуляцией, биостимуляцией, фонофорезом и т. д. Все эти незнакомые слова сулят красоту, стройность и молодость. А уж солярий, используемый для улучшения цвета кожи и насыщения организма витамином D, знаком абсолютно всем.
Спектр проблем, с которыми борется электричество в косметологии, весьма широк: морщины, рубцы, отеки, лишний вес, целлюлит, нежелательная растительность на теле и т. д. Популярность косметологических процедур с использованием электричества с каждым годом растет, а спектр услуг расширяется.
В чем секрет популярности методик, основанных на применении электротока, и каковы их преимущества? Разобраться попробуем вместе с профессиональным косметологом Еленой Бондаренко. – Люди любят все новое, а сейчас появляется много новых методик, омолаживающих с помощью аппаратов. Из аппаратной косметологии чаще всего я применяю микротоковую терапию, дарсонваль и ультразвук. Этими методиками я пользуюсь уже несколько лет, и, на мой взгляд, они очень эффективны, – говорит Елена. – Воздействие электрического тока идет на глубокие слои кожи, на мышцы, а также на мышцы сосудов, снимая спазм и тем самым нормализуя крово- и лимфообращение. Кроме того, с помощью некоторых методик под действием тока внутрь кожи проникают косметические средства и создают «депо», что позволяет оказывать более глубокое и направленное воздействие… Такого эффекта нельзя добиться с помощью масок или массажа, но можно совместить в одной процедуре либо в промежутках между курсами аппаратных методик.
Приятные удары током
Все косметологические процедуры, основанные на применении электрического тока, имеют примерно одинаковые противопоказания, но борются с разными проблемами. Так, микротоковая терапия – это физиотерапевтический метод воздействия на кожу лица и шеи, основанный на использовании электрического тока сверхмалой силы и низкой частоты (100 микроампер).
Женщины, пользовавшиеся процедурой, признают, что она безболезненна, а для некоторых даже приятна. Малые разряды тока воздействуют на клетки кожи, как бы оживляя их. Под воздействием тока малых частот улучшается метаболизм тканей, снимается мышечный спазм, нормализуется салоотделение. Микротоки оказывают мягкое тонизирующее действие на мимическую мускулатуру лица, производя эффект лифтинга, оказывают противовоспалительное, дезинтокационное действие, стимулируют активность иммунной системы кожи.
Микротоковую терапию в косметологии применяют при увядании кожи, угревой сыпи, отеках, ухудшении крово- и лимфообращения, спазмах мышц рта и глаз. Кроме того, микротоки используются в борьбе с целлюлитом и лишним весом, с послеоперационными отеками.
– Эффект микротоковая терапия дает отличный, – говорит Елена, – но только при применении курсами по 10‑15 процедур два раза в год у людей в возрасте 27‑45 лет. В более позднем возрасте микроток неэффективен.
По сути, микротоки воздействуют на кожу лица, как массаж, но более деликатный и дающий возможность стимулировать, а также очищать клетки от токсинов. Эта процедура незаменима при серьезных повреждениях кожи. Например, после пластической операции. В основном микротоковая терапия применяется на лице, шее, в области декольте. Часто вместе с ней используются различные препараты, которые за счет воздействия электричества более глубоко проникают в кожу.
Другая процедура омолаживания с использованием электрического тока, пользующаяся популярностью, – ультразвук. Как известно, ультразвук – это звуковые волны, имеющие частоту выше, воспринимаемой человеческим ухом. На кожу ультразвук воздействует посредством высокочастотных механических колебаний.
– Проникая в кожу, ультразвук осуществляет микромассаж и нагрев тканей (в подкожной клетчатке и коже), тем самым повышая проницаемость клеток, бактерицидные свойства кожи, усиливает лимфо- и кровоток. Вибрация, как вы знаете, обладает расслабляющим и обезболивающим действием за счет снятия спазма, – объясняет Елена.
В косметологии применяется в основном ультразвуковая чистка лица, фонофорез (сочетание ультразвука с применением лекарственных средств) и ультразвуковая антицеллюлитная терапия.
Если говорить о чистке, то ее осуществляют специальной лопаткой, которую двигают по разрыхляющему гелю. При этом происходит сразу два воздействия: механический пилинг кожи, а за счет вибрации ультразвука сальные пробки выходят на поверхность.
Другой стороной ультразвуковой лопатки можно делать фонофорез – это процедура, когда под действием ультразвуковых волн в кожу вводятся увлажняющие, противовоспалительные и успокаивающие средства.
Об ощущениях от процедуры можно сказать так: их нет. Ультразвук человеческое тело не ощущает никак, чувствуется только движение лопатки по лицу.
Из медицины в косметологию
Процедура, где разряды электрического тока действительно ощущаются, – это дарсонвализация. Она знакома многим как метод физиотерапии при лечении самых разных заболеваний. В медицине дарсонваль широко и с успехом используется с конца XIX века. Свое название метод получил по фамилии автора – французского физиолога и физика Арсена д’Арсонваля.
Основан метод на воздействии импульсного тока высокой частоты и высокого напряжения, но малой силы на поверхностные ткани и слизистые оболочки организма человека.
– Коронным фактором дарсонваля является электрический разряд, способный оказывать прижигающее действие на ткани, этим купируя начавшееся воспаление. Дополнительный противовоспалительный эффект дарсонваля в том, что электрические разряды вызывают ионизацию воздуха, образуя вокруг электрода озон и азот. Также под действием дарсонваля усиливается оксигенация (восполнение кислородом) тканей, – говорит наш эксперт.
Дарсонваль используется для лечения угревой сыпи, акне, дерматитов, при жирной и пористой коже, чрезмерно сухой коже, варикозном расширении вен, для повышения тонуса кожи, уменьшения отечности, застойных явлений. Эффективен аппарат дарсонваль и в комплексной борьбе с облысением. С помощью специальной насадки в виде расчески дарсонваль воздействует на волосяные луковицы: усиливая рост волос, приостанавливая их выпадение.
Процедура дарсонвализации у всех вызывает разные ощущения, но, в общем, они сравнимы с легкими покалываниями и пощипываниями. И здесь степень приятности зависит от болевого порока человека. Моя знакомая, например, один сеанс дарсонвализации при лечении воспаления на лице выдержала с трудом. Ну а я с ощущением легкого дискомфорта сделала сразу несколько сеансов. Электротерапия, конечно, эффективна, но имеет ряд противопоказаний, с которыми нужно считаться. Это острые дерматиты, лихорадочные состояния, острая сердечно-сосудистая недостаточность, злокачественные новообразования, эпилепсия, кардиостимулятор, беременность, индивидуальная непереносимость электрического тока и т. д.
Опасная экономия
Многие задаются вопросом – зачем ходить в салон красоты, если аппаратами для косметологических процедур можно пользоваться дома, сэкономив и деньги, и время?! Ведь купить сегодня можно все что угодно, даже не выходя из дома.
Но! Любая косметологическая процедура приравнивается к медицинской. Недаром косметологи обязаны иметь медицинское образование. Аппаратным методикам нужно специально обучаться, знать особенности их воздействия на организм человека, учитывать противопоказания. Понимать силу и область воздействия аппаратных методик. Иметь представление о фармакологии. Самолечение с помощью косметологических электрических аппаратов способно нанести нешуточный вред красоте и даже здоровью.
– Дарсонваль в домашних условиях можно применять после консультации косметолога, который даст вам подробные разъяснения в соответствии именно с вашими ндивидуальными особенностями, так как, несмотря на простоту прибора, методик его применения множество. Были случаи, когда из‑за нарушения правил использования аппарата образовывалась искра, и это приводило к ожогам, – предостерегает косметолог.
За страшными историями далеко ходить не нужно. Например, ультрафиолетовое излучение, свойства которого повсеместно используются для загара в солярии, может грозить не только ожогом. Моя знакомая, будучи старшеклассницей, чуть не лишилась зрения, желая освежить цвет лица с помощью УФ-лампы, которую отец девушки принес домой в качестве средства стерилизации помещения.
Зная о свойствах ультрафиолета покрывать кожу загаром, девушка решила, что будет полезно, обратив лицо к лампе, 20 минут позагорать. А вот о том, что смотреть на УФ-излучение незащищенными глазами крайне опасно, она не подозревала. В результате этой «солнечной ванны» пришлось экстренно спасать зрение – врачи рекомендовали провести две недели в кромешной темноте.
