формула, единица измерения, определение простыми словами, прибор, какой буквой обозначается

Электричеством пользуются все и постоянно, поэтому знание его природы необходимо каждому. Разбираемся, каким прибором измеряется сила тока и какой буквой она обозначается. Наш эксперт поможет окончательно разобраться и сделать понятным физический смысл явления

Борис Михеев

Автор КП

Николай Герасимов

Старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок»

Электрический ток, текущий по проводу, можно сравнить с водой, текущей по шлангу. Струя воды может обладать как огромной силой, способной, например, сбить человека с ног, так и силой очень маленькой, как при капельном поливе, где её хватает лишь на то, чтобы капелька жидкости покинула шланг. Так вот, электрический ток тоже обладает силой.

Определение силы тока простыми словами

Сила тока – это упорядоченное движение заряженных частиц. Её величина может проявляться, например, в яркости лампы. Ток в мощном прожекторе обладает большой силой и совершает большую работу, что проявляется в том, что его лампа даёт много света. Лампа же ночника светит слабо, и в этом случае говорят, что сила тока маленькая.

Природа силы тока


Если посмотреть на определение силы тока, то можно выделить два условия, необходимые для его возникновения: наличие свободных зарядов и электрического поля, которое заставит двигаться все эти заряды в одну сторону, то есть упорядоченно. Например, в металлах такими свободными зарядами являются свободные электроны, которые очень плохо притягиваются к ядрам, и даже теплового движения достаточно, чтобы разорвать их связь. Таким образом, электрический ток имеет электромагнитную природу.


В ТЕМУ

Формула силы тока


I = N/t


Где:

I — собственно сила тока, Амперы;
N — количество электронов;
t — период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды.


Электромобиль — один из современных примеров использования электричества в нашей жизни. Фото: Pixabay.com

Единица измерения силы тока


Единица измерения силы тока – Ампер, одна из основных единиц системы СИ ⓘ.


Международная система единиц, СИ (Le Système International d’Unités — SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы.

Прибор для измерения силы тока


Приборы для измерения силы тока называются амперметры. Приборы для измерения малых токов порядка миллиампер (одна тысячная часть от ампера) или микроампер (одна миллионная часть от ампера) называются миллиамперметры и микроамперметры соответственно. Для измерения больших токов порядка килоампер (тысячи ампер) используют приборы, которые называются килоамперметры.


Популярные вопросы и ответы


На вопросы читателей отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок»


Какой буквой обозначается сила тока?


Сила тока обозначается буквой I.


Какова сила тока в проводнике?


Токи, с которыми мы можем встретиться, могут быть от нескольких миллиампер до сотен тысяч ампер. Например, токи, текущие по проводам в наших домах, редко превышают значения в 10 ампер. Однако стоит сразу отметить, что ток силой несколько десятков миллиампер вызывает неприятные ощущения, а ток силой 0,1 А (Ампера) может быть смертельным для человека. Все мы пользуемся зарядными устройствами для мобильных телефонов, ток в которых может достигать 1-2 А, поэтому нужно быть аккуратными при зарядке телефонов и обязательно соблюдать меры предосторожности.

Как измерить силу тока мультиметром?


Сегодня электрики нередко используют мультиметры – приборы, которые позволяют измерять силу тока, напряжение, сопротивление, электроёмкость конденсаторов и так далее. Для измерения силы тока нужно правильно подключить провода и выставить соответствующий режим работы. В разных приборах могут быть различные способы включения, но сектор для измерения силы тока обычно обозначен буквой «А», а начинать нужно с режима для измерения максимального тока, иначе прибор может сгореть. Также следует помнить, что амперметр нельзя подсоединять к источнику тока без потребителей, например электрической лампы. То есть ни в коем случае нельзя щупы мультиметра, работающего в режиме амперметра, присоединять непосредственно к клеммам электрической розетки.


Фото на обложке: shutterstock.com


Сила тока. Единицы силы тока 8 класс онлайн-подготовка на Ростелеком Лицей

Тема 12: Электромагнитные явления. Повторение

• Видео
• Тренажер
• Теория

Заметили ошибку?

Действия электрического тока

 

Вспомним основные понятия, связанные с электрическим током.

 

Определение. Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.

За направление тока принято считать направление движения положительно заряженных частиц, т. е. ток течет от положительного полюса источника тока (плюс) к отрицательному (минус).

Действия электрического тока: тепловое, магнитное, химическое. Для характеристики действий электрического тока необходима величина, которая бы их описывала. На сегодняшнем занятии мы ее введем.

 

Понятие силы тока

 

 

Для улучшения понимания процессов протекания электрического тока часто говорят о том, что это напоминает течение воды в трубе. При этом в роли зарядов выступает вода, а в роли проводника – труба. Для описания движения воды в таком случае используется величина, указывающая количество воды, протекающей через сечение трубы в единицу времени. Аналогичную величину используют и для описания протекания электрического тока, а именно величину, характеризующую протекание заряда в проводнике. Такую величину называют силой тока.

 

Определение. Сила тока – величина, показывающая электрический заряд, протекающий через поперечное сечение проводника, за единицу времени.

Обозначение силы тока: .

Единица измерения силы тока: А (ампер).

Обозначения:

 заряд, Кл;

 время, с.

Сила тока определяет действие электрического тока, и можно говорить, что чем значение силы тока больше, тем действие электрического тока более существенно. Простейшим примером такой зависимости действия электрического тока от величины силы тока может быть накал электрической лампочки. Если сила тока велика, то лампочка светит ярко, если невелика, то более тускло.

Формула для вычисления силы тока удобна тем, что позволяет выражать и вычислять количество заряда, который протекает за определенное время через сечение проводника при заданной силе тока.

 

Единица измерения силы тока

 

 

Для введения единицы измерения величины силы тока используют магнитное взаимодействие, которое возникает между параллельными проводниками, по которым течет ток. Такой опыт впервые был проведен французским физиком Ампером (рис. 1), который получил название «Взаимодействие параллельных токов» (рис. 2). Согласно эксперименту, при протекании тока одинакового значения по двум параллельным проводам в одну сторону наблюдается их притяжение (рис. 2-а), при противоположном протекании наблюдается отталкивание (рис. 2-б), а при отсутствии тока в проводах никакого взаимодействия не наблюдается (рис. 2-в). Сила взаимодействия токов в проводах зависит в таком случае от многих факторов: длины проводов, расстояния между ними, величины тока и от среды, в которой они находятся.

 

Рис. 1. Андре-Мари Ампер (1775-1836) (Источник)	Рис. 2. Взаимодействие параллельных токов (Источник)

В 1948 году на IX Генеральной конференции по мерам и весам было принято следующее определение одного ампера.

Определение. Ампер – это сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную .

Если говорить об используемых зачастую значениях силы тока в бытовых условиях, то величина в 1 А является достаточно большой и чаше используются ее уменьшенные значения: мА, мкА и т.п.

Следует отдельно отметить, что электрический ток является опасным для человека, и при работе с ним следует прибегать к мерам особой предосторожности (использование резиновых перчаток, сапог и т. д.) Сила тока величиной в 100 мА уже является крайне опасной для человека.

На следующем уроке мы поговорим о приборе для измерения силы тока в цепи – амперметре.

 

Список литературы

1. Генденштейн Л. Э, Кайдалов А. Б., Кожевников В. Б. Физика 8 / Под ред. Орлова В. А., Ройзена И. И. – М.: Мнемозина.
2. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
3. Фадеева А. А., Засов А. В., Киселев Д. Ф. Физика 8. – М.: Просвещение.

 

Дополнительные рекомендованные ссылки на ресурсы сети Интернет

1. Академик (Источник)
2. Классная физика (Источник)
3. YouTube (Источник)

 

Домашнее задание
1. Стр. 87: вопросы № 1–6, упражнение № 14. Перышкин А. В. Физика 8. – М.: Дрофа, 2010.
2. Вычислите силу тока в проводнике, по которому прошел заряд 24 Кл за 96 с.
3. При протекании электрического тока через водный раствор кислоты выделяется водород. Какой электрический заряд проходит через раствор кислоты, если при силе тока 2 А процесс получения необходимого количества водорода длится 5 часов?
4. Проведите с учителем опыт по взаимодействию параллельных токов. Составьте доклад на тему «Магнитное поле. Действие магнитного поля на проводник с током».

 

Заметили ошибку?

Расскажите нам об ошибке, и мы ее исправим.

Видеоурок по физике (8 класс): «Сила тока. Электрический ток.»

Единица измерения силы тока, теория и онлайн калькуляторы

Единица измерения силы тока, теория и онлайн калькуляторы

Определение

Сила тока является количественной характеристикой тока. Силу тока ($I$) определяют как заряд ($\Delta q$), проходящий через поперечное сечение проводника за единицу времени:

\[I=\frac{\Delta q}{\Delta t}\left(1\right). \]

Это алгебраическая величина. Не смотря на то, что величину $I$ называют силой, в общепринятом понимании она силой не является. Мгновенное значение силы тока находят как:

\[I=\frac{dq}{dt}\left(2\right).\]

Ампер — единица измерения силы тока в Международной системе единиц

В системе СИ единицей измерения силы тока является ампер. Его обозначают буквой А. Один ампер — это сила такого постоянного электрического тока, при котором через поперечное сечение проводника за одну секунду проходит заряд, равный одному кулону:

\[1А=\frac{1\ Кл}{1\ с}.\]

Ампер (единица измерения силы тока) — это одна из семи основных единиц системы СИ. Еще в 1948 году в качестве определения единицы силы тока было принять явление взаимодействия пары параллельных проводников, по которым текут токи. Мы помним, что когда по двум параллельным проводникам текут токи, имеющие одинаковые направления, то они притягиваются, если токи противоположно направлены, то проводники отталкиваются, возникает сила Ампера.

{-6}А;;килоампер\ 1кА=1000\ А.$

Единицы измерения силы тока в других системах единиц

В системе единиц, которая является расширением СГС и называется СГСМ (абсолютная электромагнитная система сантиметр, грамм, секунда), био (абампер) — единица измерения силы тока.

Один био (абампер) — это ток такой силы, который создает силу Ампера, равную 2 динам на каждый сантиметр длины проводника, которая возникает между двумя тонкими, длинными параллельными проводниками, расположенными на расстоянии 1 см, по которым текут токи.

\[1\ био=10\ А.\]

Силу тока (био) в системе СГСМ назвали в честь французского ученого Ж.Б Био. Иногда в системе СГСМ единицу измерения тока не именуют и называют просто единицей измерения тока СГСМ (эта единица эквивалентна единице био и абамперу(абА)).

В другом расширении системы СГС, системе СГСЭ (абсолютной электростатической системе сантиметр, грамм, секунда), статампер — единица измерения силы тока. Определяют статампер (статА) как силу тока, при которой за время равное одной секунде через поперечное сечение проводника проходит заряд в 1статкулон.

\[1\ А=2997924536,843\ статА.\]

Примеры задач с решением

Пример 1

Задание. Какой была средняя величина силы тока ($\left\langle I\right\rangle $), если конденсатор емкостью $C=100мкФ$ зарядили до напряжения $U=500$В за время $\Delta t=$0,5 с? В каких единицах будет измеряться полученная сила тока?\textit{}

Решение. Среднюю величину силы тока определим как:

\[\left\langle I\right\rangle =\frac{\Delta q}{\Delta t}\left(1.1\right).\]

Заряд, который получил конденсатор, найдем как:

\[\Delta q=C\cdot U\left(1.2\right).\]

Тогда выражение (1.1) преобразуем к виду:

\[\left\langle I\right\rangle =\frac{C\cdot U}{\Delta t}\ \left(1.3\right).\]

Определим, какие единицы получаются у нас в правой части выражения (1.3):

\[\left[I\right]=\left[\frac{C\cdot U}{\Delta t}\right]=\frac{\left[C\right]\left[U\right]}{\left[\Delta t\right]}=\frac{Ф\cdot В}{с}=\frac{Кл\cdot В}{с\cdot В}=\frac{А\cdot с}{с}=А.

{-2}(А)\]

Ответ. $I=20 мА$

Читать дальше: единица измерения силы.

236

проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности

Мы помогли уже 4 396 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!

что это, определение, работа в различных средах, единица измерения, формула

Электрический ток — что это такое простыми словами

Электрический ток используется во множестве современных технологий. Чтобы понять, что это такое, можно представить ток воды, бегущий по трубам с определенной скоростью. В этом случае роль воды исполняет электрический заряд, под скоростью понимается его сила, а функцию трубы выполняет проводник — среда, вещество или материал, способные проводить электрический ток.

Примечание

Самым простым проявлением электрического тока являются:

• способность янтаря притягивать мелкие предметы после натирания шелком;
• искрящаяся под воздействием расчески кошачья шерсть.

Определение, откуда берется, основные источники

Определение

Электрический ток — это упорядоченное передвижение частиц, являющихся носителями электрического заряда.

В металлах и полупроводниках такими частицами выступают электроны, в газах — электроны и ионы, в электролитах — анионы и катионы.

Источники электрического тока бывают:

1. Механическими. Это генераторы, которые при помощи падающей воды, газового или парового потока преобразуют механическую энергию в электрическую.
2. Тепловыми. В этом случае ток возникает из-за разности температур двух контактирующих термопар — чем больше разность, тем сильнее ток.
3. Световыми. Здесь речь идет о превращении энергии света в электричество при помощи солнечных батарей.
4. Химическими, основанными на особенностях взаимодействия разных элементов.

Во всех случаях для существования постоянного тока необходимо наличие свободных зарядов, электрического поля, обеспечивающего их движение, замкнутой электрической цепи. В каждом источнике происходит работа по разделению отрицательно и положительно заряженных частиц, скапливающихся на его полюсах.

Виды тока, классификация

В физике различают следующие виды тока:

• постоянный — не меняющий величину, направление во времени;
• переменный — меняющий свои параметры;
• периодический — повторяющий свои мгновенные значения через определенные временные промежутки в одинаковой последовательности;
• синусоидальный — изменяющий свою величину по синусоидальному закону;
• высокой частоты;
• пульсирующий.

Если речь идет о движении макроскопических заряженных тел (к примеру, дождевых капель), то ток принято называть конвекционным. Если же имеется в виду движение заряженных частиц внутри макроскопических тел, то говорят о токе проводимости.

Примечание

У электриков существуют такие понятия, как однофазный, двухфазный и трехфазный ток, а также двухфазная сеть или трехфазная система электроснабжения. Фазой называют провод, находящийся под напряжением переменного тока относительно заземленного или общего провода. От количества фаз зависит название.

Параметры и характеристики электрического тока

Электрическому току свойственны такие характеристики, как сила, плотность, мощность, частота.

