1. Что такое электрический ток? Дайте определение силы тока, напряжению и мощности. Какими приборами, в каких единицах они измеряются?

Электри́ческий
ток — направленное (упорядоченное)
движение заряженных частиц. Такими
частицами могут являться: в металлах —
электроны, в газах — ионы и электроны,
в вакууме при определенных условиях —
электроны, в полупро-водниках — электроны
и дырки (электронно-дырочная проводимость).
Иногда электрич. током называют также
ток смещения, возникающий в результате
изменения во времени электрического
поля. Электрический ток имеет количественные
характеристики: скалярную — силу тока,
и векторную — плотность тока.

Сила
тока — физическая величина, равная
отношению количества заряда, прошедшего
за некоторое время через поперечное
сечение проводника, к величине этого
промежутка времени.Сила тока в
Международной системе единиц (СИ)
измеряется в амперах (русское обозначение:
А).По закону Ома сила тока на участке
цепи прямо пропорциональна напряжению
, приложенному к этому участку цепи, и
обратно пропорциональна егосопротивлению
:

Мощность
электрического тока — это отношение
произведенной им работы ко времени в
течение которого совершена работа.
Мощность измеряется в ваттах.
Ваттме́тр-измерительный прибор,
предназначенный для определения мощности
электрич. тока или электромагнитного
сигнала.

Электрическое
напряжение — это величина, численно
равная работе по перемещению единицы
электрического заряда между двумя
произвольными точками электрической
цепи.

2. Постоянный электрический ток. Характеристики электрического поля. Закон Ома для участка цепи. Сформулируйте и запишите закон Джоуля-Ленца.

Электрический
ток называют постоянным, если сила тока
и его направление не меняются с течением
времени. Основные характеристики
электрического поля: потенциал, напряжение
и напряженность. Энергия электрического
поля, отнесенная к единице положительного
заряда, помещенного в данную точку поля,
и называется потенциалом поля в данной
его точке. потенциал электрического
поля в данной его точке численно равен
работе, совершаемой сторонней силой
при перемещении единицы положительного
заряда из-за пределов поля в данную
точку. Потенциал поля измеряется в
вольтах. Если потенциал обозначить
буквой φ, заряд — буквой q и затраченную
на перемещение заряда работу — W, то
потенциал поля в данной точке выразится
формулой φ = W/q

Напряжение
между двумя точками электрического
поля численно равно работе, которую
совершает поле для переноса единицы
положительного заряда из одной точки
поля в другую.

Как
видно, напряжение между двумя точками
поля и разность потенциалов между этими
же точками представляют собой одну и
ту же физическую сущность. Напряжение
измеряется в вольтах (В)

Величина
Е, численно равная силе, которую испытывает
единичный положительный заряд в данной
точке поля, называется напряженностью
электрического поля. F = Q х Е, где F —
сила, действующая со стороны электрического
поля на заряд Q, помещенный в данную
точку поля, Е — сила, действующая на
единичный положительный заряд, помещенный
в эту же точку поля.

Закон
Ома для участка цепи

Сила
тока прямо пропорциональна разности
потенциалов (напряжению) на концах
участка цепи и обратно пропорциональна
сопротивлению этого участка:

I
= U/R где U – напряжение на данном участке
цепи

R
– сопротивление данного участка цепи

Сформулируйте
и запишите Джоуля-Ленца

При
прохождении электрического тока по
проводнику количество теплоты, выделяемое
в проводнике, прямо пропорционально
квадрату тока, сопротивлению проводника
и времени, в течение которого электрический
ток протекал по проводнику.

Это
положение называется законом Ленца —
Джоуля.

Если
обозначить количество теплоты, создаваемое
током, буквой Q (Дж), ток, протекающий по
проводнику — I, сопротивление проводника
— R и время, в течение которого ток протекал
по проводнику — t, то закону Ленца — Джоуля
можно придать следующее выражение:

Q
= I2Rt.

