напряжение, сила тока и сопротивление, постоянный и переменный ток

На сегодняшней встрече мы поведем разговор об электричестве, которое стало неотъемлемой частью современной цивилизации. Электроэнергетика вторглась во все сферы нашей жизни. А присутствие в каждом доме бытовых приборов, использующих электрический ток настолько естественная и неотъемлемая часть быта, что мы принимаем это как должное.

Итак, вниманию наших читателей предлагаются основные сведения об электрическом токе.

Что такое электрический ток

Под электрическим током понимают направленное движение заряженных частиц. Вещества, содержащие достаточное количество свободных зарядов, называют проводниками. А совокупность всех устройств, соединенных между собой помощью проводов называют электрической цепью.

В повседневной жизни мы используем электричество, проходящее по металлическим проводникам. Носителями заряда в них являются свободные электроны.

Обычно они хаотично мечутся между атомами, но электрическое поле вынуждает их двигаться в определенном направлении.

Как это происходит

Поток электронов в цепи можно сравнить с потоком воды, ниспадающей с высокого уровня на низкий. Роль уровня в электрических цепях играет потенциал.

Для Протекания тока в цепи на её концах должна поддерживаться постоянная разность потенциалов, т.е. напряжение.

Его принято обозначать буквой U и измерять в вольтах (B).

Благодаря приложенному напряжению в цепи устанавливается электрическое поле, которое и придаёт электронам направленное движение. Чем больше напряжение, тем сильнее электрическое поле, а значит и интенсивность потока направленно движущихся электронов.

Скорость распространения электрического тока равна скорости установления в цепи электрического поля, т. е. 300 000 км/с, однако скорость электронов едва достигает лишь нескольких мм в секунду.

Принято считать, что ток течёт от точки с большим потенциалом, т. е. от (+) к точке с меньшим потенциалом, т. е. к (−). Напряжение в цепи поддерживается источником тока, например батарейкой. Знак (+) на её конце означает, недостаток электронов, знак (−) их избыток, поскольку электроны — носители именно отрицательного заряда. Как только цепь с источником тока становиться замкнутой, электроны устремляются от места, где их избыток, к положительному полюсу источника тока. Их путь пролегает через провода, потребители, измерительные приборы и другие элементы цепи.

Обратите внимание, направление тока противоположно направлению движения электронов.

Просто направление тока по договоренности учёных определили до того как была установлена природа тока в металлах.

Некоторые величины, характеризующие электрический ток

Сила тока. Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 сек, называют силой тока. Для её обозначения используют букву I, измеряют в амперах (A).

Сопротивление. Следующая величина, о которой необходимо знать — это сопротивление. Оно возникает из-за столкновений направленно движущихся электронов с ионами кристаллической решетки. В результате таких столкновений электроны передают ионам часть своей кинетической энергии. В результате чего проводник нагревается, а сила тока уменьшается. Сопротивление обозначается буквой R и измеряется в омах (Ом).

Сопротивление металлического проводника тем больше, чем длиннее проводник и меньше площадь его поперечного сечения. При одинаковой длине и диаметре провода наименьшим сопротивлением обладают проводники из серебра, меди, золота и алюминия. По вполне понятным причинам на практике используют провода из алюминия и меди.

Мощность. Выполняя расчёты для электрических цепей, иногда требуется определить потребляемую мощность (P).

Для этого следует силу тока, протекающую по цепи умножить на напряжение.

Единицей измерения мощности служит ватт (Вт).

Постоянный и переменный ток

Ток, даваемый разнообразными батарейками и аккумуляторами, является постоянным. Это означает, что силу тока в такой цепи можно изменять лишь по величине, меняя различными способами её сопротивление, а его направление при этом сохраняется неизменным.

Но большинство электробытовых приборов потребляют переменный ток, т. е. ток величина и направление которого непрерывно изменяются по определенному закону.

Он вырабатывается на электростанциях, а затем через линии высоковольтных передач попадает в наши дома и на предприятия.