Определение

Сила — это физическая величина, отображающая отношение прошедшего за некоторое время количества заряда к величине этого временного промежутка.

Определение

Плотность — это физическая величина. Отображает отношение силы тока, проходящего через перпендикулярно расположенное сечение, к площади этого сечения.

Определение

Мощность — характеристика, показывающая, какая работа была выполнена током за конкретный промежуток времени.

Определение

Частота — это свойство переменного тока, скорость, с которой он меняет свое направление.

Также существует понятие напряжения. Обозначение применяется для определения работы, совершаемой единичным положительным зарядом в момент перемещения вдоль цепи.

Важный параметр — сопротивление. Оно отображает способность проводника препятствовать прохождению через него заряженных частиц.

Примечание

Исторически сложилось представление о том, что направление тока всегда совпадает с направлением передвижения положительных зарядов. Если носителями в проводнике являются только отрицательные заряды, как, к примеру, происходит в металле, то за направление тока принимают направление, противоположное движению отрицательных зарядов.

Поведение электрического тока в различных средах

Ток может проходить через разные вещества: металлы, сплавы, газы. Условием для его возникновения является присутствие заряженных частиц, которые могут быть ионами или электронами.

В металлах

Строение металлов напоминает кристаллическую решетку. В ее «узлах» находятся положительные ионы, в пространстве между ними — свободные электроны. Электрическое поле, созданное в металле, заставляет упорядоченно двигаться свободные электроны. Поэтому принято говорить о том, что ток в металлах являет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Примечание

Траекторию движения электронов нельзя назвать прямолинейной. Она сложна, зависит от их взаимодействия с другими частицами.

В электролитах

Определение

Электролиты — это растворы щелочей, кислот или солей, способные проводить электрический ток.

В процессе растворения в воде молекулы этих веществ разделяются на отрицательные и положительные ионы. Явление распада нейтральных молекул на отрицательные и положительные ионы называется электролитической диссоциацией.

При отсутствии электрического поля все ионы передвигаются хаотично. При его наличии положительные будут тяготеть к отрицательному полюсу источника тока. Отрицательные — к положительному. Поэтому физики говорят о том, что ток в электролитах представляет собой движение разнозаряженных ионов в противоположных направлениях.

В газах

В обычных условиях газ не способен проводить электричество. Он является диэлектриком или изолятором. Но при изменении условий окружающей среды — под воздействием радиоактивного излучения или при нагреве — газ может стать проводником. 

Определение

Ток, возникающий в газах в результате ионизации, называют газовым разрядом.

Газовый разряд может быть:

• несамостоятельным — существующим только при условии воздействия внешних сил;
• самостоятельным — продолжающим существование даже после нейтрализации внешних воздействий.

Самостоятельные разряды делятся на:

• тлеющие, формирующие свечение;
• тихие, не образующие света и звука;
• искровой, генерирующий большое количество электричества за краткий временной промежуток;
• дуговой, подразумевающий колебания силы тока от 10 до 100 А;
• коронный.

Коронный разряд возникает при резком изменении напряженности поля.

Измерения силы электрического тока, формулы

В международной системе единицей измерения силы тока является ампер, который обозначается буквой А. Для определения точного значения применяют специальный прибор амперметр. Его подключают к разрыву цепи на том участке, где необходимо произвести замер.

Формула нахождения силы тока выглядит так:

Источник: graficart.ru

Уравнения для определения остальных физических величин:

Источник: oooevna.ru

Единицами измерения напряжения являются вольты (В). Сопротивление измеряется в омах (Ом), работа — в Джоулях (Дж), мощность — в Ваттах (Вт).

Сила тока. Единицы силы тока | 8 класс | Физика

Содержание

При прохождении электрического тока по цепи мы можем наблюдать различные его действия: тепловое, химическое, магнитное, световое. 

Возьмем, к примеру, тепловое действие. Вы можете уверенно сказать, что оно точно может проявляться в разной степени. Это подтверждали наши опыты. Натянутая медная проволока просто нагревалась, а вот вольфрамовая спираль в электрической лампе уж точно нагревалась сильнее. Ведь она накалилась настолько, что начинала излучать свет. Значит, мы могли накалить до похожего состояния и медную проволоку. Что же для этого нужно сделать? Как контролировать силу действия тока? Что эта сила вообще из себя представляет?

На данном уроке вы узнаете ответы на все эти вопросы. Мы рассмотрим, как заряд перемещается по проводнику при прохождении тока. С помощью этих знаний мы подойдем к определению новой силы и ее свойств — силы тока.

Перемещение заряда по проводнику

Как вы уже знаете, электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. Мы говорим, что частицы “заряженные” — это означает, что они имеют какой-то определенный заряд $q$.

Соответственно, при движение таких частиц происходит перенос некоторого заряда. Каждый свободный электрон в металле переносит заряд. Каждый ион в растворе кислот, солей или щелочей тоже переносит заряд.

Логично, что чем больше частиц переместится от одного участка цепи к другому, тем больший общий заряд будет ими перенесен.

От чего же зависит интенсивность действий электрического тока? Опытным путем было доказано, что интенсивность (степень действия) электрического тока зависит как раз от величины этого переносимого заряда.

{"questions":[{"content":"Чем больше заряд, переносимый частицами в проводнике, тем [[fill_choice-1]] действие электрического тока.","widgets":{"fill_choice-1":{"type":"fill_choice","options":["сильнее","слабее"],"answer":0}}}]}

Сила тока

Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в $1 \space с$, будет определять такую величину, как сила тока в цепи (рисунок 1).

Рисунок 1. Заряд, проходящий через поперечное сечение проводника

Сила тока — это физическая величина, равная отношению электрического заряда $q$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $t$:
$I = \frac{q}{t}$,
где $I$ — сила тока.

{"questions":[{"content":"Формула для силы тока: $I = \\frac{q}{t}$, где[[matcher-4]]","widgets":{"matcher-4":{"type":"matcher","labels":["$I$","$q$","$t$"],"items":["Сила тока","Суммарный электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника","Время прохождения заряда через поперечное сечение проводника"]}}}]}

Сила взаимодействия проводников с током как основа для определения единицы силы тока

Для того, чтобы определить единицу измерения силы тока, были проведены опыты, которые мы сейчас и рассмотрим. Опыты эти заключались в явлении взаимодействия двух проводников с током.

Возьмем два гибких прямых проводника. Расположим их параллельно друг другу. Подсоединим их к источнику тока (рисунок 2).

Рисунок 2. Взаимодействие проводников с током

После замыкания цепи по ней пойдет электрический ток. Ток будет идти и по нашим подопытным проводникам.

Что мы увидим? Они начнут взаимодействовать друг с другом. А именно, они будут притягиваться друг к другу (рисунок 2, а) или отталкиваться друг от друга (рисунок 2, б). Это будет зависеть от направления тока в них.

Тут же встает вопрос о том, как же измерить эту силу, с которой взаимодействуют проводники? Опыты показали следующее.

Сила взаимодействия между проводниками с током зависит от:
длины проводников;
расстояния между ними;
среды, в которой находятся проводники;
силы тока в проводниках.

Для нас сейчас имеет значение самый последний пункт. Возьмем проводники, для которых все остальные условия будут одинаковы, кроме силы токов. Окажется, что, чем больше сила тока в каждом проводнике, тем с большей силой они взаимодействуют между собой.

{"questions":[{"content":"Если расположить параллельно друг другу два гибких проводника и пропустить через них электрический ток, то они [[choice-7]]","widgets":{"choice-7":{"type":"choice","options":["будут притягиваться друг к другу","будут отталкиваться друг от друга","не будут никак взаимодействовать","будут притягиваться или отталкиваться друг от друга в зависимости от направления тока в них"],"answer":[3]}}}]}

Единица измерения силы тока

А теперь представьте себе очень тонкие и очень длинные проводники. Расположены они параллельно друг другу. Расстояние между ними — $1 \space м$. Сила тока в них одинакова. И все это в вакууме! Вот здесь и появляется единица измерения силы тока (рисунок 3).

За единицу силы тока принимаю такую силу тока, при которой отрезки параллельных проводников длиной $1 \space м$ взаимодействуют с силой $2 \cdot 10^{-7} \space Н$ ($0. 0000002 \space Н$).

Рисунок 3. Определение единицы измерения силы тока

Имя этой единицы — ампер ($А$). Она названа в честь французского физика Андре Ампера (рисунок 4).

Рисунок 4. Ампер Андре Мари (1775 — 1836) — французский физик, математик и естествоиспытатель. Ввел в физику понятие электрического тока, за что в научном кругу его прозвали “Ньютоном электричества”

{"questions":[{"content":"Единицей измерения силы тока является[[choice-9]]","widgets":{"choice-9":{"type":"choice","options":["ампер","паскаль","ньютон","кулон"],"explanations":["","Это единица измерения давления.","Это единица измерения силы.","Это единица измерения электрического заряда."],"answer":[0]}}}]}

Дольные и кратные единицы силы тока

На практике вы часто можете увидеть следующие единицы: миллиампер ($мА$), микроампер ($мкА$), килоампер ($кА$).

$1 \space мА = 0.001 \space А = 1 \cdot 10^{-3} \space А$;
$1 \space мкА = 0. {-3} \\space А = 0.005 \\space А$.»,»»,»»,»»],»answer»:[0]}}}]}

Сила тока некоторых электроприборов

Для лучшего понимания, сколько же составляет один ампер на практике, в таблице 1 приведены средние значения силы тока для некоторых электроприборов.

Устройство	Значение силы тока $I$, А
Лампочка карманного фонаря	0,1
Обычная лампа накаливания	0,3 — 0,5
Холодильник	0,8 — 1
Телевизор	1,2 — 2
Электрический утюг	3
Пылесос	4 — 9
Стиральная машина	6 — 10
Двигатель троллейбуса	160 — 220
Молния	более 400 000

Таблица 1. Значения силы тока в различных потребителях электроэнергии

{"questions":[{"content":"Сила тока для электрического утюга составляет [[input-1]] А.","widgets":{"input-1":{"type":"input","inline":1,"answer":"3"}}}]}

Связь единицы измерения заряда и единицы измерения силы тока

Хоть мы уже и говорили о заряде и единице его измерения (кулон) ранее, в физике принято определять его через ампер.

Выразим из определения силы тока ($I = \frac{q}{t}$) сам заряд и получим следующую формулу.

$q = It$.

Если $I = 1 \space А$, а $t = 1 \space с$, то мы получим единицу электрического заряда — $1 \space Кл$.

$1 \space кулон = 1 \space ампер \cdot 1 \space с$, или
$1 \space Кл = 1 \space А \cdot 1 \space с = 1 \space А \cdot с$.

За единицу электрического заряда принимают электрический заряд, проходящий сквозь поперечное сечение проводника при силе тока $1 \space А$ за время $1 \space с$.

{"questions":[{"content":"Один кулон равен[[choice-4]]","widgets":{"choice-4":{"type":"choice","options":["произведению одного ампера на одну секунду","отношению одного ампера к одной секунде","произведению одного ампера на один метр"],"answer":[0]}}}]}

Электрический заряд и его зависимость от силы тока и времени

Мы получили формулу, позволяющую по-новому взглянуть на определение электрического заряда: $q = It$.

Делаем вывод:
электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника зависит от силы тока и времени его прохождения.

 Эти знания пригодятся в решении задач. Обратите внимание, что электрический заряд иногда называют количеством электричества.

Например, давайте найдем количество электричества, которое проходит сквозь поперечное сечение спирали лампы за $1 \space мин$. Сила тока лампы равна $400 \space мА$.

Дано:
$I = 400 \space мА$
$t = 1 \space мин$

СИ:
$I = 0.4 \space А$
$t = 60 \space с$

$q — ?$

Показать решение и ответ

Скрыть

Решение:

Используем формулу для электрического заряда, полученную из определения силы тока:
$q = It$.

Рассчитаем этот заряд:
$q = 0.4 \space А \cdot 60 \space с = 24 \space Кл$.

Ответ: $q = 24 \space Кл$.

{"questions":[{"content":"Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, зависит от[[choice-9]]","widgets":{"choice-9":{"type":"choice","options":["силы тока","времени его прохождения","площади поперечного сечения","длины проводника"],"answer":[0,1]}}}]}

Упражнения

Упражнение №1

Выразите в амперах силу тока, равную $2000 \space мА$; $100 \space мА$; $55 \space мА$; $3 \space кА$. {19}$.

Определение по Электродинамике | Объединение учителей Санкт-Петербурга

АКТИВНАЯ МОЩНОСТЬ – физическая величина, равная среднему за период значению мгновенной мощности переменного тока. Позволяет оценить среднюю скорость преобразования электромагнитной энергии в др. виды энергии. В цепи переменного однофазного тока А.м. рассчитывается по формуле: P=IUcosφ. Единица А.м. в СИ – Ватт (Вт).

АКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — физическая величина, равная отношению активной мощности, поглощаемой на участке цепи, к квадрату действующего значения силы переменного тока на этом участке. Позволяет оценить сопротивление электрической цепи или ее участка электрическому току, обусловленное необратимыми превращениями электрической энергии в др. формы (преимущественно во внутреннюю). Единица А.с. в СИ — Ом.

АМПЕРА ЗАКОН — закон взаимодействия двух проводников с токами; параллельные проводники с токами одного направления притягиваются, а с токами противоположного направления — отталкиваются. А.з. называют также закон, определяющий силу, действующую в магнитном поле на малый отрезок проводника с током. Открыт в 1820г. А.М. Ампером.

АНИОНЫ — отрицательно заряженные ионы, движущиеся в электрическом поле к аноду.

АНОД — положительный полюс источника электрической энергии или электрод какого-либо прибора, присоединяемый к положительному полюсу источника тока. Потенциал А. при работе источника всегда выше потенциала катода.

БУРАВЧИКА ПРАВИЛО — правило для определения направления вектора магнитной индукции магнитного поля прямолинейного проводника с током: если Б. (правый винт) ввинчивать по направлению тока, то направление вращения рукоятки буравчика показывает направление вектора магнитной индукции. (Ср.правой руки правило)

ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ — источник электрического тока, в котором энергия электрохимической реакции преобразуется в электрическую энергию (элемент Вольта, батарейки, аккумуляторы).

ДЕЙСТВУЮЩЕЕ ЗНАЧЕНИЕ — среднее квадратичное за период значение силы переменного тока и напряжения. Д.з. силы синусоидального тока и напряжения в  раз меньше их амплитудных значений. Физический смысл: Д.З. силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при прохождении которого через проводник выделяется то же количество теплоты за то же самое время.

ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА ЗАКОН — закон, описывающий тепловое действие электрического тока. Согласно Д. — Л.з.  количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении по нему постоянного тока, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока по проводнику: .