Так
как I = U/R и R = U/I, то Q = (U2/R) t = UIt.

3. Чем
обусловлено получение фигур Лиссажу?
Нарисуйте фигуры, если частота по каналу
Х = 50 Гц – соnst, а частота по каналу Y =
25,50,100,150 Гц.

Фигуры
Лиссажу — замкнутые траектории,
прочерчиваемые точкой, совершающей
одновременно два гармонических колебания
в двух взаимно перпендикулярных
направлениях.

Вид
фигур зависит от соотношения между
периодами (частотами), фазами и амплитудами
обоих колебаний

Х=50Гц,у=50Гц
Х=50Гц,у=100Гц Х=50Гц, у=150 Гц
х=50Гц у=25Гц

Электрический ток, сила и плотность тока

Электрическим током называется любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. В проводнике под действием приложенно­го электрического поля Ε свободные элек­трические заряды перемещаются: поло­жительные — по полю, отрицательные — против поля, т.е. в провод­нике возникает электрический ток, на­зываемый током проводимости. Если же упорядоченное движение электрических зарядов осуществляется перемещением в пространстве заряженного макроскопического тела, то возникает так называемый конвекционный ток.

Для возникновения и существования электрического тока необходимо, с одной стороны, наличие свободных носителей то­ка – заряженных частиц, способных перемещаться упорядоченно, а с другой – наличие электрического поля, энергия ко­торого, каким-то образом восполняясь, расходовалась бы на их упорядоченное движение. За направление тока условно принимают направление движения поло­жительных зарядов.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I — скалярная фи­зическая величина, определяемая элек­трическим зарядом, проходящим через по­перечное сечение проводника в единицу времени:

Ток, сила и направление которого не изме­няются со временем, называется посто­янным. Для постоянного тока

где Q — электрический заряд, проходя­щий за время t через поперечное сечение проводника.

Единица силы тока – ампер (А). Более детально ток можно охарактеризовать с помощью вектора плотности тока j.

Плотностью тока называется физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока:

Направле­ние вектора j совпадает с направлением упорядоченного движения положительных зарядов. Единица плотности тока — ампер на метр в квадрате (А/м²).

Выразим силу и плотность тока через скорость v упорядоченного движения зарядов в проводнике. Если концентрация носителей тока равна n и каждый носитель имеет элементарный заряд е (что не обя­зательно для ионов), то за время dt через поперечное сечение S проводника перено­сится заряд

Сила тока

,

а плотность тока

.

Сила тока сквозь произвольную по­верхность S определяется как поток векто­ра j, т. е.

,

где dS = n dS (n — единичный вектор нор­мали к площадке dS, составляющей с век­тором j угол ).

Средняя оценка 5 / 5. Количество оценок: 2

Поставьте вашу оценку

Сожалеем, что вы поставили низкую оценку!

Позвольте нам стать лучше!

Расскажите, как нам стать лучше?

19011

Закажите помощь с работой

Не отобразилась форма расчета стоимости?
Переходи по ссылке

Не отобразилась форма расчета стоимости?
Переходи по ссылке

Что такое электрический ток? | Hioki

Что такое электрический ток? Разница между напряжением и током, различные типы тока и методы измерения тока

Обзор

Мы ежедневно пользуемся силой электричества, не задумываясь об этом. Возможно, вы обнаружите, что в электричестве есть много такого, чего вы не знали. Вы также можете стесняться задавать вопросы о том, что, по вашему мнению, уже должны были понять. Не бойся! На этой странице представлены базовые знания об электрическом токе, а также простое для понимания введение в такие темы, как разница между током и напряжением, различные типы тока и методы измерения тока.

После прочтения у вас должно быть общее представление об электрическом токе.

Что такое электрический ток?

Электрический ток означает поток электричества в электронной цепи и количество электричества, протекающего через цепь. Измеряется в амперах (А). Чем больше значение в амперах, тем больше электричества протекает в цепи.