– Вы и представить не можете, как это страшно – жить в полной тьме, – вспоминает горе-загоральщица. Ведь, кроме того, девушка испытывала жгучую боль в глазах, ее не покидал страх навсегда лишиться зрения.
Этот случай поставил девушке пожизненную прививку против самостоятельного использования электроприборов для косметологических процедур. К тому же без защитных очков в солярий она теперь ни ногой.
Думаю, история эта из ряда вон, но она наглядно показывает, как может быть опасно невежество, когда речь идет о здоровье и красоте.
Электрический ток в газах — Основы электроники
Газы (в том числе и воздух) при обычных условиях не проводят электрический ток. Только под действием высокой температуры, большой разности потенциалов, рентгеновских лучей, ультрафиолетовых лучей, космических лучей, радиоактивного излучения и некоторых других причин газы ионизируются и становятся проводниками. Если прекращается действие причины, вызывающей ионизацию газа, то он перестает проводить электрический ток (в отличие от электролитов, которые всегда являются проводниками электрического тока).
Ионизация газа отличается от ионизации жидкого проводника. В жидкости молекула распадается на две заряженные части, а в газе происходит отделение электронов от молекул (рис. 1) (при этом молекулы превращаются в положительно заряженные ионы).
Рисунок 1. Процесс ионизации газа — распад нейтральных частиц на электроны и положительные ионы
Одним из видов прохождения электрического тока через газ является электрический разряд. Примеров электрических разрядов можно привести очень много: искра, образующаяся при разрыве электрической цепи, молния, пробой газового разрядника и т. д. Все эти разряды кратковременны.
Существует и другой вид разряда в газах — это так называемый дуговой разряд.
Рисунок 1. Дуговой разряд
Явление дугового разряда было открыто выдающимся русским ученым-электротехником В. В. Петровым. Суть этого явления заключается в том, что между двумя угольными стержнями, соединенными с источником электрической энергии, возникает непрерывный электрический разряд, сопровождаемый ярким светом и большим выделением тепла. Свойство дуг создавать яркий свет раньше использовался в прожекторах, киноаппаратуре и т. д. Благодаря большому выделению тепла электрическая дуга применяется в электрометаллургии.
Следует отметить, что электрическая дуга является простейшим генератором низкотемпературной плазмы. Плазма не обязательно связана с огромными температурами и сложнейшими установками. Электрическая дуга, молния, свечение неоновых реклам и даже пламя обычной свечи — все это различные виды низкотемпературной плазмы. Генераторы низкотемпературной плазмы называются плазматронами. Плазматрон позволяет практически любой газ нагреть до температуры 7000—10 000° С при помощи электрической дуги постоянного или переменного тока. Плазматроны находят все более широкое применение в химической и горнорудной промышленности, металлургии и в других отраслях народного хозяйства.
На явлении проводимости газов при ионизации основано устройство многих радио- и электротехнических приборов: ртутных ламп, газотронов, тиратронов, газовых разрядников, газовых стабилизаторов напряжения, газосветных трубок и др.
ПОНРАВИЛАСЬ СТАТЬЯ? ПОДЕЛИСЬ С ДРУЗЬЯМИ В СОЦИАЛЬНЫХ СЕТЯХ!
Похожие материалы:
Добавить комментарий
О природе электрического тока и основах электротехники / Хабр
В данной короткой статье попытаюсь на пальцах объяснить основы электротехники. Для тех, кто не понимает откуда в розетке электричество, но спрашивать вроде как уже неприлично.
1. Что такое электрический ток.
«Главный инженер повернул рубильник, и электрический ток все быстрее и быстрее побежал по проводам» (с)
1.1 Пара общих слов по физике вопроса
Электрический ток — это движение заряженных частиц. Из заряженных частиц у нас имеются электроны и немножко ионы. Ионы — это атомы, которые потеряли или приобрели один или несколько электронов и поэтому потеряли электрическую нейтральность, приобрели электрический заряд. Так-то атом электрически нейтрален — заряд положительно заряженного ядра компенсируется зарядом электронной оболочки. Ионы обычно являются переносчиком заряда в электролитах, в металлических проводах носителями являются электроны. Металлы хорошо проводят ток, потому что некоторые электроны могут перескакивать от одного атому к другому. В непроводящих материалах электроны привязаны к своему атому и перемещаться не могут. (Напомню, данная статья — это объяснение физики на пальцах! Подробнее искать по «электронная теория проводимости»).
Будем рассматривать ток в металлических проводниках, который создаётся электронами. Можно провести аналогию между электронами в проводнике и жидкости в водопроводной трубе. (На начальном этапе электричество так и считали особой жидкостью.) Как через стенки трубы вода не выливается, так и электроны не могут покинуть проводник, потому что положительно заряженные ядра атомов притянут их обратно. Электроны могут перемещаться только в внутри проводника.
1.2 Создание электрического тока.
Но просто так ток в проводнике не возникнет. Это все равно, что залить воду в кусок трубы и заварить с обоих концов. Вода никуда не потечет. В куске проводника электроны тоже не могут двигаться в одном направлении. Если электроны почему-то сдвинутся вправо, то слева возникнет нескомпенсированный положительный заряд, который потянет их обратно. Поэтому электроны могут только прыгать от одного атома к другому и обратно. Но если трубу свернуть в кольцо, то вода уже может течь вдоль трубы, если каким-то образом заставить ее двигаться. Точно также и концы проводника можно соединить друг с другом, и тогда электроны смогут перемещаться вдоль проводника, если их заставить. Если концы проводника соединены друг с другом, то получается замкнутая цепь. Постоянный ток может идти только в замкнутой цепи. Если цепь разомкнута, то ток не идет. Чтобы заставить воду течь по трубе используется насос. В электрической цепи роль насоса выполнят батарейка. Батарейка гонит электроны по проводнику и тем самым создает электрический ток. По научному батарейка называется генератором. Так в электротехнике называют насос для создания электрического тока.
Бывают два типа генераторов — генератор напряжения и генератор тока.
Это фундаментальная вещь на самом деле, обратите внимание! См. рисунок ниже
На верхней картинке изображен генератор напряжения, на нижней — генератор тока. Насос -генератор напряжения создает постоянное давление, насос-генератор тока создает постоянный поток. Верхняя цепь разомкнута, и нижняя — замкнута. Рассмотрим, какими свойствами обладает генератор напряжения. Представим следующую цепь
В терминах водопроводной аналогии, генератор -это насос, создающий постоянное давление, выключатель SW1 — это клапан, открывающий\перекрывающий трубу, сопротивление R1 — это кран\вентиль который насколько-то приоткрыт. Этот крантель можно прикрыть — сопротивление увеличится, поток воды уменьшится. Можно открыть побольше — сопротивление уменьшится, поток воды увеличится. Вроде все интуитивно понятно. Теперь представим, что мы открываем кран все больше и больше. Тогда поток воды будет увеличиваться и увеличиваться. При этом генератор напряжения по определению поддерживает напряжение (давление) постоянным, независимо от величины потока! Если кран открыть полностью и сопротивление станет равно 0, то поток станет равным бесконечности. При этом генератор все равно будет выдавать напряжение равное U! Конечно все это происходит в идеальной модели, когда мощность генератора бесконечна. Реальные генераторы (батарейки или аккумуляторы) примерно соответствуют этой модели в определенном диапазоне напряжений и токов.
Рассмотрим теперь цепь с генератором тока.
рис 4. Генератор тока величиной I с нагрузкой R2
Что делает генератор тока? Он гонит ток! Ему сказано гнать ток величиной I, и он его гонит, невзирая на величину сопротивления (насколько открыт кран). Открыт кран полностью — ток будет равен I. Напряжение (давление) будет равно.
Закрыт кран полностью — ток все равно будет равен I! Но при этом напряжение (давление) будет равно бесконечности. Опять таки в модели.
Из этих рассуждений интуитивно понятно вытекает основной закон электротехники — Закон Ома.
( «С красной строки. Подчеркни» (с))
2. Закон Ома.
Сначала c точки зрения генератора напряжения
Если к сопротивлению R приложить напряжение U, то через сопротивление пойдет ток
I =U/R
Теперь с точки зрения генератора тока
Если через сопротивление R пропускать ток I, то на сопротивлении возникнет падение напряжения U=I*R
Вот как-то надо этот момент осознать.