ДИАМАГНЕТИЗМ – явление возникновения в веществе (диамагнетике) намагниченности, направленной навстречу внешнему магнитному полю. Обусловлен индуцированием дополнительного магнитного момента  в атомных электронных оболочках под действием внешнего поля и проявляется в том случае, когда атомы, молекулы или ионы не имеют результирующего собственного магнитного момента. Присущ всем веществам, но часто перекрывается более сильными эффектами (см. парамагнетизм и ферромагнетизм).

ДИНАМИК – распространенное краткое название электродинамического громкоговорителя.

ДИПОЛЬ ЭЛЕКТИРИЧЕСКИЙ – система двух одинаковых по модулю и противоположных по знаку электрических зарядов, расстояние между которыми (плечо Д.) во много раз меньше, чем расстояние от центра Д. до рассматриваемых точек электрического поля. Во внешнем электрическом поле ориентируется вдоль силовых линий поля. Например, диполем можно считать молекулу воды.

ДИПОЛЬ МАГНИТНЫЙ – электрический ток, протекающий по замкнутому контуру (витку), размеры которого малы по сравнению с расстоянием до рассматриваемых точек магнитного поля. Внешнее магнитное поле оказывает на Д.М. ориентирующее действие.

ДИОД — двух электродный прибор с односторонней электрической проводимостью. Применяется для выпрямления переменного тока, в качестве детектора, для преобразования частоты, ограничения тока и напряжения, переключения электрических цепей. Различают электровакуумные и полупроводниковые Д.

ДИЭЛЕКТРИКИ — вещества, практически не проводящие электрического тока. Обладают большим удельным сопротивлением по сравнению с проводниками. Могут быть твердыми, жидкими и газообразными. Во внешнем электрическом поле Д. поляризуется, что приводит к ослаблению электрического поля в Д. (см.поляризация диэлектриков и диэлектрическая проницаемость.)

ДИЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ – безразмерная физическаявеличина, равная отношению модуля напряженности электрического поля в вакууме Е₀ к модулю напряженности электрического поля в однородном диэлектрике: .

ДОМЕНЫ — области в ферромагнитном (сегнетоэлектрическом) кристалле, в которых ниже определенной температуры (точки Кюри) существует самопроизвольная намагниченность (поляризованность).

ДУГА ЭЛЕКТРИЧЕКАЯ, дуговой разряд – один из видов самостоятельного разряда в газе, в котором разрядные явления сосредоточены в ярко светящемся плазменном шнуре. Возможна в любом газе при давлениях, близких к атмосферному и выше. Применяется в электрометаллургии, светотехнике и в электросварке.

ДЫРКА – в полупроводнике – не занятая электроном вакансия в валентной зоне, которая ведет себя как избыточный положительный заряд.

ЕМКОСТНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — физическая величина Х_С, которой оценивают сопротивление, оказываемое переменному току проводником вследствие наличия у него электрической емкости. При синусоидальном токе с циклической частотой ω Е.с. равно . Единица в СИ – Ом.

ЕМКОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ — см. электрическая емкость.

ЗАРЯД ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — см.электрический заряд.

ЗАРЯДА СОХРАНЕНИЯ ЗАКОН — один из фундаментальных законов природы: алгебраическая сумма электрических зарядов любой электрически изолированной системы остается неизменной. В электрически изолированной системе З. с.з. допускает появление новых заряженных частиц (напр., при электролитической диссоциации, ионизации газов, рождении пар частица — античастица и др.), но суммарный электрический заряд появившихся частиц всегда должен быть равен нулю.

ИЗОЛЯТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ – элемент конструкции, выполненный из вещества с очень большим электрическим удельным сопротивлением (диэлектрика). В быту может быть синонимом термина диэлектрик.

ИНДУКТИВНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ — физическая величина Х_L, которой оценивают сопротивление, оказываемое переменному току проводником вследствие наличия у него индуктивности. При синусоидальном токе с угловой частотой ω: X_L=ωL.  Единица И.с. в СИ — Ом. Ср.емкостное сопротивление, активное сопротивление.

ИНДУКТИВНОСТЬ — физическая величина, которая характеризует магнитные свойства электрической цепи (проводника) и равна отношению потока магнитной индукции, пересекающего поверхность, ограниченную проводником, к силе тока в этом проводнике. Единица И. в СИ — генри. Ср.электрическая емкость.

ИОНИЗАЦИЯ — отрыв от атома или молекулы газа одного или нескольких электронов. Происходит под действием электромагнитного излучения; ударов электронов, ионов или других атомов. Приводит к возникновению ионов.

ИОНЫ — электрически заряженные атомы или группы атомов, образующиеся при потере или присоединении электронов (или других заряженных частиц). Ионы с положительным электрическим зарядом называются катионами, с отрицательным — анионами.

ИСКРОВОЙ РАЗРЯД – вид самостоятельного нестационарного электрического разряд в газе, возникающий в электрическом поле при давлении, близком к атмосферному. Температура в И.р. достигает 10000К. В природе наблюдается в виде молнии.

ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ – устройства, преобразующие различные виды энергии в электрическую. Различают химические (напр. , гальванический элемент) и физические (термоэлемент, фотоэлемент, индукционный генератор и т.д.) И.т.

КАТИОНЫ — положительно заряженные ионы, в электрическом поле движутся к катоду.

КАТОД — 1) отрицательный полюс источника электрической энергии или электрод прибора, присоединяемый к отрицательному полюсу источника. Потенциал К. работающего источника всегда ниже потенциала анода. 2) Источник электронов в электровакуумных приборах.

КАТУШКА ИНДУКТИВНОСТИ – элемент электрической цепи, конструктивно представляющий катушку из электропроводящего материала с изолированными витками. Обладает значительной индуктивностью при относительно малой емкости и малом активном сопротивлении. Один из основных элементов колебательного контура. Ср. конденсатор электрический.

КИНЕСКОП — приемная телевизионная электронно-лучевая трубка, преобразующая электрические сигналы в видимое изображение.

КОЛЕБАТЕЛЬНЫЙ КОНТУР — электрическая цепь из катушки индуктивности и конденсатора, в которой возникает возможность периодического обмена электрической и магнитной энергией при зарядке конденсатора или возбуждении электрического тока в катушке, т.е. возникают электромагнитные колебания. Период равен , где L — индуктивность контура, C — электрическая емкость. Применяется как резонансная система во многих радиотехнических устройствах.

КОНДЕНСАТОР ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ – элемент электрической цепи из двух или более электродов (обкладок), разделенных диэлектриком, толщина которого мала по сравнению с размерами обкладок. Обладает значительной электрической емкостью. Хорошо проводит переменный ток высокой частоты. См. емкостное сопротивление, электрическая емкость.

КОРОТКОЕ ЗАМЫКАНИЕ — не предусмотренное нормальными условиями работы соединение двух точек электрической цепи, имеющих различные потенциалы, через очень малое сопротивление.

КРУТИЛЬНЫЕ ВЕСЫ — чувствительный физический прибор, для измерения малых сил. Изобретен Ш.Кулоном в 1784г. и применялся при установлении Кулона закона.

КУЛОНА ЗАКОН — основной закон электростатики, выражающий зависимость силы взаимодействия двух неподвижных точечных зарядов от расстояния между ними: два неподвижных точечных заряда взаимодействуют с силой прямо пропорциональной произведению значений этих зарядов и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними и диэлектрической проницаемости среды, в которой находятся заряды. В СИ имеет вид: . Величина  числено равна силе, действующей между двумя точечными неподвижными зарядами по 1 Кл каждый, находящимися в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга. К.з. является одним из экспериментальных обоснований электродинамики.

ЛЕВОЙ РУКИ ПРАВИЛО — правило, определяющее направление силы, которая действует на находящийся в магнитном поле проводник с током (или движущуюся заряженную частицу). Оно гласит: если левую руку расположить так, чтобы вытянутые пальцы показывали направление тока (скорости частицы), а силовые линии магнитного поля (линии магнитной индукции) входили в ладонь, то отставленный большой палец укажет направление силы, действующей на проводник (положительную частицу; в случае отрицательной частицы направление  силы противоположно).

ЛЕНЦА ПРАВИЛО (ЗАКОН) — правило, определяющее направление индукционных токов, возникающих при электромагнитной индукции. Л.п. — следствие закона сохранения энергии Согласно Л.п. индукционный ток всегда имеет такое направление, что его собственное магнитное поле всегда препятствует тому изменению внешнего магнитного поля, которое является причиной индукционного тока

ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ, силовые линии магнитного поля – воображаемые линии, с помощью которых можно графически изобразить распределение магнитного поля в пространстве. Проводятся так, что вектор магнитной индукции в данной точке пространства направлен по касательной к Л. м.и. в этой точке.

ЛИНИИ НАПРЯЖЕННОСТИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ, силовые линии электрического поля – воображаемые линии, с помощью которых можно графически изобразить распределение электрического поля в пространстве. Проводятся так, что вектор напряженности электрического поля в данной точке пространства направлен по касательной к Л.н. в этой точке.

ЛОРЕНЦА СИЛА– сила, действующая на заряженную частицу с зарядом q, движущуюся в магнитном поле индукции B со скоростью v. Модуль равен F=qvBsinα, где α– угол между векторами индукции магнитного поля и скорости частицы. Направление определяется левой руки правилом.

МАГНЕТИЗМ – совокупность явлений, связанных со взаимодействием между электрическими токами, между электрическими токами и магнитами, между магнитами. Магнитное взаимодействие осуществляется посредством магнитного поля. Проявляется во всех физико-химических процессах, происходящих в веществе. Определяет основные астрофизические и геомагнитные явления (солнечные вспышки, магнитные бури, нарушения радиосвязи и т.д.).

МАГНЕТИКИ — вещества, способные намагничиваться в магнитном поле, т.е. создавать собственное магнитное поле. См. диамагнетизм, парамагнетизм, ферромагнетизм, ферримагнетизм.

МАГНИТ — тело, обладающее намагниченностью, т.е. создающее магнитное поле. Свойства М. присущи некоторым минералам (напр., магнитный железняк), намагниченным магнитным материалам (постоянный магнит) и электромагнитам.

МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ (вектор магнитной индукции) — векторная величина, применяющаяся для количественного оценивания действия магнитного поля. Равна отношению максимальной силы, действующей в магнитном поле на элемент проводника с током, к величине силы тока и длине этого элемента проводника . Направление определяется правой руки правилом или  буравчика правилом. Единица в СИ — тесла. Ср. напряженность электрического поля.

МАГНИТНАЯ ПОСТОЯННАЯ — величина , входящая в выражения некоторых законов электромагнетизма при записи их в форме, соответствующей Международной системе единиц (СИ). Ср. электрическая постоянная.

МАГНИТНАЯ ПРОНИЦАЕМОСТЬ — физическая величина, характеризующая связь между магнитной индукцией внешнего магнитного поля и магнитным полем в веществе. Обозначается m. У диамагнетиков m<1, у парамагнетиков m>1, у ферромагнетиков m>>1.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ — одна из форм проявления электромагнитного поля. Действует только на движущиеся электрические заряды (заряженные тела), проводники с током и частицы или тела, обладающие магнитным моментом, и создается этими же объектами. Для количественного описания М.п. используются величины магнитная индукция, магнитный поток и др. Ср.электрическое поле.

МАГНИТНЫЙ МОМЕНТ — векторная величина, характеризующая магнитные свойства тел и частиц вещества. М.м. тока — вектор, равный произведению силы тока на площадь, ограниченную контуром: p=IS. Направление определяется буравчика правилом. Единица в СИ — ампер-квадратный метр (А^.м²). Ср. электрический момент.

МАГНИТНЫЙ ПОЛЮС — участок поверхности намагниченного образца (магнита), на котором нормальная к поверхности составляющая намагниченности отлична от нуля. Договорились считать, что снаружи магнита линии магнитной индукции выходят из северного полюса, а в южный входят. Внутри магнита — наоборот.

МАГНИТНЫЙ ПОТОК — поток вектора магнитной индукции B через какую-либо поверхность. Магнитный поток F через поверхность S выражается формулой F=BScosα, где α— угол между вектором магнитной индукции и нормалью к площадке S. Единица м.п. в СИ — вебер (Вб).

МАКСВЕЛЛА УРАВНЕНИЯ — основные уравнения электродинамики, устанавливающие связь между напряженностями электрического и магнитного полей и распределением в пространстве электрических зарядов и токов. Описывают электромагнитные явления в различных средах и вакууме.

МОЛНИЯ — гигантский искровой разряд атмосферного электричества между облаками или между облаками и землей. Сила тока может достигать 100 кА, длительность — 10^-4 c . См. электрический разряд.

НАМАГНИЧЕННОСТЬ — векторная величина, числено равная отношению магнитного момента к объему вещества (магнетика). Единица в СИ — ампер на метр (А/м). Ср. поляризованность.

НАПРЯЖЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ (падение напряжения) — скалярная величина, равная отношению работы, совершаемой суммарным полем сторонних и кулоновских сил при перемещении заряда на участке электрической цепи, к величине этого заряда: . Единица в СИ — вольт. Ср. электродвижущая сила, разность потенциалов.

НАПРЯЖЕННОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ — векторная величина E, применяемая для описания силового действие электрического поля на электрически заряженные частицы и тела, равная отношению силы, действующей со стороны поля на точечный электрический заряд, помещенный в данную точку поля: , Единица в СИ — вольт на метр (В/м). Ср. магнитная индукция.

НОСИТЕЛИ ТОКА — электрически заряженные частицы в веществе, обусловливающие его электрическую проводимость. В металлах — это свободные электроны, в электролитах — ионы, в полупроводниках — электроны и дырки.

ОДНОРОДНОЕ ПОЛЕ – физическое поле, напряженность (магнитная индукция) которого одинакова во всех точках.

ОМА ЗАКОН – обобщенное название закона, устанавливающего пропорциональность между силой тока в участке электрической цепи и разностью потенциалов на его концах. Установлен Г.Омом для металлических проводников. В простейшем случае формулируется следующим образом: сила постоянного тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению (). В этой формулировке справедлив также для электролитов, температура которых поддерживается постоянной. Для переменного тока О.з. может быть сформулирован для действующих или для амплитудных значений силы тока и напряжений. В этом случае под сопротивлением понимается полное сопротивление цепи переменному току . При наличии ЭДС для замкнутой цепи звучит так: сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи (сумме внешнего сопротивления и сопротивления источника тока).

ПАРАМАГНЕТИЗМ – явление возникновение в веществе (парамагнетике) намагниченности сонаправленной с внешним магнитным полем. Обусловлено ориентацией под действием внешнего магнитного поля собственных магнитных моментов атомов или молекул парамагнетика. Магнитная проницаемость µ>1. Ср. диамагнетизм, ферромагнетизм.

