Темы кодификатора ЕГЭ: носители свободных электрических зарядов в металлах.

В этом листке мы приступаем к подробному изучению того, как осуществляется прохождение электрического тока в различных проводящих средах — твёрдых телах, жидкостях и газах.

Напомним, что необходимым условием возникновения тока является наличие в среде достаточно большого количества свободных зарядов, которые могут начать упорядоченное движение под действием электрического поля. Такие среды как раз и называются проводниками электрического тока.

Наиболее широко распространены металлические проводники. Поэтому начинаем мы с вопросов распространения электрического тока в металлах.

Мы много раз говорили о свободных электронах, которые являются носителями свободных зарядов в металлах. Вам хорошо известно, что электрический ток в металлическом проводнике образуется в результате направленного движения свободных электронов.

к оглавлению ▴

Свободные электроны

Металлы в твёрдом состоянии имеют кристаллическую структуру: расположение атомов в пространстве характеризуется периодической повторяемостью и образует геометрически правильный рисунок, называемый кристаллической решёткой.

Атомы металлов имеют небольшое число валентных электронов, расположенных на внешней электронной оболочке. Эти валентные электроны слабо связаны с ядром, и атом легко может их потерять.

Когда атомы металла занимают места в кристаллической решётке, валентные электроны покидают свои оболочки — они становятся свободными и отправляются «гулять» по всему кристаллу (а именно, свободные электроны перемещаются по внешним орбиталям соседних атомов. Эти орбитали перекрываются друг с другом вследствие близкого расположения атомов в кристаллической решётке, так что свободные электроны оказываются «общей собственностью» всего кристалла). В узлах кристаллической решётки металла остаются положительные ионы, пространство между которыми заполнено «газом» свободных электронов (рис. 1).

Рис. 1. Свободные электроны

Свободные электроны и впрямь ведут себя подобно частицам газа (другой адекватный образ — электронное море, которое «омывает» кристаллическую решётку) — совершая тепловое движение, они хаотически снуют туда-сюда между ионами кристаллической решётки. Суммарный заряд свободных электронов равен по модулю и противоположен по знаку общему заряду положительных ионов, поэтому металлический проводник в целом оказывается электрически нейтральным.

Газ свободных электронов является «клеем», на котором держится вся кристаллическая структура проводника. Ведь положительные ионы отталкиваются друг от друга, так что кристаллическая решётка, распираемая изнутри мощными кулоновскими силами, могла бы разлететься в разные стороны. Однако в тоже самое время ионы металла притягиваются к обволакивающему их электронному газу и, как ни в чём не бывало, остаются на своих местах, совершая лишь тепловые колебания в узлах кристаллической решётки вблизи положений равновесия.

Что произойдёт, если металлический проводник включить в замкнутую цепь, содержащую источник тока? Свободные электроны продолжают совершать хаотическое тепловое движение, но теперь — под действием возникшего внешнего электрического поля — они вдобавок начнут перемещаться упорядоченно. Это направленное течение электронного газа, накладывающееся на тепловое движение электронов, и есть электрический ток в металле (поэтому свободные электроны называются также электронами проводимости). Скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике, как нам уже известно, составляет приблизительно 0,1мм/с.

к оглавлению ▴

Опыт Рикке

Почему мы решили, что ток в металлах создаётся движением именно свободных электронов? Положительные ионы кристаллической решётки также испытывают на себе действие внешнего электрического поля. Может, они тоже перемещаются внутри металлического проводника и участвуют в создании тока?

Упорядоченное движение ионов означало бы постепенный перенос вещества вдоль направления электрического тока. Поэтому надо просто пропускать ток по проводнику на протяжении весьма длительного времени и посмотреть, что в итоге получится. Такого рода эксперимент и был поставлен Э. Рикке в 1901 году.

В электрическую цепь были включены три прижатых друг к другу цилиндра: два медных по краям и один алюминиевый между ними (рис. 2). По этой цепи пропускался электрический ток в течение года.

Рис. 2. Опыт Рикке

За год сквозь цилиндры прошёл заряд более трёх миллионов кулон. Предположим, что каждый атом металла теряет по одному валентному электрону, так что заряд иона равен элементарному заряду Кл. Если ток создаётся движением положительных ионов, то нетрудно подсчитать (сделайте это сами!), что такая величина прошедшего по цепи заряда соответствует переносу вдоль цепи около 2кг меди.

Однако после разъединения цилиндров было обнаружено лишь незначительное проникновение металлов друг в друга, обусловленное естественной диффузией их атомов (и не более того). Электрический ток в металлах не сопровождается переносом вещества, поэтому положительные ионы металла не принимают участия в создании тока.

к оглавлению ▴

Опыт Стюарта–Толмена

Прямое экспериментальное доказательство того, что электрический ток в металлах создаётся движением свободных электронов, было дано в опыте Т. Стюарта и Р. Толмена (1916 год).

Эксперименту Стюарта–Толмена предшествовали качественные наблюдения, сделанные четырьмя годами ранее русскими физиками Л.И. Мандельштамом и Н.Д. Папалекси. Они обратили внимание на так называемый электроинерционный эффект: если резко затормозить движущийся проводник, то в нём возникает кратковременный импульс тока. Эффект объясняется тем, что в течение небольшого времени после торможения проводника его свободные заряды продолжают двигаться по инерции.

Однако никаких количественных результатов Мандельштам и Папалекси не получили, и наблюдения их опубликованы не были. Честь назвать опыт своим именем принадлежит Стюарту и Толмену, которые не только наблюдали указанный электроинерционный эффект, но и произвели необходимые измерения и расчёты.

Установка Стюарта и Толмена показана на рис. 3.