Эти две формулировки совершенно равноправны и применение их зависит только от того, какой генератор рассматривается.
Можно конечно еще записать R=U/I.
Что-то вроде — если к участку цепи приложено напряжение U, и при этом в этом участке проходит ток I, то цепь имеет сопротивление R.
Дальше по хорошему надо рассматривать варианты цепей с параллельным или последовательным включением резисторов, но неохота.
Это чисто технические моменты.
Что-то вроде
Через данную цепь из последовательно соединенных резисторов R1 и R2 проходит ток величиной I. Какое падение напряжения будет на каждом резисторе U1 и U2?
Используйте закон Ома и все!
Эта цепь кстати с генератором тока, поскольку входная переменная здесь ток. Ну то есть самого генератора тока может и не быть, просто ток в цепи известен и считается постоянным и равным I. Поэтому как бы этот ток гонит генератор тока.
Еще — говорят «падение напряжения на резисторе», потому что «производит» напряжение (давление) генератор, а после каждого резистора напряжение будет уменьшаться, падать на этом резисторе на величину U=I*R.
Хотя пару важных практических случаев все таки рассмотрим.
1. Самая важная схема.
Самая важная схема, с которой инженеру-электронщику предстоит иметь дело постоянно на протяжении всей жизни — это делитель напряжения.
( «С красной строки. Подчеркни» (с))
3. Делитель напряжения
Схема имеет вид.
Делитель напряжения представляет собой два резистора, соединенных последовательно друг с другом.
Кстати, резистором называется электронный компонент (деталька), которая реализует электрическое сопротивление определенной величины . Его также (детальку) часто называют сопротивлением. Получается немного тавтология — сопротивление имеет сопротивление R. Поэтому для деталей лучше использовать название резистор. Резистор сопротивлением 1 килоом, например.
Так вот. Что же делает эта схема? Два последовательных резистора имеют некоторое эквивалентное сопротивление, назовем его R12. По цепи проходит ток I, от плюса генератора к минусу через резистор R1 и через резистор R2. При этом на резисторе R1 падает напряжение U1=I*R1, а на резисторе R2 падает напряжение U2=I*R2. Согласно закону Ома. Напряжение U=U1+U2, как видно из схемы. Таким образом U=I*R1+I*R2=I*(R1+R2).
То есть эквивалентное сопротивление последовательно соединенных резисторов равно сумме их сопротивлений.
Выражение для тока I=U/(R1+R2)
Найдем теперь, чему равно напряжение U2. U2=I*R2= U* R2/(R1+R2).
Пример картинки из интернета. Если резисторы равны, то входное напряжение Uвx делится пополам.
Второй важный случай — учет выходного сопротивления источника (генератора) и входного сопротивления приемника (цепи, к которой генератор подключен)
рис 7. Выходное сопротивление источника и входное сопротивление приемника.Идеальный генератор напряжения имеет нулевое выходное сопротивление, то есть при нулевом сопротивлении внешней цепи величина тока будет равна бесконечности ∝. Реальный генератор напряжения обеспечить бесконечный ток не может. Поэтому при замыкании внешней цепи ток в ней будет ограничен внутренним сопротивлением генератора, на рис. обозначен буквой r.
Кстати, правильный способ проверки пальчиковых батареек, заключается в измерении тока, которые они могут отдать. То есть на тестере выставляется предел 10А, режим измерения тока, и щупы прикладываются к контактам батареи. Ток в районе 1А или больше говорит о том, что батарейка свежая. Если ток меньше 0.5А, то можно выкидывать. Или попробовать в настенных часах, может сколько-то проработает.
Если выходное сопротивление источника (внутреннее сопротивление r на рисунке) соизмеримо со входным сопротивлением приемника (R3 на рисунке), то эти резисторы будут действовать, как делитель напряжения. На приемник при этом будет поступать не полное напряжение источника U, а U1=U*R3/(r+R3). Если эта схема предназначена для измерения напряжения U, то она будет врать!
В следующих статьях планируется рассмотреть цепи с конденсаторами и индуктивностями.
Затем диоды, транзисторы и операционные усилители.
Нагревательный эффект электрического тока — Практическое применение и формула
Нагревательный эффект электрического тока широко используется всеми нами в нашей повседневной жизни. Чайник, обогреватель, тостер, электрический утюг и т. Д. Используются всеми нами в качестве альтернативы обычным методам приготовления пищи и стирки. Тот же эффект нагрева используется в электрических лампах, которые являются альтернативой обычным лампам. Все эти устройства произвели революцию в мире, в котором мы живем, за последние годы.В этом разделе сегодня мы узнаем о нагревательном эффекте определения электрического тока и применении нагревательного эффекта тока.
(изображение будет загружено в ближайшее время)
Всякий раз, когда электрический ток проходит через проводник, он имеет тенденцию выделять тепло из-за препятствий, создаваемых проводником для тока, протекающего внутри. Объем работы, выполняемой для преодоления этого препятствия электрическому току, приводит к выделению тепла в этом конкретном проводнике.
Формула теплового эффекта электрического тока
Давайте теперь узнаем о формуле нагревающего эффекта электрического тока.
Когда ток течет по проводнику, внутри проводника генерируется тепловая энергия. Этот нагревательный эффект тока зависит от трех различных факторов.
Сопротивление проводника: чем выше сопротивление, тем больше выделяется тепла.
Продолжительность протекания тока: если ток протекает в течение более длительного времени, количество выделяемого тепла больше.
Чем выше ток электрического тока, тем выше выделение тепла.
Следовательно, эффект нагрева, создаваемый током I, проходящим через проводник с сопротивлением R в течение заданного времени T, определяется следующим уравнением.
H = I 2 RT
Это уравнение также известно как уравнение Джоуля электрического нагрева.
Применение нагревающего эффекта электрического тока
Ниже приведены некоторые применения нагревающего эффекта электрического тока.
Электрический утюг:
Слюда известна как изолятор, который помещается между металлической частью и катушкой утюга. Катушка нагревается при пропускании электрического тока. Затем он переносится на металлическую часть через слюду. Наконец, нагревается металлическая часть, которую мы используем для глажки одежды.
(изображение будет скоро загружено)
Электрическая лампочка:
Электрическая лампочка состоит из толстой металлической проволоки, изготовленной из вольфрама. Вольфрам хранится в инертной среде с вакуумом или нейтральным газом.Когда ток проходит через вольфрамовую проволоку, она нагревается и начинает излучать свет. Большая часть электроэнергии, потребляемой в цепи от источника электричества, имеет тенденцию рассеиваться в окружающей среде в виде тепла, а оставшаяся часть выделяется в виде световой энергии.
(изображение будет загружено в ближайшее время)
Electric Heater:
Что касается электрического нагревателя, то здесь используется нихромовая проволока с высоким сопротивлением в виде катушки. Затем эта катушка наматывается на канавки, сделанные либо из керамического материала, либо из фарфоровой глины.Когда ток проходит через катушку, она нагревается, что, в свою очередь, используется для нагрева посуды для приготовления пищи.
(изображение будет скоро загружено)
Электрический предохранитель:
В любом электрическом приборе из-за внезапного повышения тока прибор сгорает. Иногда это может привести к пожару. Провод, имеющий более низкую температуру плавления, подключается в виде последовательного соединения с цепью во избежание несчастных случаев такого типа. Когда ток имеет тенденцию к увеличению, проволока плавится из-за чрезмерного нагрева и, следовательно, разрывает электрическую цепь.
(изображение будет загружено в ближайшее время)
Чтобы использовать нагревательный эффект электрического тока, элемент бытовой техники должен иметь более высокие температуры плавления для сохранения большего количества тепла.
Ток — Энергетическое образование
Ток — это количество электрического заряда, протекающего в секунду в проводнике. Это то, что передает электроэнергию от электростанций через систему передачи и систему распределения для промышленного и домашнего использования.Это иначе известно как электричество. Сила тока определяется количеством заряда, протекающего в секунду, и измеряется в амперах, сокращенно A или ампер. Когда электрический заряд течет в одном направлении, это называется постоянным током, а когда электрический заряд колеблется взад и вперед в чередующихся направлениях, это называется переменным током.
