У дома картофи Какъв е максималният ток. „Сила. Волтаж

Какъв е максималният ток. „Сила. Волтаж

Преди да говорим за силата на тока, е необходимо, в в общи линии, представете си какво е - електрически ток?

Според класическите дефиниции това е насоченото движение на заредени частици (електрони) в проводник. За да се случи, е необходимо първо да се създаде електрическо поле, което да задвижи заредените частици.

Появата на ток

Всички материални вещества са съставени от молекули, които са разделени на атоми. Атомите също са разделени на съставни части: ядра и електрони. През периода на възникване химическа реакция, електроните се движат от един атом към друг. Причината за това е, че на някои атоми липсват електрони, докато други имат излишък от тях. Това, на първо място, е концепцията за „противоположни такси“. В случай на контакт на такива вещества възниква движението на електрони, което всъщност е електрически ток. Токът ще продължи да тече, докато зарядите на двете вещества се изравнят.

Още в древни времена хората са забелязали, че кехлибарът, който се търка върху вълната, става способен да привлича различни светли предмети към себе си. Освен това се оказа, че други вещества имат същите свойства. Те започват да се наричат ​​електрифицирани, от гръцката дума "електрон", което означава кехлибар.

Силата на електричеството може да бъде силна или слаба. Зависи от количеството заряд, преминаващ през електрическата верига за определен период от време. Колкото повече електрони се движат от полюс на полюс, толкова по-висока е стойността на заряда, пренасян от електроните. Общото количество на заряда се нарича също количеството електричество, преминаващо през проводника.

За първи път определението за сила на тока е дадено от Андре-Мари Ампер (1775-1836) - френски учен, физик и математик. Неговото определение е в основата на концепцията за сила на тока, която използваме в момента.

мерна единица

Силата на тока е стойността равно на съотношениетоколичеството заряд, преминаващ през напречното сечение на проводника, до момента на преминаването му. Зарядът, преминаващ през проводника, се измерва в кулони (C), времето на преминаване е в секунди (s). За единица сила на тока се получава стойността (C/s). В чест на френския учен тази единица е наречена (А) и в момента е основната единица за измерване на силата на тока.

За измерване на силата на тока се използва специално измервателно устройство. Включва се директно при прекъсване на веригата на мястото, където е необходимо да се измери силата. Устройствата, които измерват малки токове, се наричат ​​милиамперметри или микроамперметри.

Видове проводници

Веществата, в които заредените частици (електрони) се движат свободно помежду си, се наричат ​​проводници. Те включват почти всички метали, разтвори на киселини и соли. В други вещества електроните се движат изключително слабо помежду си или изобщо не се движат. Тази група вещества се наричат ​​диелектрици или изолатори. Те включват ебонит, кехлибар, кварц, газове без променено състояние. В момента има голям бройизкуствени материали, които действат като изолатори и намират широко приложение в електротехниката.

Сила на тока

Характеристиката на тока във веригата е величина, наречена сила на тока ( аз ). Сила на токафизическо количествохарактеризиращи скорост на заряда, преминаващ през проводник и е равно на съотношението на заряда q преминава през напречното сечение на проводника за определен период от време т , към този интервал от време: I = q/t . Единица за измерване на силата на тока - 1 ампера(1 А).

Дефиницията на единицата за сила на тока се основава на магнитното действие на тока, по-специално на взаимодействието на успоредни проводници, през които протича електрически ток. Такива проводници се привличат, ако токът протича през тях в една посока, и се отблъскват, ако посоката на тока в тях е противоположна.

За единица сила на тока се взема такава сила на тока, при която сегменти от успоредни проводници с дължина 1 m, разположени на разстояние 1 m един от друг, взаимодействат със силата 2*10 -7 N. Тази единица се нарича ампер(1 А).

Познавайки формулата за силата на тока, можете да получите единица електрически заряд: 1 C = 1A * 1s.

амперметър

Нарича се устройство, използвано за измерване на тока във верига амперметър. Работата му се основава на магнитното действие на тока. Основните части на амперметъра магнит и намотка . Когато електрически ток преминава през намотката, в резултат на взаимодействие с магнита, той се върти и завърта стрелката, свързана с него. Колкото по-голям е токът, преминаващ през намотката, толкова по-силно взаимодейства с магнита, толкова по-голям е ъгълът на въртене на стрелката. Амперметърът е свързан към веригата последователнос устройството, в което трябва да се измерва силата на тока и следователно има ниско вътрешно съпротивление, което практически не влияе на съпротивлението на веригата и силата на тока във веригата.