ПЕРЕМЕННЫЙ ТОК — электрический ток, изменяющий периодически свое направление в цепи так, что среднее за период значение силы тока равно нулю. Простейший переменный ток — синусоидальный.

ПЛОТНОСТЬ ТОКА – векторная величина, равная по модулю отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника: . Направлена в сторону движения положительных зарядов (сонаправлен с вектором напряженности электрического поля). Единица в СИ: А/м².

ПОЛУПРОВОДНИКИ — вещества, сопротивление (электропроводность) которых при комнатной температуре имеет промежуточное значение между сопротивлением (электропроводностью) металлов и диэлектриков. Сопротивление чистых П. уменьшается с ростом температуры и зависит, кроме того, от облучения, бомбардировки заряженными частицами, наличия примесей и т.д.).

ПОЛЯРИЗАЦИЯ ДИЭЛЕКТРИКОВ — смещение электрических зарядов в диэлектрике под действием внешнего электрического поля. Возникает при сдвиге ионов относительно друг друга, деформации электронных оболочек или ориентации электрических диполей. Происходит, напр., при зарядке конденсатора.

ПОЛЯРИЗОВАННОСТЬ – векторная физическая величина, равная отношению электрического момента малого объема диэлектрика к этому объему. Ср. намагниченность.

ПОСТОЯННЫЙ ТОК — электрический ток, сила и направление которого не меняются с течением времени. Ср.переменный ток.

ПОТЕНЦИАЛ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ — скалярная физическая величина, равная отношению потенциальной энергии заряда, помещенного в данную точку поля, к величине этого заряда. Применяется для энергетического описания электростатического поля. Единица в СИ — вольт (В).

ПРАВОЙ РУКИ ПРАВИЛО — правило, определяющее 1) направление индукционного тока в проводнике, движущемся в магнитном поле: если ладонь правой руки расположить так, чтобы в нее входили линии магнитной индукции, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то четыре вытянутых пальца покажут направление индукционного тока; 2) направление линий магнитной индукции прямолинейного проводника с током: если большой палец правой руки расположить по направлению тока, то направление обхвата проводника четырьмя пальцами покажет направление линий магнитной индукции. Ср. 1) левой руки правило, 2) буравчика правило.

ПРОВОДНИКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ — тела (вещества), способные хорошо проводить электрический ток благодаря наличию в них большого числа свободных подвижных заряженных частиц. Делятся на электронные (металлы и полупроводники), ионные (электролиты) и смешанные (плазма).

ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСТВО – явление возникновения электрических зарядов при деформировании кристаллов и деформирование кристаллов под действием электрического поля (прямой и обратный эффекты). Применяется для воспроизведения звука, для получения ультразвука и т.д.

РАБОТА ВЫХОДА электрона — работа, необходимая для выхода электрона из проводника в вакуум. Зависит от рода вещества и состояния поверхности проводника.

РАДИОВОЛНЫ — электромагнитные волны, длина которых более 0,1 мм. Используются в радиосвязи, радиолокации, радиоастрономии и т.д.

РАДИОЛОКАЦИЯ — процесс обнаружения, распознавания, определения местонахождения и скорости движения различных объектов радиотехническими методами.

РАЗНОСТЬ ПОТЕНЦИАЛОВ — скалярная физическая величина, равная отношению работы электрического поля по перемещению положительного заряда из одной точки поля в другую к этому заряду. Единица в СИ — вольт.

РЕЗИСТОР – элемент электрической цепи, основное назначение которого — оказывать активное сопротивление электрическому току. Р. изготовляются сопротивлением 1 Ом — 10 ТОм с указанием рассеиваемой мощности.

РЕКОМБИНАЦИЯ — явление, обратное ионизации, т.е. исчезновение свободных носителей заряда противоположных знаков при их столкновениях. Приводит к образованию нейтральных атомов и молекул.

РЕНТГЕНОВСКИЕ ЛУЧИ — невидимое глазом коротковолновое электромагнитное излучение, возникающее при взаимодействии заряженных частиц с атомами вещества. Длина волны Р.л. 10^-7 — 10^-12 м. Р.л. обладают большой проникающей способностью. Открыты в 1895 г. немецким физиком В. К.Рентгеном (1845 — 1923).

РЕОСТАТ — устройство для регулирования и ограничения тока или напряжения в электрической цепи, основная часть которого — проводящий элемент с переменным электрическим сопротивлением.

САМОИНДУКЦИЯ – явление возникновения электродвижущей силы  в электрической цепи при изменении протекающего в ней электрического тока. Частный случай электромагнитной индукции. Эдс С.  пропорциональна скорости изменения силы тока:, где L —  индуктивность электрической цепи.

СВЕРХПРОВОДИМОСТЬ — физическое явление, наблюдаемое у некоторых веществ (сверхпроводников) при охлаждении их ниже критической температуры и состоящее в исчезновении сопротивления электрическому току и выталкивании магнитного поля из объема образца.

СВОБОДНЫЕ ЗАРЯДЫ — 1. Избыточные электрические заряды, сообщенные проводящему телу и вызывающие нарушение его электронейтральности. 2. Заряженные частицы, которые под влиянием электрического поля способны перемещаться на макроскопические расстояния (см.носителя тока). Сравните связанные заряды.

СИЛА ТОКА — скалярная физическая величина, применяемая для описания электрического тока и равная отношению абсолютного значения заряда, который проходит через поперечное сечение проводника за малый промежуток времени, к этому промежутку времени. Единица в СИ — ампер.

СИЛОВЫЕ ЛИНИИ — воображаемые линии, проведенные в каком-либо физическом поле (гравитационном, магнитном, электрическом) так, что в каждой точке пространства направление касательной к этим силовым  линиям совпадает с направлением напряженности поля.

СКОРОСТЬ СВЕТА в вакууме (c) — одна из основных физических постоянных, равная скорости распространения электромагнитных волн в вакууме. с=(299 792 458 ±  1,2)м/с. С.с. — предельная скорость распространения любых физических взаимодействий.

СОЛЕНОИД – элемент электрической цепи, предназначенный для создания магнитного поля, обычно в виде намотанного на цилиндрическую поверхность изолированного проводника, по которому течет эл. ток. Если длина С. значительно больше диаметра, то маг. поле направлено параллельно его оси и однородно (внутри С.), а магнитная индукция  поля пропорциональна силе тока и числу витков.

СУПЕРПОЗИЦИИ ПРИНЦИП — утверждение, согласно которому эффект от нескольких независимых эффектов представляет собой сумму эффектов, вызываемых каждым воздействием в отдельности (напр., принцип суперпозиции эл. полей: напряженность поля системы зарядов равна геометрической сумме напряженностей полей, созданных каждым зарядом системы). Применим к т.н. линейным моделям.

ТЕПЛОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ — электромагнитное излучение, испускаемое  за счет  внутренней энергии веществом, имеющим температуру выше абсолютного нуля. С ростом температуры энергия теплового излучения возрастает.

ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ  — явление испускания электронов нагретыми твердыми (иногда жидкими) телами (эмиттерами). Интенсивность т.э. зависит от температуры и работы выхода электронов. Используется в электровакуумных приборах.

ТЕРМОЭЛЕМЕНТ (термопара) — устройство, содержащее спай  двух разнородных металлов или полупроводников, на свободных неспаянных концах которых возникает термоэдс, зависящая от разности температур спая и свободных концов.

ТОК ПРОВОДИМОСТИ — см. электрический ток.

ТОМСОНА ФОРМУЛА — формула, выражающая зависимость периода незатухающих электромагнитных колебаний в контуре от его параметров — индуктивности катушки L и емкости конденсатораC: . Названа в честь У.Томсона (Кельвина).

ТРАНЗИСТОР — полупроводниковый прибор с тремя или более  выводами. Используется для усиления, генерирования и преобразования электрических колебаний.

ФАРАДЕЯ ЗАКОНЫ — основные законы электролиза. Первый Фарадея закон: масса вещества, выделившегося на электроде при прохождении электрического тока, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через электролит. Второй Ф.з.: отношение масс различных веществ, претерпевающих химические превращения на электродах при прохождении одинаковых электрических зарядов через электролит равно отношению химических эквивалентов. Установлены  в  1833-34 г. М.Фарадеем.

ФАРАДЕЯ ПОСТОЯННАЯ, Фарадея число – физическая постоянная, равна произведению элементарного электрического заряда на постоянную Авогадро. F=e^.N_A. Равна заряду, прохождение которого через электролит приводит к выделению на электроде 1 моля одновалентного вещества. F=(96484,56±0,27) Кл/моль. Названа в честь М.Фарадея.

ФЕРРОМАГНЕТИЗМ – явление наличия самопроизвольной намагниченности в магнитных кристаллических веществах (ферромагнетиках). Обусловлено наличием  у электронов устойчивой параллельной ориентацией спиновых магнитных моментов, что и создает самопроизвольную намагниченность. Тепловое движение атомов кристалла разрушает параллельную ориентацию спинов, поэтому при температуре выше некоторой определенной (точка Кюри) Ф. переходит в парамагнетизм.

ФЕРРОМАГНЕТИКИ — вещества, которым присущ ферромагнетизм. Типичные представители Ф. — железо, кобальт, никель и их сплавы. Широко применяются в электротехнике, радиотехнике, электронике и приборостроении.

ЭКВИПОТЕНЦИАЛЬНАЯ ПОВЕРХНОСТЬ — поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал. Силовые линии поля перпендикулярны к  э. п.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ДУГА, вольтова дуга – электрический самостоятельный разряд в газе в виде ярко светящегося плазменного шнура. Впервые наблюдалась в 1802 г. В.В.Петровым.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЕМКОСТЬ — скалярная физическая величина, применяемая для описания способности проводника удерживать эл. заряд. Для конденсатора равна отношению его заряда к разности потенциалов между обкладками. Единица в СИ — фарад (Ф).

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПОСТОЯННАЯ (e₀)- скалярная величина  входящая в выражение некоторых законов электрического поля при записи их  в СИ. Ср.магнитная постоянная.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ — См. электропроводность.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ КОЛЕБАНИЯ – точно или приблизительно повторяющиеся изменения напряжения и тока в эл. цепи. Простейшая система, в которой возникают эл. к. — колебательный контур.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ГЕНЕРАТОР — устройство для преобразования различных видов энергии (механической, химической, тепловой и др.) в электрическую. Ср. электрический двигатель.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ДВИГАТЕЛЬ —  эл. машина, совершающая механическую работу за счет эл. энергии. Ср. электрический генератор.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД — скалярная физическая величина, служащая для оценивания интенсивности электромагнитного взаимодействия заряженных частиц; источник электромагнитного поля. Различают положительные и отрицательные заряды. Для макроскопического тела э. з. равен алгебраической сумме зарядов всех частиц тела. В эл. изолированной системе выполняется заряда сохранения закон. См. элементарный электрический заряд.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ РАЗРЯД в газе – явление прохождения эл. тока в газе под действием эл. поля. Для возникновения эл. р. в газе необходимо появление носителей тока — свободных ионов и электронов. Различают несамостоятельный эл. р., когда проводимость обусловлена действием внешнего ионизатора, и самостоятельный эл. р., который продолжается после прекращения действия внешнего ионизатора. Переход несамостоятельного разряда в самостоятельный наз. эл. пробоем газа.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК — направленное упорядоченное движение заряженных частиц (электронов, ионов и др.). Условно за направление эл. тока принимается направление движения положительных зарядов.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР — электромагнитное устройство, преобразующее переменный эл. ток одного напряжения в переменный эл. ток другого напряжения без изменения частоты и практически без потери мощности. Простейший эл. т. состоит из железного сердечника (магнитопровода) и двух обмоток — первичной и вторичной. Отношение напряжения в обмотках равно отношению числа витков в них. Действие основано на электромагнитной индукции явлении.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ — одна из форм проявления электромагнитного поля. В отличие от магнитного поля действует как на неподвижные, так и на движущиеся эл. заряды. Создается эл. зарядами или  меняющимся во времени магнитным полем.  Описывается  напряженностью  и потенциалом электрического поля. Ср. магнитное поле.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ  — см. сопротивление электрическое.

ЭЛЕКТРИЧЕСТВО — совокупность явлений, связанных с существованием, движением и взаимодействием эл. зарядов и полей.

ЭЛЕКТРОВАКУУМНЫЕ ПРИБОРЫ — приборы и устройства, в которых используются закономерности протекания тока в вакууме. Применяются для генерации и усиления эл. колебаний, выпрямления переменного тока и т.д. Состоят из стеклянного или металлического баллона, в котором создан вакуум, и электродов различной формы, расположенных в баллоне. Примеры: электронные лампы, электронно-лучевые трубки, рентгеновские трубки, газоразрядные приборы и т.д.

ЭЛЕКТРОД – конструктивный элемент электрической цепи, соединяющий ее с электролитом, газом или вакуумом. Применяется при электролизе, в гальванических элементах и т.п.

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА  (ЭДС) – физическая величина, применяемая для источника энергии в электрической цепи, необходимого для поддержания в ней эл. тока. Равна отношению работы сил, разделяющих заряды в источнике, к величине заряда. Единица в СИ — вольт.

ЭЛЕКТРОДИНАМИКА — физическая теория электромагнитных явлений, в которой основную роль играют взаимодействия между заряженными частицами, осуществляемые посредством эл.-маг. поля. Основа э. — Максвелла уравнения.

ЭЛЕКТРОЛИЗ —  совокупность электрохимических процессов, происходящих в электролите при прохождении через него постоянного эл. тока. При этом положительно заряженные  ионы (катионы) движутся к катоду, а отрицательно заряженные (анионы) — к аноду. Количественно описывается Фарадея законами.

ЭЛЕКТРОЛИТИЧЕСКАЯ ДИССОЦИАЦИЯ – явление распада молекул на ионы в результате взаимодействия с молекулами растворителя.

ЭЛЕКТРОЛИТЫ — жидкие или твердые растворы или расплавы,  эл. ток в которых проходит за счет движения  ионов. См. электролиз.

ЭЛЕКТРОМАГНИТ — искусственныймагнит, магнитное поле которого возникает и концентрируется в ферромагнитном сердечнике в результате прохождения эл. тока по охватывающей его обмотке.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ – явление возникновения электрического поля при изменении магнитного. При этом в замкнутом проводящем контуре возникает индукционный ток. См. самоиндукция, Ленца закон.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ — один из видов взаимодействия элементарных частиц, осуществляемое посредством эл.-маг. поля. Играет фундаментальную роль в явлениях макромира: строении в-ва, его агрегатное состояние, эл., оптические и др. свойства определяющиеся электромагнитными силами, действующими между атомными ядрами, электронами атомов или молекул. Ср. гравитационное взаимодействие, сильное взаимодействие, слабое взаимодействие.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ – то же, что и электромагнитные волны.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ — одно из физических полей посредством которого осуществляется электромагнитное взаимодействие. Описывается с помощью напряженности электрического поля  и магнитной индукции. См. Максвелла уравнения.