В большинстве стран частота изменения направления тока равна 50 Гц, т. е происходит 50 раз в секунду. При этом каждый раз сила тока постепенно нарастает, достигает максимума, затем убывает до 0. Затем этот процесс повторяется, но уже при противоположном направлении тока.

В США все приборы работают на частоте 60 Гц. Интересная ситуация сложилась в Японии. Там на одной трети страны используют переменный ток с частотой в 60 Гц, а на остальной части — 50 Гц.

Осторожно — электричество

Поражения электрическим током можно получить при использовании электробытовых приборов и от ударов молнии, поскольку человеческий организм хороший проводник тока. Нередко электротравмы получают, наступив на лежащий на земле провод или отодвинув руками отвисшие электрические провода.

Напряжение свыше 36 В считается опасным для человека. Если через тело человека пройдет ток всего лишь в 0,05 А, он может вызвать непроизвольное сокращение мышц, которое не позволит человеку самостоятельно оторваться от источника поражения. Ток в 0,1 А смертелен.

Ещё опаснее переменный ток, поскольку оказывает более сильное воздействие на человека. Этот наш друг и помощник в ряде случаев превращается в беспощадного врага, вызывая нарушение дыхания и работу сердца, вплоть до его полной остановки. Он оставляет страшные метки на теле в виде сильнейших ожогов.

Как помочь пострадавшему? Прежде всего, отключить источник поражения. А затем уже позаботиться об оказании первой медицинской помощи.

Наше знакомство с электричеством подходит к концу. Добавим лишь несколько слов о морских обитателях, обладающих «электрическим оружием». Это некоторые виды рыб, морской угорь и скат. Самым опасным из них является морской угорь.

Не стоит подплывать к нему на расстояние менее 3 метров. Удар его не смертелен, но сознание можно потерять.

Автор: Драчёва Светлана Семёновна

Если это сообщение тебе пригодилось, буда рада видеть тебя в группе ВКонтакте.
А ещё — спасибо, если ты нажмёшь на одну из кнопочек «лайков»:

Электрический ток и его источники – таблица, роль и определение

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 180.

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 180.

Электрическим током называется нехаотическое (упорядоченное), коллективное движение заряженных частиц (электронов или ионов). Заряженными могут быть и макрочастицы, например, капли дождя во время грозового разряда. Электрический ток возникает в твердых, жидких и газообразных веществах под действием силы электрического поля, а для создания электрического поля в цепи используют различные источники электрического тока.

Что такое источник тока

Чтобы поддерживать ток в электрических цепях долгое время необходимо удерживать стабильное значение электрического поля. Именно в этом заключается роль источников электрического тока.

Во всех источниках происходит работа по разделению отрицательно и положительно заряженных частиц. Частицы с зарядами разных знаков скапливаются у полюсов источника тока (“плюса” и “минуса”), которые обозначены специальными клеммами. Между полюсами возникает разность потенциалов и электрическое поле, которое после подключения источника проводниками к электрической цепи, порождает электрический ток.

Первый вариант работающей батареи сконструировал итальянский ученый Алессандро Вольта в 1798 г. А в 1859 г. французский физик Гастон Планте свинцово-кислотные клетки — ключевой элемент аккумулятора для автомобиля. Кстати, автомобиль появился только через 26 лет.

Таким образом, внутри источника тока совершается работа по разделению электрических зарядов, без использования силового действия электрического поля. Силы, совершающие работу по сортировке (разделению) зарядов, по определению называются сторонними силами. Перечислим некоторые примеры сторонних сил:

• Механические силы

Простейший пример — это электрофорная машина, диски которой приводятся во вращение рукой. Современные генераторы электрического тока преобразуют механическую энергию вращения вала от двигателей внутреннего сгорания или от паровых и гидротурбин;

Рис. 1. Электрофорная машина:.