Величину постоянного тока можно рассчитать по следующей формуле:
[математика] I = \ frac {\ Delta Q} {\ Delta t} [/ математика]
- [math] I [/ math] = ток в амперах,
- [math] \ Delta Q [/ math] = заряд в кулонах, проходящий мимо данного места, и
- [math] \ Delta t [/ math] = прошедшее время в секундах.
Однако кулоны заряда нельзя измерить напрямую, обычно для измерения тока используется устройство, известное как мультиметр. Переменный ток использует аналогичное уравнение для определения силы тока, но математика становится немного сложнее, поскольку направление движущегося заряда быстро меняется.
По соглашению термин «ток» (также называемый обычным током) определяется как заряды, перемещающиеся от положительного вывода к отрицательному. Также существует термин «поток электронов», который используется для определения зарядов, движущихся от отрицательного вывода к положительному.Обратите внимание, что это противоположности. Обычный ток более популярен, хотя можно использовать любой термин, если это делается последовательно, чтобы избежать путаницы. Популярный веб-комикс о том, как определяются положительные и отрицательные заряды, можно найти на сайте XKCD.
Всякий раз, когда ток проходит через компонент или цепь, часть энергии теряется на нагрев. Некоторые специальные приложения, например тостеры, используют это тепло. Часто это тепло является неэффективностью системы, например, при передаче электроэнергии.Избыточное тепло может быть настоящей неприятностью в некоторых приложениях, таких как настольные компьютеры, которые имеют тенденцию к перегреву и требуют вентиляторов, которые циркулируют воздух для охлаждения.
Переключатели используются для отключения (или включения) тока почти мгновенно, как только заряду некуда идти (помните, ток перемещается только тогда, когда есть полная цепь), ток прекращается. Если начинает течь слишком большой ток, специальный переключатель действует как мера безопасности для автоматического отключения тока. Эти меры аварийной безопасности включают предохранители и автоматические выключатели.
Ток и магнитные поля
Электрический ток порождает магнитные поля, что было обнаружено Гансом Эрстедом в 1819 году и вскоре расширено Андре-Мари Ампером, [1] Жан-Батист Био и Феликс Савар, которые сформировали первые законы электромагнетизма. [2] Электродвигатели — это обычное применение этого явления, в которых токи и их магнитные поля используются для преобразования электрической энергии в механическую.
Чтобы узнать о физике электрического тока, обратитесь к гиперфизике.
Список литературы
Уравнение и применение электрического тока| В чем измеряется электрический заряд? — Видео и стенограмма урока
Формула электрического тока
Чтобы понять, как электричество течет по линиям электропередач, приводит в движение двигатели или накапливается в батареях, необходимо понять две концепции: электрический заряд и электрический ток. В физике определение электрического заряда — это количество заряженных частиц; он может быть как положительным, так и отрицательным.Однако в большинстве приложений заряженными частицами являются электроны. Электрический заряд измеряется в кулонах. Один кулон эквивалентен группе примерно из шести квинтиллионов электронов.
Поток электрического заряда упоминается как «электрический ток». Ток — это мера движения заряженных частиц в единицу времени. Хотя, опять же, эти частицы обычно являются электронами. Электрический ток можно рассчитать по формуле электрического тока: I = V / R.Это уравнение также известно как «уравнение тока» и выводится из закона Ома. Переменная «I» обозначает ток, «V» обозначает напряжение, а «R» обозначает сопротивление. Чтобы использовать общую аналогию, которая сравнивает поток электричества с потоком воды в реке, ток будет сопоставим со скоростью потока воды, напряжение будет сопоставимо с давлением воды, а сопротивление будет сопоставимо с некоторой мерой сопротивления воды. препятствия и ограничения в реке. Подобно воде, электроны текут из областей с высокой концентрацией в области с низкой концентрацией.
Электрический ток измеряется в амперах, которые также называются «амперами». Один ампер — это скорость потока, равная одному кулону в секунду. Таким образом, электрическая розетка, излучающая один ампер электричества, фактически имеет около шести квинтиллионов электронов, истекающих из нее каждую секунду. Однако важно отметить, что большинство электрических розеток излучают переменный ток, а не постоянный ток.Постоянный ток — это поток электронов, текущий только в одном направлении (как в аналогии с рекой). Переменный ток означает, что провод фактически содержит электроны, которые тянутся вперед и назад, периодически меняя направление. Оба типа тока полезны для передачи энергии.
Что такое заряд и ток?
Электрический заряд — это просто количество заряженных частиц, обычно электронов. Заряд измеряется в единицах, называемых кулонами, что соответствует количеству заряда, равному 6.18 электронов. С другой стороны, электрический ток — это поток электрического заряда (обычно электронов) через проводник. Сила тока измеряется в амперах, часто называемых «амперами». Один ампер эквивалентен скорости потока 1 кулон в секунду.
В чем измеряется электрический заряд?
Две единицы, амперы и кулоны, тесно связаны. Электрический ток измеряется в амперах, а электрический заряд — в кулонах. Амперы были названы в честь французского физика Андре-Мари Ампер.Один ампер равен расходу 1 кулон / с. Между тем, Кулоны были названы в честь французского ученого Шарля-Огюстена де Кулона. Один кулон можно представить как количество электронов, которые 1 ампер тока переносит через заданную точку каждую секунду.
Применение электрического тока для увеличения расхода нефти и воды в пористой среде | Журнал канадских нефтяных технологий
Часть II их статьи уже опубликована в Journal of Canadian Petroleum Technology, Vol.3, № 1, страницы 9–14, весна 1964 г .: «Использование постоянного электрического тока для увеличения дебита пластовых флюидов во время добычи нефти».
Abstract
Возможность использования постоянного электрического тока для увеличения дебита пластовых флюидов во время добычи нефти была недавно исследована Ambah et al. [1964] (29). Однако, как отмечают авторы, изучение применения электрокинетических явлений в нефтедобыче не было завершено, и многие другие проблемы еще предстоит решить.
Возможность использования электрического тока для увеличения приемистости воды в системах заводнения или просто увеличения скорости добычи в плотных пластах была дополнительно исследована в настоящем исследовании. Во всех случаях объемная скорость потока увеличивалась с увеличением приложенного электрического потенциала. Здесь также представлен дополнительный теоретический анализ.
Теоретический анализ
Ройсс [1808] (2) первым заметил, что если два электрода будут помещены в жидкость на противоположных сторонах пористой диафрагмы, при приложении электродвижущей силы жидкость будет перетекать из одного отсека в другой. .Равновесие будет достигнуто, когда гидравлический напор из-за разницы уровней притока уравновешивается движущей силой, вызванной наложенной ЭДС.
Первый и второй законы Видемана [1852] (3) гласят, что:
Когда электрическое поле прикладывается к жидкости в капиллярах, поток пропорционален электрическому току или приложенному потенциалу. Если вместо этого этот поток предотвращается, электроосмотическое давление также пропорционально току.
Квинке [1860] (4) признал электроосмос и потенциал течения как обратные явления и объяснил их, допуская существование двойного электрического слоя на граничной поверхности между жидкостью и твердой стенкой.Можно предположить, что твердая поверхность заряжена отрицательно, а положительно заряженная часть двойного слоя присутствует в жидкой фазе. Таким образом, при приложении внешнего электрического поля положительно заряженный слой жидкости будет двигаться к катоду, увлекая его за собой. молекулы воды в свободном потоке жидкости из-за вязкого сопротивления. И наоборот, если жидкость проталкивается через капилляры, создается потенциал потока или ток потока, в зависимости от того, что измеряется, который пропорционален приложенному перепаду давления.
Терапевтическое применение электрического тока
Электрический ток — это поток заряженных (положительно или отрицательно) частиц между проводящей средой. Хорошие проводящие среды — это среды, в которых есть свободные заряженные частицы (электроны или ионы), потому что эта характеристика позволяет электрическому току проходить через них. Человеческое тело является примером хорошей проводящей среды (из-за высокого процента воды и присутствия ионов Cl- и Na +).
Терапевтическое применение электрического тока в настоящее время все еще не является общепринятым, потому что многие люди скептически относятся к использованию электрической энергии в качестве лечения (хотя есть клинические доказательства того, что электрическая стимуляция нервов обеспечила успешное облегчение хронической боли, Например).