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ — колебания эл.-маг. поля, распространяющиеся в пространстве с конечной скоростью (см. скорость света). В зависимости от длины волны в вакууме, источника излучения и способа возбуждения различают: низкочастотные колебания, радиоволны, инфракрасное излучение, видимое излучение, ультрафиолетовое излучение, рентгеновское излучение, гамма-лучи.

ЭЛЕКТРОН — стабильная элементарная частица, которой приписывают отрицательный элементарный электрический заряд, обладающая массой покоя m_e=(9,109558±0,000054)^.10^-31кг и спином, равным 1/2. Входит в состав всех атомов и молекул.

ЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ  — явление испускания электронов твердым телом или жидкостью. См.автоэлектронная эмиссия, термоэлектронная эмиссия, фотоэффект.

ЭЛЕКТРОННОЛУЧЕВАЯ ТРУБКА – электронно-вакуумный прибор, в котором электронный луч (пучек электронов) используется для преобразования электрических сигналов в световые. Применяется в осциллографах, телевизорах, радиолокации и т. п.

ЭЛЕКТРОННЫЙ ГАЗ —  совокупность электронов проводимости в кристалле или плазме, т.е. электронов, способных участвовать в образовании электрического тока.

ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТЬ — способность вещества проводить электрический ток под действием электрического поля. Обусловлена носителями тока, в зависимости от вида которых различают электронную проводимость (металлы, полупроводники). ионную проводимость (электролиты) и смешанную электронно-ионную проводимость (плазма).

ЭЛЕКТРОСКОП — прибор для обнаружения и приближенной оценки степени электризации тел.

ЭЛЕКТРОСТАТИКА — раздел  электродинамики, изучающий взаимодействие и условия равновесия неподвижных относительно выбранной инерциальной системы отсчета электрических зарядов. Основной закон э. — Кулона закон.

ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКОЕ ПОЛЕ — эл. поле зарядов, покоящихся относительно выбранной инерциальной системы отсчета. В э.п. действуют электростатические силы, которые являются потенциальными силами. Основные применяемые для описания э.п. — напряженность электрического поля и потенциал электрический.

ЭЛЕКТРОХИМИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ – физическая величина, равная отношению массы вещества, выделившейся на электроде при электролизе, к электрическому заряду, прошедшему через электролит. Единица Э=1/273,15 К^-1.э. в СИ — кг/Кл.

ЭЛЕМЕНТАРНЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД (e) — одна из основных физических постоянных, равная наименьшему по модулю из всех возможных положительных и отрицательных эл. зарядов. е=(1,6021917±0,0000070)^.10^-19Кл. Большинство элементарных частиц имеет эл. заряд ⁺е и ^—е или 0. У некоторых резонансов заряд кратен е. Частицы с дробным зарядом в свободном состоянии не наблюдаются.

ЗАМЕТКИ ПО ФИЗИКЕ ОНЛАЙН: 25.0.

0: ТЕКУЩАЯ

25.0.0: CURRENT:
Электрический ток — это временная скорость потока электрического заряда по проводнику. Ток возникает, когда электрический заряд течет от одной точки цепи к другой. Единицей силы тока в си является ампер, а символ — А. Для силы тока используется I.

ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА ТОКА:
                   Ток I = заряд, измеренный в кулонах, / время, измеренное в секундах.


Ток = заряд/время

ПРИМЕНЕНИЕ ФОРМУЛЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ:
ПРИМЕРЫ:
*Рассчитайте ток, генерируемый при протекании по цепи заряда 250 Кл в течение 3½ минут.

РЕШЕНИЕ:
Данные, указанные в вопросе:
Заряд = 250 кулонов, время = 3½ минуты = 3½ * 60 секунд = 10/2 * 60 секунд = 10 * 30 секунд
Время = 300 секунд.
Формула:                              Ток I = заряд/время
Замена:         Ток I = 250 кулонов/300 секунд0003 *Учитывая, что ток, который генерируется в цепи в течение 5½ минут, когда заданное количество электрического заряда протекает через проводник, составляет 1,25 А, определите заряд.

РЕШЕНИЕ:
Данные, указанные в вопросе:
Ток I = 1,25 ампер, время t = 5½ минут = 5½ * 60 секунд = 11/2 * 60 секунд = 11 * 30 секунд
Время = 330 секунд.

Формула:                               ток I = заряд/время0003                                                                                               Заряд Q = 412,5 Кл

Решение:
Данные, приведенные в вопросе:
Заряд Q = 3000 кулонов, ток I = 2,25 Ампер

Формула: Ток I = Зарядка / время
Замена: 2,25 = 3000 / время
Сделайте время субъектом формулы: время: время. = 3000/2,25. Время = 1333,33 секунды    
                  
АМПЕР:
Ампер можно определить как поток заряда в один кулон за одну секунду. Это единица силы тока.

КУЛОНОВ:
Кулон определяется как количество электричества, протекающего через проводник за одну секунду, когда сила тока в проводнике составляет один ампер. Кулон – это единица заряда.

АМПЕРМЕТР:
Амперметр — это прибор, который используется для измерения силы тока. Амперметры, которые могут обнаруживать и измерять небольшой ток, называются миллиметрами. Гальванометры — это амперметры, которые могут обнаруживать и измерять очень малый ток.

ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ АМПЕРМЕТРА:
Амперметр считается чувствительным, если он может обнаруживать и измерять очень малый ток или обнаруживать и измерять ток независимо от того, насколько малым он может быть.

ПОДСОЕДИНЕНИЕ АМПЕРМЕТРА:
Амперметры соединены последовательно в цепь, так что ток, который измеряют амперметры, проходит через сам амперметр.

ТОЧНОСТЬ АМПЕРМЕТРОВ:
Амперметр считается точным, если он может определить и измерить точную величину тока, протекающего через него, или если ток, который он обнаруживает и измеряет, очень близок к значению тока, протекающего через него.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ:
Электрическая цепь — это путь, по которому протекает электрический ток в цепи. Он состоит из источника электроэнергии, подключенного через проводник к нагрузке и выключателю.

ТИПЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ:
Замкнутая цепь:
Замкнутая цепь – это цепь, находящаяся во включенном состоянии. В замкнутой цепи ток протекает через внешний резистор. Резистор может быть лампочкой или любым союзом, подключенным к части тока.

СХЕМА ЗАМКНУТОЙ ЦЕПИ:

РАЗОМКНУТАЯ ЦЕПЬ:
Разомкнутая цепь — это цепь, которая находится в выключенном состоянии. В разомкнутой цепи батарея не поддерживает ток во внешнем резисторе и лампочке.

СХЕМА РАЗОМКНУТОЙ ЦЕПИ:

Короткое замыкание:
Короткое замыкание – это замкнутая цепь, к которой не подключена нагрузка.

СХЕМА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ:

РАЗНИЦА ПОТЕНЦИАЛОВ P.D:
Чтобы электрический ток протекал в цепи, должна быть разница давлений между двумя точками электрического поля. Эта разность давлений и есть разность потенциалов.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗНОСТИ ПОТЕНЦИАЛОВ:
Разность потенциалов между любыми двумя точками в электрическом поле — это работа, совершаемая при перемещении положительного заряда в один кулон из одной точки в другую в электрическом поле.
Его также можно определить как разницу электрического давления между двумя точками в электрическом поле. Разность потенциалов измеряется в вольтах (В).

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА ЭДС:
Электродвижущая сила – это общая работа, совершаемая при перемещении одного кулона электрического заряда по цепи. Of также может быть определено как полная энергия на один кулон, полученная от ячейки. Единицей ЭДС является вольт, В. ЭДС также можно определить как джоуль на кулон.

ФОРМУЛА ДЛЯ РАСЧЕТА ЭДС:
             ЭДС электродвижущей силы ( E ) = работа, выполненная в джоулях / заряд в кулонах.
             Напомним, что Current I = Charge Q / time t. заряд q = ток I * время t ( Q = I * t )
             Мы можем ввести эту формулу в формулу электродвижущей силы. Следовательно,
             Электродвижущая сила = проделанная работа / (текущее* время)
             Если ЭДС измеряется в вольтах, работа в джоулях и заряд в кулонах, то 
Volt = Joule / Coulomb

Применение формулы в решении задач:
Примеры:
*Рассчитайте работу, выполненную ячейкой EMF 12,5 В, если в цепи поддерживается заряд 250 кулонов.

РЕШЕНИЕ:
Данные, приведенные в вопросе:
ЭДС = 12,5 Вольт, заряд = 250 Кл, работа = ?
Формула:              ЭДС = работа ( w ) / заряд ( q )
Замена:        12,5 = работа / 250
Сделайте работу предметом формулы:       работа = 12,5 * 250.     работа = 3125 джоулей.

*В электрической цепи совершается работа в 320 Дж. Если заряд, протекающий по цепи, равен 1250 Кл, определите электродвижущую силу элемента в цепи.

РЕШЕНИЕ:
Данные, данные в вопросе:
Произведенная работа = 250 Дж, заряд = 1200 кулонов, электродвижущая сила = ?
Формула:                   электродвижущая сила = проделанная работа / заряд
Замена:            ЭДС = 250/1200. ЭДС = 0,208 вольт.

РАЗНИЦА МЕЖДУ ЭДС И ЧР:
Электродвижущая сила представляет собой разность потенциалов между выводом элемента, когда он не подает ток во внешнюю цепь или когда элемент находится в разомкнутой цепи.
В то время как разность потенциалов в двух точках есть работа, совершаемая при перемещении одного кулона электричества из одной точки в другую. Единицей разности потенциалов является вольт.

ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА:
Электрический ток может быть получен из следующего:
Химическая энергия
Тепловая энергия,
Механическая энергия.
Солнечная энергия.

ЯЧЕЙКА:
Ячейка представляет собой химическую упаковку, которая производит химическую упаковку, производящую ток благодаря необратимому химическому колебанию.

КОМПОНЕНТЫ ЭЛЕМЕНТА:
Ячейка состоит из положительного анода и отрицательного катода, которые разделены раствором различных кислот или солей.

ЭЛЕКТРОДЫ:
Электроды – это положительный и отрицательный выводы ячейки. Ток выходит из ячейки через положительный электрод и входит в ячейку через отрицательный электрод.

ТИПЫ ЭЛЕКТРОДОВ:
Существует два типа электродов. Это:
Анод
Катод

АНОД:
Анод положительный электрод / вывод ячейки. Ток выходит из ячейки через анод.
КАТОД:
Катод — отрицательный полюс элемента. Ток поступает в ячейку через катод.

ЭЛЕКТРОЛИТ:
Электролит представляет собой химический состав ячейки, в которую погружены электроды. Электролит находится в расплавленной форме, поэтому электроны могут двигаться и создавать ток.

ПРОСТАЯ ЯЧЕЙКА:
Простая ячейка состоит из медного стержня в качестве положительного анода и цинковой пластины в качестве отрицательного катода, погруженных в контейнер, наполненный разбавленной серной кислотой (тетраоксосульфатная (vi) кислота).

СХЕМА ПРОСТОЙ КЛЕТКИ:

ПРИНЦИП РАБОТЫ ПРОСТОЙ КЛЕТКИ:
Когда переключатель замкнут так, что медная и цинковая пластины соединены вместе, цинк медленно растворяется в кислоте в результате химической реакции. Образуются электроны и пузырьки газообразного водорода. Электроны текут по проводам от цинка к меди и производят ток, в то время как пузырьки газообразного водорода образуются на медном аноде элемента.

КОНВЕКЦИОННЫЙ ПОТОК ТОКА:
В ячейке ток течет от положительного анода к отрицательному катоду, а электроны перетекают от отрицательного катода к положительному аноду. Это встречное движение тока и электронов в ИКП называется конвекционным течением.

ДЕФЕКТЫ ПРОСТОГО ЯЧЕЙКА:
Простая ячейка может подавать ток только в течение короткого времени из-за своих дефектов, которые обсуждаются ниже:

ПОЛЯРИЗАЦИЯ: 
Дефект поляризации возникает из-за образования пузырьков газообразного водорода на медном аноде ячейки. . Пузырьки газообразного водорода покрывают медный анод и создают обратную ЭДС, которая противодействует прямой ЭДС элемента. Обратная ЭДС постепенно уменьшает ток во внешней цепи и в конечном итоге останавливает химическое действие элемента, что, в свою очередь, останавливает работу элемента.

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ МЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ:
Дефект поляризации можно предотвратить путем добавления в электролит химических веществ, называемых деполяризаторами, таких как диоксид марганца и дихромат калия.
ФУНКЦИЯ ИЛИ ДЕЙСТВИЕ ДЕПОЛЯРИЗАТОРОВ:
Деполяризаторы окисляют пузырьки газообразного водорода с образованием воды.

МЕСТНОЕ ДЕЙСТВИЕ:
Местное действие – изнашивание цинковой пластины в кислоту. Местное действие обусловлено присутствием в цинке примесей, таких как железо и углерод. Примеси создают крошечные ячейки вокруг поверхности цинка и производят пузырьки водорода на поверхности цинка.

ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ МЕСТНОГО ДЕЙСТВИЯ:
Дефект местного действия можно предотвратить путем амальгамирования. Амальгамирование – это натирание цинковой пластины ртутью. Ртуть предотвращает контакт примесей с кислотой и, следовательно, предотвращает местное действие.

2.. ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ (ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ):
Электричество может быть получено из тепла с помощью термопары. Электричество возникает, когда существует разница температур между горячим спаем и холодным спаем термопары.

ТЕРМОПАРА:
Термопара состоит из медной и железной проволоки на одном конце, а свободные концы соединены с гальванометром.

СХЕМА ТЕРМОПАРЫ:

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТЕРМОПАРЫ:
Термопара имеет холодный спай и горячий спай. Когда горячий спай погружается в горячую воду, так что существует разница температур между горячим спаем и холодным спаем, в проводе термопары течет ток. Ток обнаруживается и измеряется гальванометром, подключенным к свободным концам двух разных проводов. Чем выше разница температур между горячим спаем и холодным спаем, тем больше ток, создаваемый термопарой.

ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСТВО И ТЕРМОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ:
Термоэлектричество – это электричество, производимое термопарой, в то время как эффект, вызывающий ток, называется термоэлектрическим эффектом.

3..ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ:
Электричество производится из механической энергии, когда катушка изолированного провода движется и пересекает магнитное поле магнита. Ток индуцируется в катушке и отводится через разрезные кольца/коллектор и угольные щетки, к которым присоединены концы катушек. Устройство называется генератор или динамо-машина 9.0004

ГЕНЕРАТОР ПЕРЕМЕННОГО ТОКА:
Генератор переменного тока — это устройство, которое преобразует механическую энергию в электрическую, когда катушка движется и пересекает магнитное поле магнита.