Клемите на амперметъра имат знаци «+» и «-» , когато амперметърът е свързан към веригата, терминалът със знака «+» свързан към положителния полюс на източника на ток и клемата със знака «-» към отрицателния полюс на източника на ток.

Волтаж

Източникът на ток създава електрическо поле, което привежда електрическите заряди в движение. Характеристиката на източника на ток е величина, наречена напрежение. Колкото по-голям е той, толкова по-силно е създаденото от него поле. Напрежението характеризира работата, която електрическото поле извършва, за да премести електрически заряд.

Волтаж (У) е физическо количество, равно на съотношението на работа ( А) електрическо поле чрез преместване на електрическия заряд към заряда (q): U = A/q .

Възможно е друго определение за стрес. Ако числителят и знаменателят във формулата за напрежение се умножат по времето на движение на заряда ( т ), тогава получаваме: U = At/qt . Числителят на тази дроб е текущата мощност ( Р), а знаменателят е силата на тока ( аз ). Оказва се формулата: U = P/I , т.е. напрежението е физическа величина, равна на отношението на мощността на електрическия ток към силата на тока във веригата.

Единица за напрежение: [ У ] = 1 J/1 C = 1 V(един волт).

Волтметър

Напрежението се измерва с волтметър. Има същото устройство като амперметъра и същия принцип на действие, но е свързано успореднокъм този участък от веригата, напрежението, на което искат. Вътрешното съпротивление на волтметъра е достатъчно голямо, съответно токът, преминаващ през него, е малък в сравнение с тока във веригата.

Клемите на волтметъра са знаци «+» и «-» , когато волтметърът е свързан към веригата, терминалът със знака «+» свързан към положителния полюс на източника на ток и клемата със знака «-» към отрицателния полюс на източника на ток.

Формули и дефиниции.

1. Всички използвани проводници в електрически вериги , имат символи за изображението на диаграмите и могат да образуват последователни, паралелни и смесени връзки.

2. Текуща мощносте физическа величина, характеризираща скоростта на трансформация електрическа енергиякъм другите му видове. Единица за измерване - 1 ват(1 W). Измервателното устройство е ватметър.

3. Ток- физическа величина, която характеризира скоростта на преминаване на заряд през проводник и е равна на отношението на заряда, преминал през напречното сечение на проводника, към времето на движение. Мерна единица - 1 ампера(1 А). Измервателен уред - амперметър(свържете последователно).

4. електрическо напрежение - физическа величина, която характеризира електрическото поле, което създава тока, и е равна на съотношението на силата на тока към неговата сила. Мерна единица - 1 волт(1 V). Измервателен уред - волтметър(свържете паралелно)

  • 2. Сила на полето на точков заряд. Зарядът се разпределя по обем, повърхност, линия
  • 3. Принципът на суперпозицията. Диполно електрическо поле
  • 4. Силови линии. Векторен поток на силата на електростатичното поле. Теорема на Гаус за електростатично поле във вакуум
  • 5. Теорема на Гаус. Приложение на теоремата на Гаус за изчисляване на електростатични полета
  • 6. Работата на електростатичното поле върху движението на заряда. Циркулация на вектора на силата на електростатичното поле. Потенциална природа на електростатичното поле.
  • 7. Потенциал на електростатичното поле. Потенциал на полето на точков заряд. Потенциална разлика
  • 8. Комуникация на интензитета и потенциала на електростатичното поле. Еквипотенциални повърхности и линии на напрежение
  • 9. Комуникация на интензитета и потенциала на електростатичното поле. Примери за изчисляване на потенциалната разлика между точките на полето според неговата интензивност.
  • 10. Диелектрици в диелектрично поле. Поляризация на диелектриците и нейните видове. Вектор на поляризация. Относителна проницаемост и диелектрична чувствителност
  • 11. Вектор на електрическо изместване. Теорема на Гаус за диелектрици
  • 12. Фероелектрици и тяхното приложение
  • 13. Проводници в електростатично поле. Разпределение на зарядите в проводниците. Електрически капацитет на единичен проводник
  • 14. Кондензатори. Електрически капацитет. Свързване на кондензатори
  • 15. Енергия на проводника и кондензатора. Енергия на електростатичното поле
  • 16. Електрически ток. Сила на тока. плътност на тока
  • 19. Обобщен закон на Ом
  • 21. Закон на Био-Савър-Лаплас
  • 22. Действие на магнитно поле върху проводник с ток
  • 23. Циркулация на вектора на индукция на магнитното поле
  • 28. Движение на заредени частици в магнитно поле
  • 29. Магнитни моменти на електрони и атоми
  • 30. Диамагнети и парамагнети. Феромагнети и техните свойства.
  • 31. Феноменът на електромагнитната индукция. Законът на Фарадей
  • 32. Самоиндукция. Индуктивност
  • 33. Енергия на магнитно поле, обемна енергийна плътност
  • 34. Уравнения на Максуел за електромагнитното поле
  • 16. Електрически ток. Сила на тока. плътност на тока