Электротерапия — одно из старейших терапевтических применений электрического тока, имеющее уникальную историю, поскольку не было обнаружено ни в лаборатории, ни в клинике. Электротерапия возникла еще в 400 г. до н.э. в результате контакта с рыбой-торпедой, которая могла вызвать поражение электрическим током от 100 до 150 вольт. Люди ловили рыбу живьем и клали ее на болезненный участок тела, рыба-торпеда производила серию ударов электрическим током, которые уменьшали и контролировали боль.
В восемнадцатом веке разработка аккумуляторов обеспечила способность накапливать электроэнергию.В результате врачи имели больший контроль над тем, где, когда и сколько тока можно подавать для терапевтического использования. Во второй половине девятнадцатого века у большинства американских врачей был хотя бы один электростимулятор. Однако, как и в случае с любой новой медицинской технологией, электротерапия была принята не сразу. Этот скептицизм привел к снижению интереса к электротерапии к концу века.
В 1965 году электротерапия вновь обрела свою популярность, когда была представлена теория контроля ворот боли.Эта теория предполагала, что увеличение активности крупных нервных волокон может потенциально закрыть ворота для информации, поступающей в мозг от мелких волокон боли. Когда ворота закрыты, передача болевых сигналов в мозг блокируется.
В 1967 году появились клинические данные, подтверждающие, что электрическая стимуляция нервов обеспечивает успешное облегчение хронической боли . Эта терапевтическая эффективность в облегчении боли привела к другим применениям электротерапии реабилитологами, включая лечение травмированных или больных мышц и других состояний мягких тканей.
Типы терапевтических приложений [править | править источник]
Ионтофорез [править | править источник]
Ионтофорез — это метод, при котором электрический ток используется для доставки лекарства или других химических веществ через кожу. Этот метод подразумевает использование форезора в качестве двух электродов. Один электрод является электродом для доставки лекарства, предназначенным для лекарства или другого химического вещества, а другой используется в качестве диспергирующего электрода, заряженного напротив иона вещества. Когда электроды содержат растворы ионов, отрицательно заряженные анионы отталкиваются от катода (электрод отрицательно заряжен) в тело, а положительно заряженные катионы отталкиваются в целевую область тела от анода (электрод положительно заряжен).
ДЕСЯТКИ [править | править источник]
Чрескожная электрическая стимуляция нервов (TENS) — это терапевтический метод, при котором для стимуляции нервов используется электрический ток, вырабатываемый устройством. Существует множество клинических свидетельств, подтверждающих эффективность этого метода в отношении обезболивания (при таких состояниях, как боль в пояснице, миофасциальная и артритная боль, нейрогенная боль и послеоперационная боль). Этот метод может быть объяснен теорией управления затвором (упомянутой выше).
Электрическая стимуляция мышц [править | править источник]
Электрическая стимуляция мышц (ЭМС) — это метод, при котором электрический ток используется для сокращения одной отдельной мышцы или группы мышц. Этот метод используется в реабилитационных процессах, пытаясь бороться с атрофией мышц. Сокращение мышцы с помощью электрической стимуляции помогает укрепить пораженную мышцу. Кроме того, электрический ток стимулирует кровообращение.
Функциональная электрическая стимуляция [править | править источник]
Функциональная электрическая стимуляция — это метод, очень похожий на EMS, но с помощью этого метода электрический ток настраивается для стимуляции нервов, а не мышц.Это используется, чтобы попытаться активировать нервы, иннервирующие конечности, пораженные параличом (этот паралич может быть вызван травмами спинного мозга, травмами головы, инсультами или другими неврологическими расстройствами).
Терапия интерференционным током [править | править источник]
Терапия интерференционным током используется для снятия боли, заживления мягких тканей и уменьшения отеков. Эта терапия использует электрические заряды низкой частоты, и когда они достигают пораженной ткани (через электроды), в качестве реакции высвобождаются эндорфины.Токи дополнительно снимают боль, подавляя нервную систему, что приводит к расслаблению мышц.
Электроакупунктура [править | править источник]
Электроакупунктура — это специализация другой техники, иглоукалывания. В этой технике используются иглы для акупунктуры для передачи электрического тока к той части тела, которая страдает от боли. Электростимуляция обеспечивается электродами, которые прикрепляются к коже после игл. Электроакупунктура используется для лечения таких состояний, как боль в области живота, почек и затылочного нерва.
Импульсная гальваническая стимуляция высокого напряжения [править | править источник]
Импульсная гальваническая стимуляция высокого напряжения (также известная как HVPGS) — это метод приложения высокого напряжения, но в целом низкой силы тока, постоянного тока для облегчения боли, стимуляции кровотока и ускорения заживления ран. Этот метод обычно используется при травмах, связанных с кровотечением и / или отеком. Этот метод отличается от других тем, что в нем используется другой вид электрического тока, гальванический.
Микротоковая стимуляция [править | править источник]
Микротоковая стимуляция (МС) — это действительно специализированная электротерапия, потому что она использует очень малый электрический ток (электричество измеряется в микроамперах).Считается, что в здоровых тканях по нашему телу проходит электрический ток. Когда баланс этого электрического тока нарушается, в определенной области тела появляются боли. Для облегчения боли можно использовать микроток над поврежденным участком, регулируя поток и, таким образом, способствуя восстановлению тканей.
Статьи по теме [править | править источник]
Внешние ссылки [править | править источник]
Библиография [править | править источник]
Эффект нагрева электрическим током
Электроны — это очень мельчайшие частицы, которые существуют внутри молекулярной структуры вещества.Иногда очень часто эти электроны удерживаются крепко, а иногда очень слабо. Когда электроны очень слабо удерживаются ядром, они могут свободно перемещаться в пределах устройства или источника. Электроны — это отрицательно заряженные частицы, поэтому они имеют тенденцию перемещать несколько электрических зарядов, мы говорим, что это движение электронов и есть электрический ток. Следует отметить и отметить, что количество электронов, которые имеют тенденцию двигаться, определяет способность конкретного вещества проводить электричество.Некоторые материалы позволяют электрическому току двигаться лучше, чем другие. В зависимости от способности материала проводить электричество, материалы подразделяются на проводники, которые пропускают ток, и изоляторы, которые не пропускают ток. Этот поток тока в любом приборе помимо полезной работы высвобождает или вызывает остаточную энергию в форме тепла или магнетизма. В этой статье мы объясним эффект нагрева электрическим током. Кроме того, сила, необходимая для протекания тока через проводник, известна как напряжение.
Нагревательный эффект электрического тока
Когда мы используем некоторые электрические приборы, химические реакции, которые происходят в их ячейках, на которых они работают, создают некоторую разность потенциалов между их выводами, которая приводит электроны в движение. Чтобы поддерживать прохождение тока, источнику необходимо затратить немного энергии. Часть энергии используется для выполнения какой-то полезной работы, такой как перемещение лопастей вентилятора в случае вентиляторов, вырабатывающих электричество, и т. Д. Оставшаяся энергия используется или расходуется в виде тепла, которое повышает температуру прибора.Если мы используем цепь в приборе, которая является чисто резистивной, тогда много энергии полностью рассеивается в форме того, что мы называем теплом. Это называется эффектом нагрева электрическим током.
Вниманию читателя! Все, кто говорит, что программирование не для детей, просто еще не встретили подходящих наставников. Присоединяйтесь к демонстрационному классу для первого шага к курсу кодирования, специально разработан для учащихся 8-12 классов.
Студенты узнают больше о мире программирования в этих бесплатных классах , которые определенно помогут сделать правильный выбор карьеры в будущем.
Проще говоря, когда электрический ток проходит через проводник, он генерирует избыточное тепло из-за сопротивления, создаваемого электронами в проводнике протекающему току. Работа, проделанная для преодоления этого сопротивления току, генерирует то, что мы называем теплом в этом проводнике. Эффект электрического нагрева электрическим током наиболее часто и широко применяется и используется в нашей повседневной жизни. Например, электрические утюги, чайники, тостеры, электрические обогреватели и т. Д. Широко используются в качестве альтернативы традиционным методам приготовления пищи, а также стирке.Этот же эффект широко используется в электрических лампах, которые являются альтернативой обычным лампам накаливания. Эти устройства с годами модернизировали и произвели революцию в новом устойчивом мире.