Электричество легко представить себе, если представить его себе как течение воды в реке. Частицы, называемые электронами, собираются вместе, и количество электронов, протекающих каждую секунду, и есть ток.

Разница между напряжением и током

Напряжение — это еще один термин, который используется в отношении электронных схем так же часто, как и ток. Напряжение измеряется в вольтах (В). Как и ток, напряжение также связано с потоком электронов в цепи. Ток относится к потоку электронов, а напряжение относится к величине силы, толкающей поток электронов.

Чем выше напряжение, тем больше ток; более низкое напряжение означает более слабый ток.

Сопротивление — еще одно свойство, увеличивающее ток. Думайте о сопротивлении как о ширине, через которую проходят электроны. Чем больше сопротивление, тем уже ширина, через которую должны протекать электроны, и, следовательно, меньше ток. Напротив, более низкое сопротивление увеличивает ширину, через которую могут протекать электроны, позволяя одновременно протекать большему току.

Если вы хотите, чтобы при заданном значении сопротивления протекал больший ток, вы можете добиться этого, повысив напряжение. Мощность обычно рассчитывается путем умножения тока (А) на напряжение (В), что дает результат, выраженный в ваттах (Вт). Таким образом, ток и напряжение совершенно разные, но оба являются важными элементами в мире электричества.

Постоянный ток и переменный ток

Термины «ток» и «напряжение» охватывают различные типы явлений, и одно из основных различий, которое можно сделать, это различие между постоянным и переменным током. Постоянный ток (DC) относится к току и напряжению, направление которых не меняется.

Типичным примером является электроэнергия, вырабатываемая сухими элементами и литий-ионными батареями, используемыми в автомобилях. При постоянном токе напряжение всегда положительное (или всегда отрицательное), а ток всегда течет в одном направлении. В результате устройство может не работать, если его батарея установлена ​​с обратной полярностью.

Напротив, переменный ток (AC) относится к току и напряжению, направление и величина которых регулярно изменяются во времени. Волны переменного тока отличаются разнообразием форм, включая синусоидальные волны, прямоугольные волны, пилообразные волны и треугольные волны.

Электричество переменного тока используется электросетью, например, в бытовых розетках. Однако большинство стандартных электронных устройств преобразуют его в постоянный ток с помощью своих внутренних схем. Почему же тогда в электросети используется переменный ток?

Причина связана с передачей. Сопротивление в линиях электропередач вызывает потери при передаче тока, но эти потери можно уменьшить, увеличив напряжение. Однако создать постоянный ток высокого напряжения сложно, поэтому электричество передается в виде переменного тока, а затем понижается до более низкого напряжения с помощью трансформаторов, прежде чем поступать на электрические устройства через энергосистему. Затем эти устройства в большинстве случаев преобразуют переменный ток в постоянный с помощью своей внутренней схемы, чтобы его можно было использовать.

Методы измерения электрического тока

Для измерения электрического тока вам потребуется такой инструмент, как цифровой мультиметр. Функциональность зависит от продукта, но цифровые мультиметры могут выполнять различные измерения, включая не только ток, но также напряжение и сопротивление.

При измерении электрического тока с помощью цифрового мультиметра перед выполнением измерений необходимо настроить прибор на функцию измерения тока. Прибор будет иметь несколько единиц отображения, например, мкА, мА и А, поэтому вам нужно будет выбрать диапазон измерения, который лучше всего подходит для измеряемого тока.

При измерении тока подключите отрицательную клемму к разъему COM, а положительную клемму к разъему A на приборе так, чтобы мультиметр был последовательно включен в цепь.

Соблюдайте осторожность, чтобы не подавать напряжение, когда выбрана функция тока. Это может привести к повреждению прибора из-за протекания через него сверхтока. На самом деле в приборах используются предохранители для защиты их цепей, но рекомендуется проявлять осторожность, поскольку перегрузка по току может повредить прибор. Некоторые цифровые мультиметры не имеют входной клеммы тока, чтобы избежать этой опасности.