    Електрически ток - насочено движение на електрически заредени частици под въздействието на електрическо поле.

    Силата на тока (I) е скаларна стойност, равна на съотношението на заряда (q), преминал през напречното сечение на проводника към интервала от време (t), през който тече токът.

    I=q/t, където I е силата на тока, q е зарядът, t е времето.

    Единицата за сила на тока в системата SI: [I]=1A (ампера)

    17. Текущи източници. източник emf

    Източникът на ток е устройство, в което някаква форма на енергия се преобразува в електрическа енергия.

    ЕМП - енергийна характеристика на източника. Това е физическа величина, равна на съотношението на работата, извършена от външни сили при движение на електрически заряд по затворена верига към този заряд:

    Измерва се във волтове (V).

    Източникът на EMF е мрежа с два извода, напрежението на клемите на която не зависи от тока, протичащ през източника, и е равно на неговата EMF. ЕДС на източника може да бъде зададена или постоянна, или като функция на времето, или като функция на външно управляващо действие.

    18. Законът на Ом : силата на тока, протичащ през хомогенна секция на проводника, е право пропорционална на спада на напрежението в проводника:

    - Законът на Ом в интегрална форма R - електрическо съпротивление на проводника

    Реципрочната стойност на съпротивлението се нарича проводимост. Реципрочната стойност на съпротивлението се нарича проводимост: Реципрочната стойност на ома се нарича Сименс [Sm].

    - Законът на Ом в диференциална форма.

    19. Обобщен закон на Ом

    Обобщен закон на Омопределя връзката между основните електрически величини в участък от DC верига, съдържащ резистор и идеален източник на ЕМП (фиг. 1.2):

    Формулата е валидна за положителните посоки на спада на напрежението в участъка на веригата, посочен на фиг. 1.2 ( Uab), идеален източник на ЕМП ( Е) и положителна посока на тока ( аз).

    Закон на Джоул-Ленц

    Израз на закона на Джоул-Ленц

    Интегрална форма на правото

    Ако приемем, че силата на тока и съпротивлението на проводника не се променят с времето, тогава законът на Джоул-Ленц може да бъде записан в опростена форма:

    Прилагайки закона на Ом и алгебричните трансформации, получаваме следните еквивалентни формули:

    Еквивалентни изрази за топлина според закона на Ом

    Словесно определение на закона на Джоул-Ленц

    Ако приемем, че силата на тока и съпротивлението на проводника не се променят с времето, тогава законът на Джоул-Ленц може да бъде записан в опростена форма:

    20. Магнитно поле - силово поле, действащо върху движещи се електрически заряди и върху тела с магнитен момент, независимо от състоянието на тяхното движение; магнитен компонент на електромагнитното поле

    Магнитното поле може да бъде създадено от тока на заредени частици и/или магнитни моменти на електронни атоми (и магнитни моменти на други частици, което обикновено се проявява в много по-малка степен) (постоянни магнити).

    Освен това възниква в резултат на промяна във времето на електрическото поле.

    Основната мощностна характеристика на магнитното поле е вектор на магнитна индукция (индукционен вектор магнитно поле). От математическа гледна точка това е векторно поле, което дефинира и уточнява физическата концепция на магнитното поле. Често векторът на магнитната индукция се нарича просто магнитно поле за краткост (въпреки че това вероятно не е най-строгото използване на термина).

    Друга основна характеристика на магнитното поле (алтернативна магнитна индукция и тясно свързана с нея, практически равна на нея по физическа стойност) е векторен потенциал .