Принципиальная схема
Предположим, что ток I протекает через резистор с сопротивлением R, как показано на схеме. Пусть разность потенциалов на концах выводов батареи равна V. Предположим, что это время, в течение которого по цепи протекает заряд Q величиной.Работа, которая совершается при перемещении этого заряда Q через разность потенциалов V, составляет В × I . Следовательно, источник должен подать энергию, равную В × I за время t. Следовательно, мощность, вводимая в электрическую цепь источником, составляет
P
. Или энергия, подаваемая в схему источником во время t, равна P × t, то есть V × I × t. Эта дополнительная энергия рассеивается в резисторе в виде тепла. Следовательно, для постоянного и фиксированного тока I количество тепла, обозначенное H, которое выделяется за время t, равно
H = V × I × t
Закон нагрева Джоуля
Очень известный физик Джеймс Прескотт обнаружил что количество тепла, выделяемого за секунду в проводнике, имеющем ток, прямо пропорционально электрическому сопротивлению провода, а также квадрату данного тока.Это тепло, которое выделяется или генерируется из-за электрического тока, протекающего по электрическому проводу, выражается в джоулях.
Первый закон ДжоуляПрименяя закон Ома к уравнению H = V × I × t. Мы можем вывести закон Джоуля или первый закон Джоуля, который дает соотношение между теплотой, производимой при протекании зарядов электрического тока через проводник. Он прямо пропорционален квадрату подаваемого тока, электрического сопротивления, оказываемого прибором, и времени, в течение которого мы его использовали.Это называется законом нагрева Джоуля. Ниже приводится его выражение:
H = I 2 × R × t
Где
- H дает или указывает количество тепла.
- I показывает количество подаваемого электрического тока.
- R — величина или величина электрического сопротивления проводника.
- t обозначает время, в течение которого прибор работает.
Факторы, от которых зависит тепло
- Количество выделяемого или генерируемого тепла прямо пропорционально электрическому сопротивлению данного провода, если электрический ток в данной цепи и поток подаваемого тока не изменяются или не изменяются.
- Количество выделяемого или генерируемого тепла в проводнике, по которому проходит ток, прямо пропорционально квадрату электрического тока, протекающего через данную цепь, когда электрическое сопротивление и подача тока поддерживаются постоянными.
- Количество тепла, генерируемого или производимого из-за потока электрического тока, прямо пропорционально времени использования потока, когда электрическое сопротивление и ток постоянны.
Применение нагревающего эффекта электрического тока
Ниже приведены некоторые из широко используемых распространенных устройств, в которых нагревательный эффект тока используется и используется для других целей:
Электрический утюг: Между металлической частью и электрическим Катушка в утюге помещена слюда, которая по своей природе является изолятором.Катушка железа нагревается или нагревается при непрерывном прохождении тока, который затем передается или передается на металлическую часть через используемую слюду. Наконец, через некоторое время металлическая часть сильно нагревается или температура, которую мы установили, затем используется для глажки одежды из различных материалов по нашему желанию.
Электрическая лампочка: Электрическая лампочка содержит очень толстую металлическую проволоку, которая, в свою очередь, сделана из металлического вольфрама с высоким сопротивлением.Этот металл всегда хранится в инертной среде, чтобы он не вступал в реакцию с нейтральным газом или вакуумом. Когда электрический ток протекает через использованную вольфрамовую проволоку, она нагревается или нагревается, а затем излучает свет. Большая часть электроэнергии, потребляемой в электрической цепи от источника электричества, высвобождается или рассеивается в виде тепла, а остальная часть передается или излучается в форме световой энергии. Используемая вольфрамовая нить также обладает высоким удельным сопротивлением и очень высокой температурой плавления, поэтому при использовании ее сложно нагреть.
Электрический нагреватель: В электрическом нагревателе в качестве катушки в основном используется нихромовая проволока с очень высоким сопротивлением. Катушка вращается или наматывается на канавки, которые сделаны из керамического материала железной пластины или пластины из фарфоровой глины. Всякий раз, когда в змеевике протекает электрический ток, он быстро нагревается или нагревается, что затем широко используется для нагрева наших кухонных сосудов. В горных районах комнатные электрические обогреватели используются для поддержания тепла и обогрева в комнатах, чтобы спастись от изнурительного холода на улице.
Электрический предохранитель: В любом электрическом инструменте, который мы иногда используем из-за внезапного повышения силы тока, инструмент или устройство перегреваются или сгорают, что иногда может привести к серьезному возгоранию. Провод с очень низкой температурой плавления присоединяется или подключается последовательно к устройству или цепи устройства, чтобы избежать каких-либо происшествий или несчастных случаев такого типа. Всякий раз, когда значение тока каким-то образом случайно повышается, провод внутри предохранителя плавится из-за чрезмерного нагрева и, таким образом, приводит к разрыву электрической цепи, спасая устройство и нашу жизнь.Выбираем или подбираем предохранитель в зависимости от используемого прибора. Для устройства или прибора, которые работают от более высокого тока, требуется предохранитель большего номинала, и наоборот.
Для использования нагревательного эффекта электрического тока элемент прибора нуждается или должен иметь высокую температуру плавления для сохранения большего количества тепла.
Электроэнергия
Электроэнергия определяется или указывается как скорость выполнения работы. Или, другими словами, скорость потребления энергии.У мощности есть единица S.I. в ваттах. Один ватт также определяется как энергия, потребляемая устройством или прибором, который проводит ток 1 А и работает при напряжении 1 В. Разные приборы потребляют разную мощность в соответствии с их потребностями. Некоторые из них имеют высокое энергопотребление, например, кондиционер, микроволновая печь, стиральная машина, телевизор, холодильник и т. Д. В то время как некоторые, такие как электрический тостер, утюг, зарядное устройство, фен и т. Д., Имеют меньшее энергопотребление. Электрическая мощность данного устройства или прибора определяется до того, как мы установим их в нашем доме, потому что мы должны использовать для них подходящий электрический предохранитель на случай, если они потребляют большую мощность, так как в этом случае степень короткого замыкания очень высока, поэтому мы видим номинальную мощность устройств перед их использованием, чтобы избежать каких-либо неудач или несчастий для устройства и для нас.Выражение или уравнение мощности представлено во многих формах:
P = V × I
P = I 2 R
Потребление энергии в повседневной жизни
Таким образом, мы На практике вместо ватта используется гораздо более крупная единица измерения, называемая «киловатт». Это просто равно 1000 Вт. Поскольку электрическая энергия выражается как произведение мощности и времени, полученная единица измерения электрической энергии — ватт-час (Вт · ч).Один ватт-час (Вт · ч) — это энергия, потребляемая или используемая, когда только 1 ватт энергии используется в течение 1 часа. Коммерчески используемой единицей электрической энергии является киловатт-час (кВт · ч), который широко известен как «единица».
1 кВт · ч = 1000 Вт × 3600 секунд
1 кВт · ч = 3,6 × 10 6 Вт · секунду
1 кВт · ч = 3,6 × 10 6 джоуль (Дж)
Пример задачи
Вопрос 1 : 100 Дж тепловой энергии вырабатывается электрическим прибором, который используется в течение 1 секунды и имеет сопротивление 4 Ом.Найдите и рассчитайте разность потенциалов прибора.
Решение:
Как известно,
H = I 2 × R × t
Дано, H = 100 Дж, R = 4 Ом, t = 1 сек
Следовательно, 100J = I 2 × 4 × 1
I = 5 A
Из закона Ома мы знаем
V = I × R
Следовательно, V = 5A × 4Ω
V = 20 V
Следовательно, создаваемая разность потенциалов составляет 20 В.
Вопрос 2: Определите количество тепла, выделяемого электрическим тостером, когда он используется в течение 5 минут. Приведенный ток составлял 2 А, а его сопротивление — 3 Ом.
Решение:
Как известно,
H = I 2 × R × t
Дано, I = 2 A, R = 3 Ом, t = 5 мин = 300 секунд
Следовательно , H = 2 2 × 3 × 300 Дж
H = 22 × 900 Дж
Следовательно, H = 4 × 900 Дж
H = 3600 Дж
Следовательно, тепло, которое выделяется или выделяется электрическим тостером составляет 3600 Дж.