• Тепловое воздействие

Такие источники называют термоэлементами. Примером может служить так называемая термопара, то есть когда берутся две проволоки из разных металлов, делаются два спая, один из которых нагревают, а другой охлаждают. В результате появляется напряжение. Величина напряжения таких источников мала, но в они используются в качестве термодатчиков. Геотермальные станции, работающие в местах, где имеются природные источники горячей воды, также относятся к этому виду источников. ;

• Фотоэффект

Энергия фотонов света переходит в электрическую энергию, когда твердое тело обладает свойствами полупроводника. К таким веществам относятся, например, кремний, германий, арсенид галлия. Солнечные батареи, которые были в первую очередь разработаны для космических кораблей, сейчас используются повсеместно;

• Химические реакции

Набор определенных химических веществ может вступать в реакции, в результате которых внутренняя энергия переходит в электрическую. Такие источники тока называются гальваническими элементами в честь итальянского ученого Луиджи Гальвани. Батарейки для современных гаджетов, телевизионных пультов, все это — гальванические элементы. Батарейки используются один раз, так как после окончания химического процесса электроды теряют способность к накоплению зарядов;

Рис. 2. Гальванический элемент:.

• Аккумуляторы

Данные источники тока выделены в отдельный класс, хотя механизм получения электрической энергии у них тоже основан на химических реакциях. В этих источниках электроды не расходуются. После подзарядки от электрической сети, источники снова возобновляют механизм химического воспроизводства электрической энергии.

Рис. 3. Примеры аккумуляторов:.

Классификация источников электрического тока

В таблице источников электрического тока представлены основные виды источников и механизмы их работы.

Постоянно предпринимаются попытки использовать механическую энергию человека для выработки электроэнергии. Например, был предложен вариант скакалки, у которой внутри цилиндрической ручки имеются полости. В них размещены аккумуляторы. Согласно расчетам 20-25 прыжков со скакалкой позволят заряжать четыре аккумуляторных батарейки.

Что мы узнали?

Итак, мы узнали полезную информацию об электрическом токе и его источниках. Внутри источников тока совершается работа по разделению зарядов с помощью различных механизмов неэлектрического происхождения: химического, теплового, светового, механического. Накопленный заряд создает электрическое поле. Батареи и аккумуляторы применяются в различных отраслях деятельности — от бытовой до космической техники.

Тест по теме

Доска почёта

Чтобы попасть сюда — пройдите тест.

• Японка Яша

  4/5

Оценка доклада

4.6

Средняя оценка: 4.6

Всего получено оценок: 180.

А какая ваша оценка?

Что такое ток? — Определение из Whatis.

com

К

• Участник TechTarget

Что такое ток?

Ток представляет собой поток носителей электрического заряда, обычно электронов или электронодефицитных атомов. Обычным символом для тока является заглавная буква I. Стандартной единицей измерения является ампер, обозначаемый буквой А. Один ампер тока соответствует одному кулону электрического заряда (6,24 x 10 ¹⁸ носители заряда), проходящие мимо определенной точки за одну секунду. Физики считают, что ток течет из относительно положительных точек в относительно отрицательные; это называется обычным током или током Франклина. Электроны, наиболее распространенные носители заряда, заряжены отрицательно. Они перетекают из относительно отрицательных точек в относительно положительные.

Различия между постоянным и переменным током

Электрический ток может быть как постоянным, так и переменным. Постоянный ток (DC) течет в одном и том же направлении во все моменты времени, хотя мгновенная величина тока может меняться. В переменном токе (AC) поток носителей заряда периодически меняет направление на противоположное. Количество полных циклов переменного тока в секунду — это частота, которая измеряется в герцах. Примером чистого постоянного тока является ток, производимый гальваническим элементом. Выход выпрямителя источника питания до фильтрации является примером пульсирующего постоянного тока. Выход общих коммунальных розеток — переменный ток.

Плотность тока

Ток на единицу площади поперечного сечения известен как плотность тока . Он выражается в амперах на квадратный метр, амперах на квадратный сантиметр или амперах на квадратный миллиметр. Плотность тока также может быть выражена в амперах на круговой мил. В общем, чем больше ток в проводнике, тем выше плотность тока. Однако в некоторых ситуациях плотность тока неодинакова в разных частях электрического проводника. Классический пример — так называемая 9-ка.0035 скин-эффект , при котором плотность тока высока вблизи внешней поверхности проводника и низка вблизи центра. Этот эффект возникает при переменном токе высокой частоты. Другим примером является ток внутри активного электронного компонента, такого как полевой транзистор (FET).