    Заедно, магнетични иелектрическиформа на полетаелектромагнитно поле, чиито прояви са по-специално,светлинаи всички останалиелектромагнитни вълни.

    Магнитното поле се създава (генерира)ток на заредени частициили промяна във времетоелектрическо поле, или собственамагнитни моментичастици (последните, за еднородност на картината, могат формално да бъдат сведени до електрически токове)

    Графично представяне на магнитни полета

    За графичното представяне на магнитните полета се използват магнитни индукционни линии. Линията на магнитната индукция е линия, във всяка точка на която векторът на магнитната индукция е насочен тангенциално към нея.

    Времената, когато течението е било засичано с помощта на лични усещания на учени, които са го прекарали през себе си, отдавна са отминали. Сега за това се използват специални устройства, наречени амперметри.

    Това е устройство, използвано за измерване на силата на тока. Какво се разбира под ток?

    Нека се обърнем към Фигура 21, б. Той подчертава напречното сечение на проводника, през което преминават заредени частици при наличие на електрически ток в проводника. В метален проводник тези частици са свободни електрони. В хода на движението си по проводника електроните носят някакъв заряд. Колкото повече електрони и колкото по-бързо се движат, толкова повече заряд ще прехвърлят за същото време.

    сила на токанарича се физическа величина, показваща колко заряд преминава през напречното сечение на проводника за 1 s.

    Нека например за време t = 2 s носителите на ток пренасят заряд q = 4 C през напречното сечение на проводника. Зарядът, пренесен от тях за 1 s, ще бъде 2 пъти по-малък. Разделяйки 4 C на 2 s, получаваме 2 C/s. Това е силата на тока. Обозначава се с буквата I:

    I - сила на тока.

    Така че, за да намерите текущото аз, имате нужда електрически заряд q, преминал през напречното сечение на проводника за време t, разделено на това време:

    I = q/t (10.1)

    Единицата за сила на тока се нарича ампер (А) в чест на френския учен А. М. Ампер (1775-1836). Тази единица се основава на магнитно действиеток и няма да се спираме на него.

    Ако токът I е известен, тогава можете да намерите заряда q, преминаващ през секцията на проводника за време t. За да направите това, трябва да умножите тока по времето:

    Полученият израз ви позволява да определите единицата за електрически заряд - висулка(Cl):

    1 Cl \u003d 1 A 1 s = 1 A s.

    1 C е зарядът, който преминава за 1 s през напречното сечение на проводника при ток от 1 A.

    В допълнение към ампера, на практика често се използват други (множествени и подмножествени) единици за сила на тока, например милиампер (mA) и микроампер (μA):

    1 mA = 0,001 A, 1 µA = 0,000001 A.

    Както вече споменахме, силата на тока се измерва с помощта на амперметри (както и мили- и микроамперметри). Посоченият по-горе демонстрационен галванометър е конвенционален микроамперметър.

    Има различни дизайни на амперметри. Амперметър, предназначен за демонстрационни експерименти в училище, е показан на фигура 28. Същата фигура показва неговия символ(окръжете с латинска буква"А" вътре).

    Когато е включен във веригата, амперметърът, както всяко друго измервателно устройство, не трябва да има забележим ефект върху измерената стойност. Следователно амперметърът е проектиран така, че когато е включен, силата на тока във веригата почти не се променя.

    В зависимост от предназначението в технологията се използват амперметри с различни деления на скалата. На скалата на амперметъра можете да видите за каква най-висока сила на тока е предназначен. Невъзможно е да го включите във верига с по-висока сила на тока, тъй като устройството може да се влоши.

    За да включите амперметъра във веригата, той се отваря и свободните краища на проводниците се свързват към клемите (скоби) на устройството. В този случай трябва да се спазват следните правила:

    1) амперметърът е свързан последователно с елемента на веригата, в който се измерва токът;

    2) терминалът на амперметъра със знак "+" трябва да бъде свързан към проводника, който идва от положителния полюс на източника на ток, а терминалът със знака "-" - с проводника, който идва от отрицателния полюс на тока източник.

    Когато амперметърът е свързан към веригата, няма значение от коя страна (лява или дясна) на изследвания елемент е свързан. Това може да се провери от опит (фиг. 29). Както можете да видите, при измерване на силата на тока, преминаващ през лампата, и двата амперметъра (и този отляво, и този отдясно) показват една и съща стойност.