Использование цифрового мультиметра для измерения тока

Ток относится к потоку электричества в электронной цепи, причем большие цифры указывают на большее количество электричества. Хотя ток отличается от напряжения, оба являются важными понятиями, и необходимо понимать каждое из них.

Ток можно измерить цифровым мультиметром. Почему бы не попробовать измерить ток на основе информации, представленной на этой странице?

Как использовать

Сопутствующие товары

• Цифровой мультиметровый DT4282
• Метр зажима переменного тока CM4141-50
• Утечка тока CM4001

. цифровой мультиметр. Обзор преимуществ и недостатков

• Как измерить ток Зачем нужно измерять ток? Причины, методы и меры предосторожности

• Как пользоваться токоизмерительными клещами Готовы учиться? Советы по использованию токоизмерительных клещей, соответствующие меры предосторожности и многое другое

• Как пользоваться токоизмерительными пробниками Узнайте больше о том, как пользоваться токоизмерительными пробниками. Обзор основных методов и мер предосторожности

электрический ток | Формула и определение

магнитное поле, создаваемое электрическим током

См. все СМИ

Связанные темы:

переменный ток
ток смещения
электродвижущая сила
теллурический ток
постоянный ток

См. весь связанный контент →

электрический ток , любое движение носителей электрического заряда, таких как субатомные заряженные частицы (например, электроны с отрицательным зарядом, протоны с положительным зарядом), ионы (атомы, которые потеряли или приобрели один или несколько электронов ) или дырки (дефицит электронов, который можно рассматривать как положительные частицы).

Электрический ток в проводе, где носителями заряда являются электроны, является мерой количества заряда, проходящего через любую точку провода в единицу времени. В переменном токе движение электрических зарядов периодически меняется на противоположное; на постоянном токе нет. Во многих контекстах направление тока в электрических цепях принимается за направление потока положительного заряда, направление, противоположное фактическому дрейфу электронов. При таком определении ток называется обычным током.

Britannica Quiz

27 верных или неверных вопросов из самых сложных научных викторин Britannica

Как много вы знаете о Марсе? Как насчет энергии? Думаете, будет проще, если вам придется выбирать только правду или ложь? Узнайте, что вы знаете о науке с помощью этой сложной викторины.

Узнайте, почему низкое сопротивление меди делает ее отличным проводником электрического тока

Посмотреть все видео к этой статье

Ток обычно обозначается символом я . Закон Ома связывает ток, протекающий по проводнику, с напряжением В и сопротивлением Р ; то есть В = I R . Альтернативная формулировка закона Ома: I = V / R .

Ток в газах и жидкостях обычно состоит из потока положительных ионов в одном направлении вместе с потоком отрицательных ионов в противоположном направлении. Чтобы учесть общее влияние тока, его направление обычно принимают за направление положительного носителя заряда. Ток отрицательного заряда, движущийся в противоположном направлении, эквивалентен положительному заряду той же величины, движущемуся в обычном направлении, и должен учитываться как вклад в общий ток. Ток в полупроводниках состоит из движения дырок в обычном направлении и электронов в противоположном направлении.

Существуют токи многих других видов, например, пучки протонов, позитронов или заряженных пионов и мюонов в ускорителях частиц.

Электрический ток создает сопровождающее магнитное поле, как в электромагнитах. Когда электрический ток течет во внешнем магнитном поле, на него действует магнитная сила, как в электродвигателях. Тепловые потери или энергия, рассеиваемая электрическим током в проводнике, пропорциональны квадрату силы тока.

Оформите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Распространенной единицей электрического тока является ампер, который определяется как поток заряда в один кулон в секунду или 6,2 × 10 90 179 18 90 180 электронов в секунду.