Электрический ток всегда создает магнитное поле. Чем сильнее ток, тем интенсивнее магнитное поле. Пульсирующий постоянный или переменный ток обычно создает электромагнитное поле. Это принцип, по которому происходит распространение беспроводного сигнала.

См. также напряжение, сопротивление и закон Ома.

Последнее обновление: октябрь 2021 г.

управление правами на информацию (IRM)

Управление правами на доступ к данным (IRM) — это дисциплина, которая включает в себя управление, контроль и защиту содержимого от нежелательного доступа.

Сеть

• 
  CSU/DSU (блок обслуживания канала/блок обслуживания данных)

  CSU/DSU (Channel Service Unit/Data Service Unit) — аппаратное устройство размером примерно с модем. Он преобразует цифровые данные …

• 
  потоковая передача данных

  Потоковая передача данных — это непрерывная передача данных из одного или нескольких источников с постоянной высокой скоростью для обработки в определенные …

• 
  граница службы безопасного доступа (SASE)

  Пограничный сервис безопасного доступа, также известный как SASE и произносится как «дерзкий», представляет собой модель облачной архитектуры, объединяющую сеть и …

Безопасность

• 
  черный список приложений (занесение приложений в черный список)

  Занесение приложений в черный список — все чаще называемое занесением в черный список приложений — представляет собой практику сетевого или компьютерного администрирования, используемую …

• 
  идентификация на основе утверждений

  Идентификация на основе утверждений — это средство аутентификации конечного пользователя, приложения или устройства в другой системе способом, который абстрагирует . ..

• 
  Сертифицированный специалист по облачной безопасности (CCSP)

  Certified Cloud Security Professional (CCSP) — это международный консорциум по сертификации безопасности информационных систем, или (ISC)2,…

ИТ-директор

• 
  Общепринятые принципы ведения учета (Принципы)

  Общепринятые принципы ведения документации — это основа для управления записями таким образом, чтобы поддерживать …

• 
  система управления обучением (LMS)

  Система управления обучением представляет собой программное приложение или веб-технологию, используемую для планирования, реализации и оценки конкретных …

• 
  Информационный век

  Информационная эпоха — это идея о том, что доступ к информации и контроль над ней являются определяющими характеристиками нынешней эпохи …

HRSoftware

• 
  аутсорсинг процесса подбора персонала (RPO)

  Аутсорсинг процесса найма (RPO) — это когда работодатель передает ответственность за поиск потенциальных кандидатов на работу . ..

• 
  специалист по кадрам (HR)

  Специалист по персоналу — это специалист по кадрам, который выполняет повседневные обязанности по управлению талантами, сотрудникам …

• 
  жизненный цикл сотрудника

  Жизненный цикл сотрудника — это модель человеческих ресурсов, которая определяет различные этапы, через которые работник проходит в …

Служба поддержки клиентов

• 
  Платформа Adobe Experience

  Adobe Experience Platform — это набор решений Adobe для управления качеством обслуживания клиентов (CXM).

• 
  виртуальный помощник (помощник ИИ)

  Виртуальный помощник, также называемый помощником ИИ или цифровым помощником, представляет собой прикладную программу, которая понимает естественные …

• 
  входящий маркетинг

  Входящий маркетинг — это стратегия, направленная на привлечение клиентов или лидов с помощью созданного компанией интернет-контента, тем самым . ..

Краткое введение в схемы | electriceasy.com

Это краткое и простое описание схемы и ее использования.

Все мы знаем об электричестве. Это поток электронов. Следовательно, слово «электричество» происходит от слова «электроны». Батарея сама по себе не работает, если держать ее в воздухе, то не будет прохождения электрического тока. Следовательно, вам нужна цепь. Проще говоря, электронная цепь — это закрытый путь для движения электронов.