КОНСТРУКЦИЯ ГЕНЕРАТОРА ПЕРЕМЕННОГО ТОКА:
Генератор переменного тока состоит из катушки, помещенной в магнитное поле северного и южного полюсов магнита. Концы катушки соединены с двумя контактными кольцами. Кольца соединены с двумя угольными щетками. Ток отводится через две угольные щетки по проводам, подсоединенным к ним.

4.. ПРОИЗВОДСТВО ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ИЗ СОЛНЕЧНОЙ ЭНЕРГИИ:
Электричество можно производить из солнечной энергии. Используемое устройство называется фотоэлементом или фотоэлементом.

ФОТОЭЛЕМЕНТ:
Фотоэлемент — это устройство, преобразующее солнечную энергию солнца в электрическую энергию или электричество. Он состоит из светочувствительного поверхностного металла, такого как калий и щелочной металл, который испускает электроны при падении на него света.

СХЕМА ФОТОЭЛЕМЕНТА:

ПРИНЦИП РАБОТЫ ФОТОЭЛЕМЕНТА:
Фотоэлемент состоит из светочувствительной металлической поверхности. Когда солнечная (световая) энергия солнца падает на поверхность металла, поверхность металла испускает электроны за счет фотоэлектрического эффекта. Затем испускаемые электроны текут по цепи и составляют ток, который обнаруживается и измеряется гальванометром, подключенным к цепи.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ:
Я уже говорил об электрической цепи. Здесь я сосредоточусь на некоторых компонентах, которые обычно встречаются в электрических цепях.
Как я определил ранее, электрическая цепь — это цепь, по которой протекает электрический ток. Цепь обычно состоит из ячейки, которая является источником электроэнергии, переключателя, амперметра, который измеряет ток, протекающий в цепи, вольтметра, который измеряет разность потенциалов на компоненте, резистора, который является нагрузкой, реостата, который используется для регулировки

АМПЕРМЕТР:
Амперметр используется для измерения тока, протекающего в цепи. Имеет небольшое сопротивление. Он включен в цепь последовательно, так что ток, который он измеряет, должен протекать через него.

СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ ЦЕПИ:

ВОЛЬТМЕТР:
Вольтметр используется для измерения напряжения или разности потенциалов на компоненте в цепи. Имеет большое сопротивление. Он подключается параллельно компоненту, падение напряжения которого необходимо определить. Он потребляет незначительное количество тока.

СХЕМА СОЕДИНЕНИЯ ЦЕПИ:

РЕЗИСТОР:
Резистор — это электрический компонент, препятствующий прохождению через себя электрического тока.

СТАНДАРТНЫЙ РЕЗИСТОР:
Стандартный резистор — это резистор, сопротивление которого известно и является фиксированным. Стандартный резистор обычно представляет собой отрезок провода сопротивления или кусок углерода.
Константан или манганин используются для изготовления стандартных резисторов, потому что их сопротивление мало зависит от изменения температуры.

ПЕРЕМЕННЫЙ РЕЗИСТОР ИЛИ ПОТЕНЦИОМЕТР:
Переменный резистор — это резистор, сопротивление которого не является фиксированным. Это резистор, который имеет различные значения сопротивления. Сопротивление переменного резистора можно изменить на любое желаемое значение. Реостат является примером переменного резистора.

СОПРОТИВЛЕНИЕ: 
Сопротивление — это сопротивление, которое сопротивление оказывает протеканию электрического тока через себя. Единицей сопротивления является ом.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОМ:
Ом определяется как сопротивление проводника, когда разность потенциалов или напряжение в один вольт прикладывается к проводнику, вызывая протекание по проводнику тока в один ампер. Символ, используемый для обозначения ома: …

НЕОМИЧЕСКИЕ МАТЕРИАЛЫ:
Неомические материалы или проводники — это материалы или проводники, которые не подчиняются закону Ома. Это материалы, в которых ток, протекающий через них, не увеличивается при увеличении напряжения, подключенного к ним.

ПРИМЕРЫ НЕОМИЧЕСКИХ ПРОВОДНИКОВ:
Клапаны
Диоды
Транзисторы
Газы
Выпрямители

НЕКОТОРЫЕ СИМВОЛЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЦЕПЕЙ:

AS Physics Chapter 12 Notes – Electric1

---

12.1 Ток и заряд

• Чтобы обеспечить прохождение электрического тока по цепи, она должна быть завершена + включать источник разности потенциалов, например батарею.
• Ток — это скорость потока заряда в проводе или компоненте.
  • Ток обусловлен прохождением заряженных частиц:
    • Носители заряда.
• В металлах носителями заряда являются проводящие электроны, которые движутся внутри металла и сталкиваются друг с другом и другими положительными ионами в металле.
• В растворах солей заряд несут ионы, заряженные атомы или молекулы.
• Ниже показан простой тест на проводимость:
• Счетчик показывает ненулевое значение всякий раз, когда какой-либо проводящий материал проходит через цепь.
• Батарея проталкивает носители заряда через проводящий материал, через батарею и счетчик.
• Электроны входят в плюс и уходят в минус.
• Это объясняется ниже:

Обычный ток предполагает, что ток течет от положительной клеммы через цепь к отрицательной клемме источника. Это соглашение было выбрано во время открытия электричества. Они были не правы!

Электронный поток — это то, что происходит на самом деле, и электроны вытекают из отрицательной клеммы, проходят через цепь и попадают в положительную клемму источника.

• Единица силы тока: ампер (А)
  • Определяется как магнитная сила между двумя параллельными проводами, когда по ним течет одинаковый ток. Дано «Я»
• Единица заряда: Кулон (Кл)
  • Определяется как поток заряда за одну секунду при силе тока в один ампер. Дано «Q»
• ΔQ = IΔt
• I= ΔQ/Qt
• Например, поток заряда для тока:
  • 1A за 10 секунд равно 10C
  • 5A за 200 секунд равно 1000C
  • 10 мА за 500 секунд равно 5C
• Приведенные выше уравнения показывают, что ток в 1 А возникает из-за потока заряда в 1 Кулон в секунду.
• Величина заряда электрона равна 1,6×10 ⁻¹⁹
  • Следовательно, ток в 1 А по проводу должен быть обусловлен 6,25×10 ¹⁸ электронов в секунду.

Подробнее о носителях заряда:

• Изолятор:
  • Каждый электрон прикреплен к атому и не может удалиться от атома.
  • При подаче напряжения через изолятор не проходит ток, поскольку электроны не могут проходить через него.
• Металлический проводник:
  • Большинство электронов присоединены к атомам, но некоторые делокализованы.
  • Делокализованные электроны являются носителями заряда в атоме.
  • Когда к металлу приложено напряжение. эти электроны проводимости притягиваются к положительному полюсу металла.
• В полупроводнике:
  • Количество носителей заряда увеличивается с температурой металла.
  • Сопротивление уменьшается при повышении температуры.
  • Чистый полупроводниковый материал относится к собственному полупроводнику.
    • Потому что проводимость обусловлена ​​электронами, которые отрываются от атомов полупроводника.

---

12.2 Разность потенциалов и мощность:

Энергия и разность потенциалов:

• Когда резак подключен к аккумулятору. электроны доставляют энергию от батареи к лампочке.
  • Каждый электрон движется по цепи и получает фиксированное количество энергии от батареи при прохождении через нее.
  • Подает энергию на лампочку и обратно к положительной клемме для повторного снабжения энергией.
• Батарея может передавать энергию из своего химического состояния, если батарея не является частью полной цепи.
  • Когда батарея подключена к цепи, каждый электрон совершает работу, чтобы пройти через компонент и, следовательно, передать часть или всю свою энергию.
• Работа, совершаемая электроном = Потеря энергии.
• Работа, совершаемая на единицу заряда, равна разности потенциалов.
• PD – это работа на единицу заряда

 

• ЭДС источника электроэнергии – это электрическая энергия, произведенная на единицу заряда, прошедшего через источник.
• Единица измерения ЭДС = Вольт
• Электрическая энергия, произведенная при прохождении заряда Q через источник = QΕ

 

Передача энергии в различных устройствах:

• Электрический ток имеет эффект нагрева, когда он проходит через компонент с сопротивлением.
  • Также обладает магнитным эффектом, который используется в электродвигателях и громкоговорителях.

1. В устройстве, имеющем сопротивление, таком как электрический нагреватель, работа, совершаемая устройством, передается в виде тепловой энергии.
   • Носители заряда многократно сталкиваются с атомами в устройстве и передают им энергию, атомы сильнее вибрируют и нагреваются.
2. В электродвигателе. при вращении с постоянной скоростью работа, совершаемая двигателем, равна энергии, передаваемой двигателем в нагрузку и окружающую среду.
   • Таким образом, кинетическая энергия двигателя остается постоянной.
   • Носители заряда — это электроны, которые пробиваются через провода вращающейся катушки двигателя, преодолевая противодействующую силу, действующую на электроны из-за магнитного поля двигателя.
3. Для громкоговорителя работа передается в виде звуковой энергии.
   • Электроны должны проходить через провода вибрирующей катушки громкоговорителя против силы, действующей на них из-за магнита громкоговорителя.

Электрическая мощность и сила тока:

• Устройство, имеющее pd « В » на своих клеммах и ток « I»  , проходящий через него за время Δt:
  • Поток заряда через него: 
  • Работа, выполненная носителями заряда:
• Следовательно, работа выполнена:
• Передача энергии: ΔE в компоненте или устройстве равна выполненной работе.
• Мощность = Энергия/Время
• Следовательно, электрическая мощность P, подводимая к устройству, равна:
  • Следовательно:
  • Единицей мощности является ватт

---

12. 3 Сопротивление:

Определения и законы:

• Сопротивление компонента в цепи является мерой сложности прохождения тока через него.
• Сопротивление вызвано повторяющимися столкновениями между носителями заряда в материи; друг с другом и фиксированными положительными ионами в материале.
• Сопротивление любого компонента: ЧР на компоненте/ ток через него.
• Единица измерения: Ом (Ом)

Измерение сопротивления: (практическое)

• Резистор — это компонент, имеющий определенное сопротивление, постоянное независимо от силы тока.

1. Амперметр используется для измерения тока через резистор, должен быть включен последовательно.
2. Вольтметр используется для измерения разности потенциалов на резисторе, который должен быть включен параллельно.
3. Через вольтметр не должен проходить ток, иначе амперметр не зафиксирует точное значение тока через резистор.
4. Вольтметр должен иметь бесконечное сопротивление.
5. Переменный резистор используется для регулировки тока и pd.
   • Используется для их изменения и записи результатов для каждого изменения сопротивления,
   • График для резистора представляет собой прямую линию от начала координат.
   • Сопротивление одинаково независимо от тока.
     • Градиент сопротивления

Закон Ома:

Закон Ома гласит, что частичный разряд на металлическом проводнике пропорционален проходящему через него току при условии, что физические условия не изменяются.

Некоторые примечания к закону Ома

• Закон Ома является эквивалентным утверждением, что сопротивление металлического проводника при постоянных физических условиях, таких как температура, является постоянным.
• Для омического проводника V = IR, где R — константа. Резистор — это компонент, рассчитанный на определенное сопротивление.
• Если измерения тока и частичного разряда для омического проводника нанесены на график с током по оси Y и частичным разрядом по оси X, градиент дает 1/R

 

Удельное сопротивление:

• Для проводника длиной L и одинаковой площадью поперечного сечения A , как показано ниже, его сопротивление R равно:
  • Пропорционально L
  • Обратно пропорциональна A
• Следовательно 
• Следовательно, удельное сопротивление:
• Единицей измерения удельного сопротивления является омметр
• Для жилы круглого сечения диаметром d:

Определение удельного сопротивления провода:

• Измерьте диаметр провода d, микрометром в нескольких разных точках, чтобы найти среднее значение d для расчета площади.
• Измерьте сопротивление R для проводов разной длины L, чтобы построить график зависимости R от L
• Удельное сопротивление провода определяется градиентом графика × площадь

Сверхпроводимость:

Как это работает:

• Устройство или провод из материала, который имеет нулевое удельное сопротивление при критической температуре и ниже, которая зависит от самого материала.
• Свойство называется сверхпроводимостью.
• Провод имеет нулевое сопротивление ниже критической температуры.
• Когда через него проходит ток, на нем нет частичного разряда, поскольку сопротивление = 0
  • Следовательно, ток не оказывает нагревательного действия.

Свойства сверхпроводника:

• Теряет сверхпроводимость, если его температура поднимается выше критической температуры.
• Максимальная критическая температура -123°

Применение:

• Электромагниты большой мощности
• Создание очень сильных магнитных полей в таких устройствах, как МРТ-сканеры и ускорители частиц.
• Используется при разработке легких электродвигателей и силовых кабелей, передающих энергию без рассеивания энергии.

---

12,4 Компоненты и их характеристики:

Диаграммы схемы:

Изучение характеристик. :

• Делитель потенциала для изменения pd от 0r a:
• Переменный резистор для изменения тока до минимума

Преимущество использования делителя потенциала заключается в том, что ток через компонент и pd на нем можно уменьшить до нуля, что невозможно с помощью схемы с переменным резистором.

Измерения для каждого типа компонента можно нанести на график зависимости тока от pd.

Типовые графики для провода, лампы накаливания и терморезистора показаны людям.

• Измерения одинаковы независимо от того, каким образом ток проходит через компоненты.

Провод образует прямую линию через начало координат.

Значение V/I одинаково в любой точке провода.

• Сопротивление не меняется

Колба накаливания дает кривую с уменьшающимся градиентом, потому что сопротивление увеличивается с температурой.

Термистор при постоянной температуре дает прямую линию.

Чем выше температура, тем круче градиент и, следовательно, ниже сопротивление.

• Тот же результат можно получить с помощью LDR.

Диод:

• При исследовании характеристик диода одну серию измерений проводят в прямом направлении, другую — в обратном.
  • Ток очень мал при реверсировании и может быть измерен только с помощью миллиамперметра.
• Типичные результаты для диода показаны ниже, кремниевый диод легко проводит в прямом направлении при напряжении выше 0,6 В и едва ниже 0,6 В

Сопротивление и температура:

• Сопротивление металла увеличивается с повышением температуры.
• Из-за того, что положительные ионы в проводнике сильнее вибрируют при повышении его температуры.
• Следовательно, носители заряда не могут так легко проходить через металл, когда поперек проводника прикладывается pd.
• Говорят, что металл имеет положительный температурный коэффициент, если сопротивление увеличивается с повышением температуры.
• Сопротивление собственного полупроводника уменьшается с повышением температуры.
• Количество носителей заряда увеличивается при повышении температуры.
• Таким образом, термистор, изготовленный из собственного полупроводника, имеет отрицательный температурный коэффициент.