Вопрос 3: Определите сопротивление электрического утюга, если он выделяет тепло 100 Дж при работе с током 2 А в течение 50 секунд.
Решение:
Как известно,
H = I 2 × R × t
Дано, H = 100 Дж, I = 2 A, t = 50 с
Следовательно, 100J = 2 2 × R × 50
R = 0,5 Ом
Таким образом, сопротивление электрического утюга оказывается равным 0.5 Ом
Вопрос 4. Тепло, выделяемое электрическим вентилятором с разностью потенциалов 10 В, составляет 100 Дж, а время его использования составляет 10 секунд. Найдите, какое количество используемого электрического тока?
Решение:
Как известно,
H = V × I × t
Дано, H = 100 Дж, V = 10 В, t = 10 с
Следовательно, 100J = 10V × I × 10
∴100J = 100 × I
I = 1 A.
Следовательно, используемый ток составляет 1 A.
Вопрос 5: Тепло, выделяемое электрическим вентилятором с током 10 A, составляет 100 Дж, а время его использования составляет 10 секунд. найти, какое количество генерируемой разницы электрических потенциалов?
Решение:
Как известно,
H = V × I × t
Дано, H = 100 Дж, I = 10 A, t = 10 сек
∴100J = 10A × V × 10
∴100J = 100 × V
V = 1 В.
Следовательно, используемая разность потенциалов составляет 1 В.
Вопрос 6: Определите тепло, выделяемое или генерируемое тостером, когда он работает при разности потенциалов 6 В при токе питания 6 А и используется для 50 сек.
Решение:
Как известно,
H = V × I × t
Дано, V = 6 В, I = 6 A, t = 50 сек
∴H = 6 × 6 × 50 Дж
H = 36 × 50 Дж
H = 1800 Дж
Следовательно, выделяемое тепло или энергия составляет 1800 Дж.
Вопрос 7. Какая мощность потребляется, если устройство или прибор работает при разности потенциалов 1 В и токе 6 А?
Решение:
Как мы знаем,
P = V × I
Дано, V = 1V И I = 6 A
P = 1 V × 6 A
P = 6 W
Следовательно, потребляемая мощность составляет 6 Вт.
Вопрос 8: Какой ток потребляется, если устройство или прибор работает при разности потенциалов 10 В и мощности 2 Вт?
Решение:
Как мы знаем,
P = V × I
Учитывая, V = 10 В и P = 2 Вт
2 = 10 В × I
I = 0.2 A
Следовательно, потребляемый ток составляет 0,2 A.
Вопрос 9: Какая разность потенциалов используется, если устройство или прибор работает при токе 10 А и мощности 2 Вт?
Решение:
Как мы знаем,
P = V × I
Учитывая, I = 10 A и P = 2W
∴2 = V × 10A
V = 0,2 V
Следовательно, использованная разность потенциалов составляет 0,2 А.
Вопрос 10: Какая мощность потребляется, если тостер с сопротивлением 3 Ом работает при токе 1 А?
Решение:
Как известно,
P = I 2 × R
Дано, I = 1 A и R = 3 Ом
∴P = 1 2 × 3Ω
P = 3 Вт.
Следовательно, потребляемая мощность была рассчитана равной 3 Вт.
Вопрос 11: Какова потребляемая мощность, если электрический нагреватель с сопротивлением 13 Ом работает при токе 1 А?
Решение:
Как известно,
P = I 2 × R
Дано, I = 1 A и R = 13 Ом
∴P = 1 2 × 13Ω
P = 13 Вт.
Следовательно, потребляемая мощность рассчитана равной 13 Вт.
Вопрос 12: Какое сопротивление предлагается, если тостер мощностью 10 Вт работает при токе 1 А?
Решение:
Как известно,
P = I 2 × R
Дано, I = 1 A и P = 10 Вт
∴P = 1 2 × RΩ
R = 10 Ом
Следовательно, предлагаемое сопротивление составляет R = 10 Ом
Вопрос 13: Лампа мощностью 10 Вт, 220 В используется в течение 6 дней по 2 часа в день.Найдите сопротивление лампы и потребляемую энергию в единицах.
Решение:
Как известно,
Учитывая, P = 10 Вт и V = 220 В
∴R = 4840 Ом
Следовательно, сопротивление лампы составляет R = 4840 Ом
Мы также знаем, что
H = V × I × t
P = V × I
Следовательно, мы можем написать H = P × t
Учитывая, P = 10 Вт и t = 2 ч.и он используется в течение 6 дней, следовательно, энергия, потребляемая за 6 дней, составляет
H = 10 × 2 × 6 Вт час.
H = 120 Вт час.
кВт час.
кВт час.
H = 0,12 кВт · ч. или ед.
Следовательно, лампочка потребила 0,12 ед.
Вопрос 14: Колба лампы имеет сопротивление 44 Ом и работает при напряжении питания 220 В. Найдите потребляемую им мощность.
Решение:
Как известно,
Учитывая, V = 220 В и R = 44 Ом
P = 1100 Вт
Следовательно, мощность, потребляемая лампой составляет 1100 Вт.
Вопрос 15: Лампа мощностью 100 Вт, 220 В используется в течение 6 дней по 2 часа в день. Найдите предлагаемое сопротивление лампы.
Решение:
Как мы знаем,
Учитывая, P = 100 Вт и V = 220 В
∴R = 484Ω
Следовательно, сопротивление лампы составляет R = 484 Ом
Вопрос 16: Какова потребляемая мощность, если электрический утюг работает при напряжении 220 В и количество заряда, которое течет в течение 10 секунд, составляет 10 кулонов.
Решение:
Как мы знаем,
Учитывая, V = 220 В, Q = 10 кулонов и t = 10 с
P = 220 Вт
Следовательно, мощность, которая электрический утюг потребляет 220 Вт.
Вопрос 17: Какова потребляемая мощность, если электрический утюг работает при напряжении 220 В и количество заряда, которое течет в течение 10 секунд, составляет 20 кулонов.
Решение:
Как мы знаем,
Дано, V = 220 В, Q = 20 кулонов и t = 10 с
P = 440 Вт
Следовательно, мощность потребляемая утюгом составляет 440 Вт.
Вопрос 18: Сколько времени проработала лампочка, если потребляемая ею мощность составляла 10 Вт, на нее было подано напряжение 220 В и через нее прошли 10-кулоновские заряды.
Решение:
Как известно,
Дано, V = 220 В, Q = 10 кулонов и P = 10 Вт
t = 220 сек = 3 мин 40 сек
Следовательно, время, для которого было использовано 220 сек или 3 мин 40 сек.
Определение, типы, работа и генерация
Ток и электричество — это результаты движения электронов.В этой статье мы узнаем об основах тока и электричества. Атомы — это фундаментальные частицы известной вселенной. Мы уже узнали об электронах, протонах и нейтронах — субатомных частицах атома. Более того, немногие электроны могут свободно перемещаться от одного атома к другому и считаются свободными электронами.
Электрон несет на себе отрицательный заряд величиной 1,6 x 10-19 кулонов, тогда как протон, который остается в центре атома, несет положительный заряд такой же величины, как у электронов.Протоны не перемещаются с одного места на другое и считаются фиксированными. Это электрон, который продолжает движение и распределяет заряды. Когда эти заряды остаются в определенной области или точке, они статичны (не движутся) по своей природе, а те, которые непрерывно перетекают из одной точки в другую, являются динамическими.
Как мы можем видеть в нашей повседневной жизни, различные формы тока, которые возникают в различных природных явлениях. Все мы слышали о ветровом и водном течении. Чаще всего в течениях присутствует движущийся узор.Молния — одно из таких явлений, при котором заряды перетекают с облаков на землю.
Когда заряды неподвижны, мы рассматриваем их как статические заряды и исследуем их свойства. Что, если заряды начнут двигаться в определенном направлении? Обо всем этом мы узнаем в этой статье.
Также проверьте конденсаторы здесь.
Что такое Current Electricity ?Скорость потока зарядов в определенном направлении называется текущим электричеством.В то время как скорость потока зарядов через любую площадь поперечного сечения проводника известна как мера текущего электричества.
- Если через любую площадь поперечного сечения, заряды ΔQ проходят за время Δt, тогда iav = ΔQΔt, а если ток однороден, то i = Qt.
- Единица измерения тока в системе СИ — Ампер (А).