Электрический ток в цепи течет от плюса к минусу, а электроны текут от минуса к плюсу. Таким образом, когда переключатель находится на пути, и электричество проходит, позволяя лампочке загореться, в то время как, когда переключатель не включен, поток электричества прерывается, и лампочка не загорается.
Вы найдете цепи в каждом электрическом устройстве , которое вы используете — от распределительного щита, телевизора, холодильника до вашего ноутбука.

Типы схем

Вы, должно быть, слышали два термина: Электрические и Электронные . Сначала давайте поймем разницу между этими двумя терминами. В то время как электрическое является основой всего, электронное является подмножеством электрического. Электрическая цепь имеет дело только с потоком электронов и имеет такие компоненты, как резисторы, катушки индуктивности и конденсаторы, и использует источник переменного тока; в то время как электронная схема занимается преобразованием тока и управлением движением электронов и использует источник постоянного тока. Электрическая цепь называется пассивной, потому что в ней нет таких компонентов, которые реагируют на проходящий через них ток/напряжение, а электронная цепь называется активной из-за дополнительных компонентов, таких как диод или трансформатор, которые реагируют на ток/напряжение. что проходит.

Компоненты схемы устроены по-разному, два самых простых из них — ряд и параллельный.

Серийная цепь:

Если элементы цепи соединены в один путь, она называется последовательной. Один и тот же ток будет протекать через все компоненты, в то время как напряжение будет отличаться от одного компонента к другому. Например, вы зажгли три лампы последовательно к одному и тому же источнику питания, первая получит большее напряжение, чем последняя.

Параллельная цепь:

Если компоненты соединены в параллельном формате, они будут называться параллельной последовательностью. При таком соединении все компоненты получают одинаковое напряжение, а ток распределяется между компонентами.

Напряжение и электрический ток
Электрический ток определяется как свободный поток электронов, а движущая сила, стоящая за этим свободным потоком электронов, называется напряжением. Напряжение — это измерение потенциальной энергии, которая перемещала бы электроны между двумя точками. Напряжение — это толчок, который необходим электронам для движения по цепи. Напряжение измеряется в вольтах, а ток измеряется в амперах.

Закон Ома

Закон Ома гласит, что ток в проводнике между двумя точками прямо пропорционален разности потенциалов между этими двумя точками . Это означает, что чем больше сопротивление, тем меньше ток будет течь. I=V/R Это применимо к любому компоненту цепи. Например, проводники увеличивают ток, а катушки индуктивности уменьшают его.

Интегральные схемы

Их обычно называют ИС. Обычно они бывают в виде чипов и микрочипов. Это набор из нескольких электронных схем на небольшом полупроводниковом устройстве (обычно кремниевом). С развитием технологий эти ИС оказались чрезвычайно полезными. Они присутствуют в любом электронном устройстве, которое вы можете назвать. От компьютеров, мобильных телефонов до других цифровых устройств в них присутствует несколько ИС. Их основные компоненты представляют собой комбинацию диодов, транзисторов и микропроцессоров. Микропроцессоры обеспечивают память устройства. С помощью микропроцессора электронные устройства могут выполнять логические или протокольные приложения.

Физика всегда была неотъемлемой частью нашей жизни и учебных программ. От студентов, которые учатся в школе до инженерных колледжей; все хорошо знакомы с понятиями физики. Понимание схемы является одной из основных частей. Даже если вы не являетесь физиком или почти не обращали внимания на этот предмет в школьные годы, с точки зрения непрофессионала вы все равно поймете, что такое схема. Как вам нужны органы человеческого тела, чтобы они работали, так и электрическая цепь заставляет работать любое электрическое или электронное устройство. Он обеспечивает путь для прохождения электрического тока к вашему свету, вентиляторам и всем другим электрическим коммуникациям.
От самого маленького цифрового устройства до самого большого электрического устройства, которым вы владеете, каждая система имеет встроенную схему. Вы, должно быть, использовали термин «короткое замыкание» тысячу раз у себя дома. Это не что иное, как плохое соединение между двумя точками электрической цепи с двумя разными напряжениями, что приводит к протеканию чрезмерного тока и повреждению цепи.

Понимание схемы очень полезно для всех. От домашнего использования до высокотехнологичных изобретений; схема является основой для любого технического прогресса.