    1. Каква е силата на тока? каква буква е? 2. Каква е формулата за силата на тока? 3. Как се нарича единицата за ток? Как се обозначава? 4. Как се казва уредът за измерване на силата на тока? Как е посочено на диаграмите? 5. Какви правила трябва да се спазват при свързване на амперметър към верига? 6. Каква е формулата за електрическия заряд, преминаващ през напречното сечение на проводника, ако са известни силата на тока и времето на преминаването му?

    Физика 8 клас. ТЕКУЩ

    Насоченото движение на заредените частици се нарича електрически ток.

    Условия за съществуванеелектрически ток в проводника:
    1. наличност безплатно таксуванчастици (в метален проводник - свободни електрони),
    2. наличност електрическо полев Explorer
    (Електрическото поле в проводника се създава от източници на ток.).

    Електрическият ток има посока.
    Посоката на движение на положително заредените частици се приема като посока на тока.

    Силата на тока (I) е скаларна величина, равна на отношението на заряда q, преминал през напречното сечение на проводника, към интервала от време t, през който тече токът.

    Силата на тока показва колко заряд преминава през напречното сечение на проводника за единица време.

    мерна единицасила на тока в системата SI:
    [I] = 1 A (ампера)

    През 1948 г. беше предложено да се основава определението на единицата за сила на тока на явлението взаимодействие на два водачас ток:

    ........................

    Когато токът протича през два успоредни проводника в една и съща посока, проводниците се привличат, а когато ток преминава през същите проводници в противоположни посоки, те се отблъскват.

    за единица ток 1 A вземете силата на тока, при която два успоредни проводника с дължина 1 m, разположени на разстояние 1 m един от друг, взаимодействат със сила от 0,0000002 N.

    АНДРЕ-МАРИ АМПЕР
    (1775 - 1836)
    - френски физик и математик

    Въведени термини като електростатика, електродинамика, соленоид, ЕМП, напрежение, галванометър, електрически ток и др.;
    - предположи, че това вероятно ще се случи нова науказа общите закономерности на процесите на управление и предложи да го наречем "кибернетика";
    - откри явлението механично взаимодействие на проводниците с тока и правилото за определяне на посоката на тока;
    - има трудове в много области на науката: ботаника, зоология, химия, математика, кибернетика;

    Единицата за измерване на силата на тока - 1 Ампер - е кръстена на него.

    ЕЛЕКТРИЧЕСКИ ТОКОВЕ В ПРИРОДАТА.

    Живеем в океана електрически разрядисъздадени от машини, машини и хора. Тези разряди - краткотрайни електрически токове не са толкова мощни и често не ги забелязваме. Но те все още съществуват и могат да донесат много вреда!

    Какво е мълния?

    В резултат на движение и триене един срещу друг въздушните слоеве в атмосферата се наелектризират. Големи заряди се натрупват в облаци с течение на времето. Те са причината за мълнията.
    В момента, когато зарядът на облака стане голям, между частите му има заряди, противоположни по знак, мощен електрическа искра - мълния.Мълния може да се образува между два съседни облака и между облак и земната повърхност. В този случай под действието на електрическото поле на отрицателния заряд на долната част на облака повърхността на Земята под облака се наелектризира положително. В резултат на това мълния удря земята.
    Природата на мълнията започва да се изяснява след изследвания, проведени през 18 век от руски учени М. В. Ломоносов и Г. Ричман и американския учен Б. Франклин.

    Обикновено светкавицата се рисува удряща отгоре надолу. Междувременно в действителност сиянието
    започва отдолу и едва след това се разпространява по вертикалния канал.
    Светкавица - по-точно видимата й фаза, оказва се, удря отдолу нагоре!

    РАЗГЛЕДАЙТЕ ЛАВИЦАТА С КНИГИ!

    ИМАТЕ ЛИ МЪЛНИКА В КЪЩАТА СИ?

    Един от първите в света гръмоотводи (гръмоотводи)издигна над кръста на храма си селски свещеник от Моравия на име Прокоп Дивиш, селски син, учен и изобретател.
    Това беше през юни 1754 г.
    ___

    Първият гръмоотвод в Русия се появява през 1756 г катедралата Петър и ПавелВ Петербург.
    Тя е построена, след като мълния удари два пъти кула на катедралата и я запали.

    Ново на сайта

    >

    Най - известен