- Это скалярная величина, поскольку она не подчиняется законам сложения векторов.
- Если через любую площадь поперечного сечения проводника проходит 1 кулон заряда за 1 секунду, то он обозначается как 1 ампер.
- Обычно электрический ток представляет направление потока положительного заряда.
- Поскольку положительный заряд находится в центре атома, он не движется. Только электроны перемещаются с одного места на другое. Электроны движутся противоположно положительному заряду.
- Итак, электрический ток представлен как противоположность скорости потока электронов.
Чтобы получить подробную информацию о кинетической теории газов, кандидаты могут посетить связанную статью.
Протекание тока через проводник- Ток может течь только через проводники, потому что в проводниках есть свободные электроны.Эти свободные электроны могут двигаться в разных направлениях.
- Где свободные электроны — это самые внешние электроны атома, которые могут двигаться, забирая дополнительную энергию из атмосферы или внешнего источника. В изоляторах и полупроводниках количество свободных электронов незначительно или очень мало.
- Как правило, металлы являются хорошими проводниками, тогда как неметаллы являются изоляторами, а полупроводники находятся между ними.
Узнайте все об электростатике здесь
Типы тока Электричество
Есть два типа тока.Они следующие:
Постоянный ток
- Постоянный ток — это однонаправленный поток электрического заряда.
- Электрохимический элемент является примером источника постоянного тока.
- Электрический ток, который подается в нашем доме, также является постоянным.
- Электропитание постоянного тока широко используется в низковольтных устройствах, таких как зарядка аккумуляторов, автомобильные, авиационные и другие низковольтные и слаботочные приложения.
Переменный ток
- Переменный ток — это электрический ток, который периодически меняет направление и непрерывно меняет свою величину.
- Напряжения переменного тока можно легко преобразовать в более высокие или более низкие уровни напряжения.
- Сотовые телефоны, фонарики, электромобили используют переменный ток.
Генерация электрического тока
Электрический ток можно генерировать следующими способами:
- Преобразование механической энергии, геотермальной энергии, энергии ветра, гидроэнергии в электрическую энергию с помощью генератора, работающего по принципу электромагнитной индукции. Электромагнитный — это производство тока в электрическом проводнике, движущемся в изменяющемся магнитном поле.
- Батарея содержит электрохимические элементы, которые могут накапливать химическую энергию для преобразования в электрическую.
Статическое электричество | Текущее электричество |
Статическое электричество заряды в покое. Они накапливаются на поверхности изолятора. | В текущем электричестве электроны находятся в состоянии движения внутри проводника. |
Возникает, когда определенные предметы трутся друг о друга, что приводит к передаче заряда. | Он должен производиться силовыми установками и батареями |
Его нельзя контролировать. | Его можно контролировать |
Его трудно генерировать в больших количествах, и он легко рассеивается. | Мы можем легко произвести его в огромных количествах и хранить столько, сколько потребуется. |
- Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками в цепи, она действует как толкающая сила и позволяет току течь.
- Электрическое напряжение — величина относительная, и ее легко понять по аналогии с плотиной.
- Рассмотрим плотину, на которой поддерживается высокий уровень воды.
- Чем выше уровень воды, тем больше создается разность потенциалов, и это позволяет большему количеству воды течь.
- Считайте уровень воды разностью потенциалов, а поток воды — потоком зарядов / током.
- Точно так же, когда между двумя точками в проводнике допускается высокая разность потенциалов, больше электронов может течь из одной точки в другую, пока сопротивление не останется низким.
Подробнее о расстоянии и смещении см. В связанной статье.
Электродвижущая сила и напряжение- Электродвижущая сила — это энергия на единицу электрического заряда, которую передает источник энергии, такой как электрический генератор или аккумулятор.
- Это электрическая сила, используемая устройством для преодоления собственного внутреннего сопротивления или внутренней инерции.
- Электродвижущая сила на самом деле не сила.
- Обычно измеряется в вольтах.
- В проводнике при комнатной температуре движутся миллионы и миллиарды свободных электронов.
- Эти беспорядочно движущиеся свободные электроны в металлах сталкиваются и следуют по зигзагообразному пути, эта случайность свободных электронов в разных направлениях нивелирует общий эффект чистого тока, но может быть эффективна в определенном направлении, когда к нему приложено электрическое поле. .
Заинтересованы в изучении моста Уитстона? Кликните сюда.
Относительное движение между магнитным полем и катушкойОтносительное движение между магнитом и катушкой индуцирует электрический ток внутри катушки. Это известно как закон электромагнетизма Фарадея. Направление тока зависит от направления движения, а также от направления полюса магнита, обращенного к катушке.
Эффект нагрева от токаКогда ток проходит через проводник, он соответственно нагревается за счет удельного сопротивления проводника.Существуют различные применения этого нагревателя:
1) Свечение лампы накаливания : Нить накала лампы изготовлена из вольфрама (W), имеет высокое удельное сопротивление и высокую температуру плавления, поэтому она раскалена добела и излучает свет. .
2) Элемент нагревательных устройств (Нагреватель, Гейзер, Утюг и т. Д.): Он имеет высокое удельное сопротивление и высокую температуру плавления.
3) Плавкая проволока: Эти проволоки изготовлены из сплава олово-свинец (63% олова — 37% свинца). Он должен иметь низкую температуру плавления и высокое сопротивление.Он используется последовательно в качестве предохранительных устройств перед электрическими приборами и цепями и предназначен для плавления, когда ток, проходящий через него, превышает предельное значение.
Прочтите о звуковых волнах здесь.
Что такое скорость дрейфа?Когда электрическое поле (E) прикладывается к проводнику, свободные электроны испытывают силу, противоположную направлению поля, скорость этих дрейфующих электронов называется дрейфовой скоростью (Vd).
Математически\ (V_d = — \ frac {eE} {m} \ tau \)
Где, e = заряд электрона, E = приложенное электрическое поле, m = масса электрона, = время релаксации.
Отрицательный знак означает, что скорость дрейфа противоположна электрическому полю.
Время релаксации ( ): Время между двумя последовательными столкновениями электрона в решетке называется временем релаксации.
\ (\ tau = {\ text {Средний свободный путь} \ over \ text {r.m.s.скорость электронов}} \)
Подвижность (μ): Скорость дрейфа на единицу электрического поля называется подвижностью электронов.
Подвижность электронов = \ (\ mu_e = {er_e \ over {m_e}} \)
Надеюсь, это помогло вам понять важную концепцию тока и электричества. Попрактикуйтесь прямо сейчас в приложении Testbook с помощью пробных тестов.
Текущие часто задаваемые вопросы по электричеству
Q.1 Что такое электрический ток?
Отв.1 Скорость потока зарядов в определенном направлении называется электрическим током.
Q.2 Что такое электрическое напряжение?
Ans.2 Напряжение — это разность электрических потенциалов между двумя точками в цепи, оно действует как толкающая сила и позволяет току течь
Q.3 Что такое закон Ома?
Ans.3 Закон Ома гласит, что если физическое состояние (т.е. длина, температура, механическая деформация, материал) проводника остается неизменным, то напряжение, приложенное к его концам, прямо пропорционально току, протекающему через это
Q.4 Что такое скорость дрейфа?
Ans.4 Когда электрическое поле (E) приложено к проводнику, свободные электроны испытывают силу, противоположную направлению поля, скорость этих дрейфующих электронов называется дрейфовой скоростью (Vd). .
Q.5 Какая единица измерения тока?
Ans.5 Единица измерения тока — Ампер (A)
Q.6 Чем текущее электричество отличается от статического электричества?
Отв.6 Статическое электричество заряды в состоянии покоя. Они накапливаются на поверхности изолятора. В текущем электричестве электроны находятся в состоянии движения внутри проводника.
Q.7 Кто открыл ток?
Ans.7 Бенджамин Франклин открыл ток.
Q.8 Используют ли цепи статический или электрический ток?
Ans.8 В цепях используются электрические токи.
Создайте бесплатную учетную запись, чтобы продолжить чтение
Получайте мгновенные оповещения о вакансиях бесплатно!
Получите ежедневную капсулу GK и текущие новости и PDF-файлы
Получите более 100 бесплатных пробных тестов и викторин
Подпишитесь бесплатно Уже есть аккаунт? Войти
Следующее сообщение
.