 

Нравится:

Нравится Загрузка…

Искать:

Электрический ток: определение, формула и единицы измерения

Электричество — это форма энергии . Это явление, которое описывает поток заряженных частиц (особенно электронов) из одного места в другое. Все в мире состоит из атомов. Каждый атом состоит из ядра, окруженного отрицательно заряженными электронами. Ядро содержит частицы, называемые нейтронами (не имеющими заряда) и протонами (имеющими положительный заряд). Количество протонов и электронов одинаково в стабильном атоме, чтобы уравновесить общий нейтральный заряд.

В проводниках (например, таких металлах, как медь или серебро) движение электронов, известное как свободных электронов , отвечает за перемещение заряда. Движущийся заряд — это то, что мы называем 90 264 электрическим током 90 265 .

Явление электричества и его применения более подробно изучаются в области электротехники .

Определение электрического тока

Мы можем определить электрический ток как количество заряда, перемещающегося в течение определенного периода времени. Формула для расчета электрического тока и используемые единицы измерения следующие:

• Базовой единицей СИ для электрического тока является ампер ( А ).
• Ток (I) измеряется в амперах ( А ).
• Q измеряется в кулонах ( C ).
• Время (t) измеряется в секундах ( с ).
• Заряд, ток и время связаны друг с другом соотношением Q = I ⋅ t.
• Изменение заряда обозначается как ΔQ.
• Точно так же изменение во времени обозначается как Δt.

Еще один интересный момент заключается в том, что электрический ток создает магнитное поле, а магнитное поле также может создавать электрический ток.

Вариант партии

Когда два заряженных объекта соединяются с помощью токопроводящего провода, через них протекает заряд, создавая ток. Ток течет, потому что разница в заряде вызывает разницу в напряжении.

Рис. 1. Поток заряда в проводнике. Источник: StudySmarter.

Таким образом, уравнение для протекания тока выглядит следующим образом:

∆Q=∆I·∆t

Условное протекание тока

В цепи ток представляет собой поток электронов в цепи. Отрицательно заряженные электроны движутся от отрицательно заряженного вывода к положительно заряженному, следуя основному правилу: одноименные заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются.

Обычный ток описывается как поток положительного заряда от положительного вывода источника к его отрицательному полюсу. Это противоположно потоку электронов, как было сказано до того, как стало понятно направление тока.

Рис. 2. Обычный поток в сравнении с потоком электронов. Источник: StudySmarter.

Важно отметить, что ток имеет направление и величину, указанные в амперах. Однако это не векторная величина.

Как измерить ток

Ток можно измерить с помощью устройства, называемого амперметром . Амперметры серии и следует всегда подключать к той части цепи, где вы хотите измерить ток, как показано на рисунке ниже.

Это связано с тем, что ток должен проходить через амперметр, чтобы он мог считать значение. Идеальное внутреннее сопротивление амперметра равно нулю, чтобы на амперметр не попадало напряжение, поскольку оно может повлиять на цепь.

Рис. 3. Устройство для измерения тока с помощью амперметра — StudySmarter Originals

В: В каком из приведенных ниже вариантов через электрическую цепь проходит ток силой 8 мА?

А. Когда заряд 4Кл проходит за 500с.

B. Когда заряд 8C проходит за 100 с.

С. При прохождении заряда в 1С за 8с.

Раствор. Используя уравнение:

I=Qt

I = 4/500 = 8 x 10-3 = 8 мА

I = 8/100 = 80 x 10-3 = 80 мА

I = 1/8 = 125 x 10-3 = 125 мА

Вариант А правильный: по цепи будет проходить ток силой 8 мА.

Квантование заряда

Заряд на носителях заряда квантуется , что можно определить следующим образом:

Отдельный протон имеет положительный заряд, а отдельный электрон имеет отрицательный заряд. Этот положительный и отрицательный заряд имеет фиксированную минимальную величину и всегда кратен этой величине. 9-19 Кл. Мы можем представить заряд любой частицы как кратное этому.

Расчет тока в проводнике с током

В проводнике с током возникает ток, когда носители заряда свободно перемещаются. Заряд на носителях заряда может быть как положительным, так и отрицательным, и считается, что ток течет в одном направлении по проводнику. Ток в проводнике имеет несколько характеристик:

• Носителями заряда в основном являются свободные электроны.
• Хотя ток течет в определенном направлении в каждом проводнике, носители заряда движутся в противоположных направлениях с дрейфовой скоростью v.
• Первое изображение в Рис. 2 имеет положительные носители заряда. Здесь скорость дрейфа и носители заряда движутся в одном направлении. Второе изображение имеет отрицательные носители заряда, а скорость дрейфа и носители заряда движутся в противоположном направлении.
• Скорость дрейфа носителей заряда — это средняя скорость, с которой они движутся по проводнику. 93).v — скорость дрейфа в м/с. q — заряд в кулонах. I — ток в амперах.

Электрический ток — основные выводы

• Электричество — это форма энергии. Это явление, которое описывает поток заряженных частиц (особенно электронов) из одного места в другое.
• Базовая единица электрического тока в системе СИ равна ампера (А) .
• Обычный ток описывается как поток положительного заряда от положительного вывода элемента к отрицательному.
• Заряд на носителях заряда квантуется .

9.S: Ток и сопротивление (Сводка)

1. Последнее обновление

2. Сохранить как PDF

1. Идентификатор страницы

   10299

• ОпенСтакс
• ОпенСтакс

Ключевые термины

Ом.

ампер (ампер)	Единица СИ для тока; \(\displaystyle 1A=1C/с\)
цепь	полный путь, по которому проходит электрический ток
обычный ток	ток, протекающий по цепи от положительной клеммы батареи через цепь к отрицательной клемме батареи
критическая температура	температура, при которой материал достигает сверхпроводимости
плотность тока	расход заряда через площадь поперечного сечения, деленную на площадь
диод	устройство неомической цепи, допускающее протекание тока только в одном направлении
скорость дрейфа	скорость заряда, движущегося почти беспорядочно через проводник, испытывая множественные столкновения, усредненная по длине проводника, величина которой равна длине пройденного проводника, деленной на время, за которое заряды проходят эту длину
электропроводность	мера способности материала проводить или передавать электричество
электрический ток	скорость, с которой течет заряд, \(\displaystyle I=\frac{dQ}{dt}\)
электроэнергия	временная скорость изменения энергии в электрической цепи
Джозефсон-Джанкшн	соединение двух кусков сверхпроводящего материала, разделенных тонким слоем изоляционного материала, который может проводить сверхток
Эффект Мейснера	явление, происходящее в сверхпроводящем материале, когда все магнитные поля вытесняются
неомический	тип материала, для которого не действует закон Ома
Ом	(\(\displaystyle Ω\)) единица электрического сопротивления, \(\displaystyle 1Ω=1V/A\)
омический	тип материала, для которого справедлив закон Ома, то есть падение напряжения на приборе равно произведению силы тока на сопротивление
Закон Ома	эмпирическое соотношение, утверждающее, что ток I пропорционален разности потенциалов V; его часто записывают как \(\displaystyle V=IR\), где R — сопротивление
сопротивление	электрическое свойство, препятствующее току; для омических материалов это отношение напряжения к току, \(\displaystyle R=V/I\)
удельное сопротивление	внутреннее свойство материала, не зависящее от его формы или размера, прямо пропорциональное сопротивлению, обозначаемое \(\displaystyle ρ\)
схема	графическое представление цепи с использованием стандартных символов для компонентов и сплошных линий для провода, соединяющего компоненты
СКВИД	(Сверхпроводящее квантовое интерференционное устройство) Устройство, представляющее собой очень чувствительный магнитометр, используемый для измерения чрезвычайно тонких магнитных полей
сверхпроводимость	явление, происходящее в некоторых материалах, где сопротивление достигает точного нуля и все магнитные поля вытесняются, что резко проявляется при некоторой низкой критической температуре \(\displaystyle (T_C)\)

Ключевые уравнения

Средний электрический ток	\(\displaystyle I_{ave}=\frac{ΔQ}{Δt}\)
Определение ампера	\(\displaystyle 1A=1C/с\)
Электрический ток	\(\displaystyle I=\frac{dQ}{dt}\)
Скорость дрейфа	\(\displaystyle v_d=\frac{I}{nqA}\)
Плотность тока	\(\displaystyle I=∬_{площадь}\vec{J}⋅d\vec{A}\)
Удельное сопротивление	\(\displaystyle ρ=\frac{E}{J}\)
Общее выражение закона Ома	\(\displaystyle V=IR\)
Удельное сопротивление как функция температуры	\(\displaystyle ρ=ρ_0[1+α(T−T_0)]\)
Определение сопротивления	\(\displaystyle R≡\frac{V}{I}\)
Сопротивление цилиндра из материала	\(\displaystyle R=ρ\frac{L}{A}\)
Температурная зависимость сопротивления	\(\displaystyle R=R_0(1+αΔT)\)
Электроэнергия	\(\displaystyle P=IV\)
Мощность, рассеиваемая резистором 92}{Р}\)

Резюме

9.

2 Электрический ток
• Средний электрический ток \(\displaystyle I_{ave}\) — это скорость, с которой течет заряд, определяемая выражением \(\displaystyle I_{ave}=\frac{ ΔQ}{Δt}\), где \(\displaystyle ΔQ\) — количество заряда, проходящего через площадь за время \(\displaystyle Δt\).
• Мгновенный электрический ток или просто ток I — это скорость, с которой течет заряд. Принимая предел, поскольку изменение во времени приближается к нулю, мы имеем \(\displaystyle I=\frac{dQ}{dt}\), где \(\displaystyle \frac{dQ}{dt}\) — производная по времени от заряд.
• Направление обычного тока принимается за направление, в котором движется положительный заряд. В простой цепи постоянного тока (DC) это будет от положительной клеммы батареи к отрицательной клемме.
• Единицей силы тока в системе СИ является ампер или просто ампер (А), где \(\displaystyle 1A=1C/s\).
• Ток состоит из потока свободных зарядов, таких как электроны, протоны и ионы.

9.3 Модель проводимости в металлах

• Ток в проводнике зависит главным образом от движения свободных электронов.
• Когда к проводнику приложено электрическое поле, свободные электроны в проводнике не движутся по проводнику с постоянной скоростью и направлением; вместо этого движение почти случайное из-за столкновений с атомами и другими свободными электронами.
• Несмотря на то, что электроны движутся почти случайным образом, когда к проводнику приложено электрическое поле, общая скорость электронов может быть определена в терминах дрейфовой скорости.
• Плотность тока — это векторная величина, определяемая как ток через бесконечно малую площадь, деленный на площадь.
• Ток можно определить по плотности тока, \(\displaystyle I=∬_{площадь}\vec{J}⋅d\vec{A}\).
• Лампа накаливания представляет собой нить накаливания, заключенную в стеклянную колбу, которая частично вакуумирована. Ток проходит через нить накала, где электрическая энергия преобразуется в свет и тепло.

9.4 Удельное сопротивление и сопротивление

• Сопротивление выражается в омах (\(\displaystyle Ω\)), связанных с вольтами и амперами как \(\displaystyle 1Ω=1V/A\).
• Сопротивление R цилиндра длиной L и площадью поперечного сечения A равно \(\displaystyle R=\frac{ρL}{A}\), где \(\displaystyle ρ\) — удельное сопротивление материал.
• Значения \(\displaystyle ρ\) в таблице 9.1 показывают, что материалы делятся на три группы: проводники, полупроводники и изоляторы.
• Температура влияет на удельное сопротивление; для относительно небольших изменений температуры \(\displaystyle ΔT\) удельное сопротивление равно \(\displaystyle ρ=ρ_0(1+αΔT)\), где \(\displaystyle ρ_0\) — исходное удельное сопротивление, а \(\displaystyle α\) – температурный коэффициент удельного сопротивления.
• Сопротивление R объекта также зависит от температуры: \(\displaystyle R=R_0(1+αΔT)\), где \(\displaystyle R_0\) — исходное сопротивление, а R — сопротивление после изменение температуры.

9.5 Закон Ома

• Закон Ома представляет собой эмпирическую зависимость тока, напряжения и сопротивления для некоторых распространенных типов элементов схемы, включая резисторы. Это не относится к другим устройствам, таким как диоды.
• Одно из утверждений закона Ома определяет соотношение между током I, напряжением V и сопротивлением R в простой цепи как \(\displaystyle V=IR\).
• Еще одно утверждение закона Ома на микроскопическом уровне: \(\displaystyle J=σE\). 92}{Р}\).
• Единицей СИ для электроэнергии является ватт, а единицей СИ для электроэнергии является джоуль. Другой распространенной единицей измерения электроэнергии, используемой энергетическими компаниями, является киловатт-час (кВт ⋅·ч).
• Полную энергию, использованную за интервал времени, можно найти с помощью \(\displaystyle E=∫Pdt\).

9.7 Сверхпроводники

• Сверхпроводимость — это явление, которое возникает в некоторых материалах при охлаждении до очень низких критических температур, что приводит к абсолютному нулю сопротивления и вытеснению всех магнитных полей.
• Материалы, которые обычно являются хорошими проводниками (например, медь, золото и серебро), не обладают сверхпроводимостью.
• Впервые сверхпроводимость ртути наблюдал Хайке Камерлинг-Оннес в 1911 году. В 1986 году доктор Чинг Ву Чу из Хьюстонского университета изготовил хрупкое керамическое соединение с критической температурой, близкой к температуре жидкого азота.
• Сверхпроводимость можно использовать при производстве сверхпроводящих магнитов для использования в МРТ и высокоскоростных левитирующих поездах.

Авторы и авторство

Сэмюэл Дж. Линг (Государственный университет Трумэна), Джефф Санни (Университет Лойолы Мэримаунт) и Билл Моебс со многими сотрудничающими авторами. Эта работа находится под лицензией OpenStax University Physics в соответствии с лицензией Creative Commons Attribution License (4.0).

---

Эта страница под названием 9.S: Current and Resistance (Summary) распространяется под лицензией CC BY 4. 0 и была создана, изменена и/или курирована OpenStax с помощью исходного контента, который был отредактирован в соответствии со стилем и стандартами платформы LibreTexts. ; подробная история редактирования доступна по запросу.

1. Наверх
• Была ли эта статья полезной?

1. Тип изделия

   Раздел или Страница

   Автор

   ОпенСтакс

   Лицензия

   СС BY

   Версия лицензии

   4,0

   Программа OER или Publisher

   ОпенСтакс

   Показать оглавление

   нет

2. Теги

   1. source@https://openstax. org/details/books/university-physics-volume-2

Электрический ток — определение, типы, свойства, эффекты, часто задаваемые вопросы

Наши предки использовали огонь для освещения, тепла и приготовления пищи. Сегодня щелчком выключателя, поворотом ручки или нажатием кнопки мы получаем мгновенную мощность. Это возможно благодаря электрическому току. Вы знаете, что актуально? В этой статье давайте узнаем и узнаем, как электрический ток произвел революцию в современной жизни. Это одно из важных открытий, которые помогли нам изменить наш образ жизни. С момента нашего пробуждения до момента, когда мы ложимся спать, наша жизнь зависит от электричества. От простого тостера для хлеба и печи для выпечки до широко используемого телевизора — все они требуют электрического тока для работы. Наиболее распространенные устройства, мобильные телефоны, используют электрический ток для зарядки аккумулятора для работы. Помимо того, что электричество играет важную роль в быту, оно также играет важную роль в промышленности, транспорте и связи. В этой статье давайте научимся определять электрический ток как важный ресурс, от которого мы сильно зависим.

Содержание: Определение электрического тока Предпосылки для прохождения тока по проводнику Что такое электродвижущая сила? Единица электрического тока Визуализация электрического тока Обычный ток против электронного потока Свойства электрического тока Эффекты электрического тока Нагревающее действие электрического тока Магнитный эффект электрического тока Химический эффект электрического тока Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Определение электрического тока

Давайте теперь определим электрический ток, а также узнаем о проводниках и изоляторах.

Электрический ток — это скорость потока электронов в проводнике. Единицей электрического тока в системе СИ является Ампер.

Электроны — это мельчайшие частицы, существующие в молекулярной структуре вещества. Иногда эти электроны удерживаются сильно, а иногда слабо. Когда электроны свободно удерживаются ядром, они могут свободно перемещаться в пределах тела. Электроны являются отрицательно заряженными частицами, поэтому, когда они движутся, перемещается ряд зарядов, и мы называем это движение электронов электрическим током. Следует отметить, что количество электронов, способных двигаться, определяет способность конкретного вещества проводить электричество. Некоторые материалы позволяют току двигаться лучше, чем другие. В зависимости от способности материала проводить электричество, материалы делятся на проводники и изоляторы.

Проводники: эти материалы обеспечивают свободный поток электронов от одной частицы к другой. Проводники обеспечивают перенос заряда за счет свободного движения электронов. Поток электронов внутри проводящего материала или проводника генерирует электрический ток. Сила, необходимая для протекания тока по проводнику, называется напряжением.

Примеры проводников: Тело человека, водные растворы солей и металлов, таких как железо, серебро и золото.

Знаете ли вы?

Серебро — лучший проводник электричества.

Изоляторы: Изоляторы — это материалы, ограничивающие свободный поток электронов от одной частицы к другой. Частицы изолятора не допускают свободного потока электронов; впоследствии заряд редко распределяется равномерно по поверхности изолятора.

Примеры изоляторов: Пластик, дерево и стекло

Условия для прохождения тока по проводнику

Здесь обсуждаются некоторые предпосылки для протекания электрического тока в проводнике. Схема включает в себя источник энергии (например, аккумулятор), который вырабатывает напряжение. Без напряжения электроны движутся беспорядочно и ненаправленно; следовательно, ток не может течь. Напряжение создает давление на электроны, которое направляет их поток в одном направлении.

Цепь образует замкнутую проводящую петлю, по которой могут течь электроны. Цепь считается замкнутой или завершенной, когда переключатель включен.

Что такое электродвижущая сила?

Движение свободных электронов обычно бессистемно. Если на электроны действует сила, заставляющая их двигаться в определенном направлении, то до некоторой степени устраняется случайное движение электронов. Достигается общее движение в одном направлении. Сила, которая действует на электроны, заставляя их двигаться в определенном направлении, известна как электродвижущая сила, а ее величина известна как напряжение и измеряется в вольтах.

Подробнее: Электродвижущая сила

Единица электрического тока

Сообщите нам что такое ток и единицу его измерения.

Величина электрического тока измеряется в кулонах в секунду. Единицей электрического тока в системе СИ является Ампер, который обозначается буквой А. Ампер определяется как один кулон заряда, проходящий через точку за одну секунду. Если 6,241 x 10 ¹⁸ электронов протекают через нашу систему координат за одну секунду, то электрический ток, протекающий через нее, составляет «один ампер».0004

Единица Ампер широко используется в электрических и электронных технологиях наряду с такими множителями, как миллиампер (0,001 А), микроампер (0,000001 А) и так далее.

Подробнее: Ампер

Визуализация электрического тока

Чтобы глубже понять, что такое электрический ток и как он ведет себя в проводнике, мы можем использовать аналогию электричества с водопроводной трубой. Конечно, есть некоторые ограничения, но они служат очень простой иллюстрацией течения и течения.

Водопроводная труба Аналогия с электричеством

Мы можем сравнить электрический ток с водой, протекающей по трубе. Когда к одному концу трубы прикладывается давление, вода вынуждена течь по трубе в одном направлении. Количество потока воды пропорционально давлению на конце. Это давление можно сравнить с электродвижущей силой.

Обычный поток тока против потока электронов

Существует много путаницы между обычным потоком тока и потоком электронов. В этом разделе давайте разберемся в их различиях.

Обычный поток тока в сравнении с потоком электронов

Обычный поток тока  

Обычный ток течет от положительной к отрицательной клемме и указывает направление, в котором будут течь положительные заряды.

Поток электронов

Поток электронов идет от отрицательного к положительному выводу. Электроны заряжены отрицательно и поэтому притягиваются к положительной клемме, поскольку притягиваются разноименные заряды.

Свойства электрического тока

После того, как мы дали определение электрическому току, давайте изучим свойства электрического тока. Электрический ток является важной величиной в электронных схемах. Мы настолько приспособили электричество в своей жизни, что представить жизнь без него становится невозможно. Поэтому важно знать, что такое ток и свойства электрического тока.

• Мы знаем, что электрический ток является результатом потока электронов. Работа, совершаемая при перемещении потока электронов, известна как электрическая энергия. Электрическая энергия может быть преобразована в другие формы энергии, такие как тепловая энергия, световая энергия и т. д. Например, в железном ящике электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию. Точно так же электрическая энергия в лампочке преобразуется в световую энергию.
• Существует два типа электрического тока, известных как переменный ток (AC) и постоянный ток (DC). Постоянный ток может течь только в одном направлении, тогда как переменный ток течет в двух направлениях. Постоянный ток редко используется в качестве основного источника энергии в промышленности. Он в основном используется в устройствах с низким напряжением, таких как зарядка аккумуляторов, авиационные приложения и т. Д. Переменный ток используется для работы приборов как бытового, так и промышленного и коммерческого назначения.
• Электрический ток измеряется в амперах. Один ампер тока представляет собой один кулон электрического заряда, проходящего через определенную точку за одну секунду.

1 ампер = 1 кулон/1 секунда

• Обычное направление электрического тока — это направление, в котором движется положительный заряд. Отныне ток, протекающий во внешней цепи, направлен от положительного полюса к отрицательному полюсу батареи.

Не прикасайтесь к электрооборудованию мокрыми руками! Посмотрите видео, чтобы узнать, почему?

Влияние электрического тока

После определения электрического тока давайте изучим различные эффекты электрического тока. Когда ток течет по проводнику, есть ряд признаков, которые говорят, течет ток или нет. Ниже приведены наиболее заметные знаки:

Нагревающий эффект электрического тока

Когда наша одежда сминается, мы используем железный ящик, чтобы сделать нашу одежду свежей и аккуратной. Железный ящик работает по принципу нагревательного воздействия тока. Таких устройств, работающих на эффекте обогрева, множество.

Когда электрический ток протекает по проводнику, в проводнике выделяется тепло.

Эффект нагрева определяется следующим уравнением

H=I ² RT

Эффект нагрева зависит от следующего фактора:

• Время «t», в течение которого протекает ток. Чем дольше ток течет по проводнику, тем больше тепла выделяется.
• Электрическое сопротивление проводника. Чем выше сопротивление, тем выше выделяемое тепло.
• Сумма тока. Чем больше сила тока, тем выше тепловыделение.

Если сила тока мала, то количество выделяемого тепла, вероятно, будет очень небольшим и может быть незаметно. Однако, если ток больше, возможно выделение заметного количества тепла.

Подробнее: Нагревающий эффект электрического тока

Магнитный эффект электрического тока

Другим заметным эффектом, заметным при протекании электрического тока по проводнику, является нарастание магнитного поля. Мы можем наблюдать это, когда помещаем компас близко к проводу, по которому течет достаточно большой постоянный ток, и стрелка компаса отклоняется. Магнитное поле, создаваемое током, находит хорошее применение в ряде областей. Намотав проволоку на катушку, можно усилить эффект и сделать электромагнит.

Подробнее: Магнитное действие электрического тока

Химическое действие электрического тока

Когда через раствор проходит электрический ток, раствор ионизируется и распадается на ионы. Это связано с тем, что при пропускании через раствор электрического тока происходит химическая реакция. В зависимости от природы раствора и используемых электродов в растворе можно наблюдать следующие эффекты:

• изменение цвета раствора
• металлические отложения на электродах
• выделение газа или образование пузырьков в растворе

Гальванотехника и электролиз являются приложениями химического воздействия электрического тока.

Подробнее: Гальваническое покрытие и электролиз

Приведенные ниже видеоролики помогают пересмотреть главу Класс электричества 10

Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Почему медные провода используются в качестве соединительных проводов?

Поскольку они обеспечивают низкое сопротивление потоку электронов.

Какова величина, обратная проводимости?

Сопротивление обратно пропорционально проводимости.

Что происходит с сопротивлением чистых металлов и полупроводников при повышении температуры?

Сопротивление чистых металлов увеличивается с повышением температуры, а сопротивление полупроводников уменьшается с повышением температуры.

Что такое единица измерения электропроводности?

мхо/метр или Сименс/метр.

Какой метод используется для абсолютного измерения сопротивления?

Метод моста Уитстона используется для абсолютного измерения сопротивления.

Что такое изоляторы?

Изоляторы — это материалы, ограничивающие свободный поток электронов от одной частицы к другой. Частицы изолятора не пропускают свободный поток электронов.

Дайте определение ампера.

Ампер определяется как единица электрического тока, равная потоку в один кулон в секунду.

Что такое электродвижущая сила?

Электродвижущая сила определяется как электрический потенциал, создаваемый либо электрохимической ячейкой, либо изменением магнитного поля. ЭДС — это обычно используемая аббревиатура для электродвижущей силы.

Что такое электрический заряд?

Электрический заряд — это свойство субатомных частиц, которое заставляет их испытывать силу при помещении в электрическое и магнитное поле.

Государственный закон Кулона.

Величина электростатической силы притяжения или отталкивания между двумя точечными зарядами прямо пропорциональна произведению величин зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

Приведенное ниже видео помогает пересмотреть главу «Магнитные эффекты электрического тока». Кроме того, зарегистрируйтесь в «BYJU’S — The Learning App», чтобы получить множество интерактивных, увлекательных видеороликов, связанных с физикой, и неограниченную академическую помощь.

Плотность тока — определение, что такое ток, виды тока, формула, решенные проблемы и часто задаваемые вопросы

Мы знаем, что изобретение электрического тока произвело революцию в жизни и образе жизни. Это основной источник питания многих устройств, таких как вентиляторы и сложные устройства, такие как бойлеры и обогреватели. Ток определяется как поток носителей электрического заряда. В этой статье давайте узнаем, что такое ток, виды тока, формулу и плотность тока вместе с решенными примерами.

Содержание: Текущее определение Виды тока Постоянный ток Переменный ток Что такое плотность тока? Формула плотности тока Решенная задача по плотности тока Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы





Текущее определение:

Мы можем определить ток как поток электрически заряженных частиц. Стандартный символ тока — заглавная 9.0264 я . Стандартной единицей силы тока является ампер, который обозначается как А . И наоборот, ток в один ампер представляет собой один кулон заряда (6,24 x 10 90 337 18 90 338 носителей заряда), проходящий через заданную точку в секунду. По мнению физиков, считается, что ток движется от относительно положительных к отрицательным точкам, и это известно как обычный ток. Известно, что электроны являются обычными отрицательно заряженными носителями и циркулируют от относительно отрицательных точек к положительным. В этой статье мы подробно узнаем о концепциях плотности тока.

Виды тока

Ток можно разделить на два типа.


Постоянный ток:

• Постоянный ток течет в одном направлении во всех точках, хотя мгновенная величина может различаться.
• Примером постоянного тока является ток, генерируемый гальваническим элементом.

Переменный ток:

• Поток носителей заряда периодически протекает в противоположном направлении в переменном токе.
• Число циклов переменного тока в секунду известно как частота и рассчитывается в герцах.

Чтобы узнать больше о текущем потоке в деталях, нажмите на видео ниже




Что такое плотность тока?

Количество электрического тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения, называется плотностью тока и выражается в амперах на квадратный метр. Чем больше ток в проводнике, тем выше плотность тока. Однако плотность тока меняется в разных частях электрического проводника, и эффект имеет место при переменном токе на более высоких частотах.

Электрический ток всегда создает магнитное поле. Чем сильнее ток, тем интенсивнее магнитное поле. Изменение переменного или постоянного тока создает электромагнитное поле, и это принцип, на основе которого происходит распространение сигнала.

Плотность тока — векторная величина, имеющая как направление, так и скалярную величину. Электрический ток, протекающий через твердое тело, имеющее единицы заряда в единицу времени, рассчитывается в направлении, перпендикулярном направлению потока.

Все дело в количестве тока, протекающего через данную область.

Подробнее: Электрический ток

Формула плотности тока

Формула плотности тока дается как

Дж = I/A

Где,

I = ток, протекающий через проводник, в амперах

A = площадь поперечного сечения в м ² .

Плотность тока выражается в А/м ² .


Решенная задача по плотности тока

Определите плотность тока, когда через батарею протекает ток силой 40 ампер на площади 10 м ² .

Решение:

Дано,

I = 40 А,

Площадь = 10 м ²

Формула плотности тока:

Дж = л/А

= 40/10

Дж = 4 А/м ² .

Часто задаваемые вопросы – Часто задаваемые вопросы

Что актуально?

Мы можем определить ток как поток движущихся электрически заряженных частиц. Электрический ток обозначается как I.

Какие бывают виды тока?

Типы электрического тока:

• Постоянный ток
• Переменный ток

Что понимается под плотностью тока?

Количество тока, протекающего на единицу площади поперечного сечения, называется плотностью тока и выражается в амперах на квадратный метр.

Приведите формулу плотности тока.

Формула плотности тока: J = I/A.

Какой тип тока генерируется гальваническим элементом?

Постоянный ток генерируется гальваническим элементом.