Рис. 3. Опыт Стюарта–Толмена

Катушка большим числом витков металлического провода приводилась в быстрое вращение вокруг своей оси. Концы обмотки с помощью скользящих контактов были подсоединены к специальному прибору — баллистическому гальванометру, который позволяет измерять проходящий через него заряд.

После резкого торможения катушки в цепи возникал импульс тока. Направление тока указывало на то, что он вызван движением отрицательных зарядов. Измеряя баллистическим гальванометром суммарный заряд, проходящий по цепи, Стюарт и Толмен вычислили отношение заряда одной частицы к её массе. Оно оказалось равно отношению для электрона, которое в то время уже было хорошо известно.

Так было окончательно выяснено, что носителями свободных зарядов в металлах являются свободные электроны. Как видите, этот давно и хорошо знакомый вам факт был установлен сравнительно поздно — учитывая, что металлические проводники к тому моменту уже более столетия активно использовались в самых разнообразных экcпериментах по электромагнетизму (сравните, например, с датой открытия закона Ома — 1826 год. Дело, однако, заключается в том, что сам электрон был открыт лишь в 1897 году).

к оглавлению ▴

Зависимость сопротивления от температуры

Опыт показывает, что при нагревании металлического проводника его сопротивление увеличивается. Как это объяснить?

Причина проста: с повышением температуры тепловые колебания ионов кристаллической решётки становятся более интенсивными, так что число соударений свободных электронов с ионами возрастает. Чем активнее тепловое движение решётки, тем труднее электронам пробираться сквозь промежутки между ионами (Представьте себе вращающуюся проходную дверь. В каком случае труднее проскочить через неё: когда она вращается медленно или быстро? :-)). Скорость упорядоченного движения электронов уменьшается, поэтому уменьшается и сила тока (при неизменном напряжении). Это и означает увеличение сопротивления.

Как опять-таки показывает опыт, зависимость сопротивления металлического проводника от температуры с хорошей точностью является линейной:

(1)

Здесь — сопротивление проводника при . График зависимости (1) является прямой линией (рис. 4).

Рис. 4.

Множитель называется температурным коэффициентом сопротивления. Его значения для различных металлов и сплавов можно найти в таблицах.

Длина проводника и его площадь поперечного сечения при изменении температуры меняются несущественно. Выразим и через удельное сопротивление:

и подставим эти формулы в (1). Получим аналогичную зависимость удельного сопротивления от температуры:

Коэффициент весьма мал (для меди, например, ), так что температурной зависимостью сопротивления металла часто можно пренебречь. Однако в ряде случаев считаться с ней приходиться. Например, вольфрамовая спираль электрической лампочки раскаляется до такой степени, что её вольт-амперная характеристика оказывается существенно нелинейной.

Рис. 5. Вольт-амперная характеристика лампочки

Так, на рис. 5 приведена вольт-амперная характеристика автомобильной лампочки. Если бы лампочка представляла собой идеальный резистор, её вольт-амперная характеристика была прямой линией в соответствии с законом Ома. Эта прямая изображена синим пунктиром.

Однако по мере роста напряжения, приложенного к лампочке, график отклоняется от этой прямой всё сильнее и сильнее. Почему? Дело в том, что с увеличением напряжения ток через лампочку возрастает и больше разогревает спираль; сопротивление спирали поэтому также увеличивается. Следовательно, сила тока хотя и продолжит возрастать, но будет иметь всё меньшее и меньшее значение по сравнению с тем, которое предписывается «пунктирной» линейной зависимостью тока от напряжения.

Разберем задание из вариантов ЕГЭ по физике по теме «Электрический ток в металлах, металлы и диэлектрики в электрическом поле».

Задача 1.  

Два незаряженных пластмассовых кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. То же самое проделали с двумя незаряженными стальными кубиками 3 и 4. Затем кубики быстро раздвинули и уже потом убрали электрическое поле (правая часть рисунка).
Выберите два верных утверждения, описывающих данный процесс.
1)    После разделения кубик 3 имеет отрицательный заряд.
2)    При помещении пластмассовых кубиков в электрическое поле наблюдается явление поляризации.
3)    В электрическом поле кубики 1 и 2 приобретают суммарный отрицательный заряд.
4)    В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.
5)    После разделения кубик 2 имеет положительный заряд.

Решение:

Пластмассовые кубики 1 и 2 – диэлектрики. При помещении их в однородное электростатическое поле в них происходит поляризация – поворот молекул вдоль силовых линий поля. Утверждение 2 – верное. При этом эти кубики не приобретают никакого заряда и после отключения поля возвращаются в исходное состояние, оставаясь незаряженными. Утверждения 3 и 5 – неверные.

Кубики 3 и 4 стальные, то есть металлические. В них происходит перераспределение электронов – электризация. При этом электроны смещаются против силовой линии, то есть влево. Поэтому кубик 3 приобретает отрицательный заряд, так как в нём будет избыток электронов. А кубик 4 приобретает положительный заряд, так как в нём будет недостаток электронов. Суммарный же заряд остаётся неизменным и равным нулю, каким он и был до включения поля, по закону сохранения заряда. Утверждение 1 – верное. Утверждение 4 – неверное.

Ответ:

1. 1
2.  2

Задача 2.  

Два незаряженных алюминиевых кубика 1 и 2 сблизили вплотную и поместили в электрическое поле, напряжённость которого направлена горизонтально вправо, как показано в левой части рисунка. То же самое проделали с двумя незаряженными эбонитовыми кубиками 3 и 4. Затем кубики быстро раздвинули и уже потом убрали электрическое поле (правая часть рисунка).
Выберите два верных утверждения, описывающих данный процесс.
1)    После разделения кубик 3 имеет отрицательный заряд.
2)    В электрическом поле кубики 1 и 2 приобретают суммарный отрицательный заряд.
3)    При помещении алюминиевых кубиков в электрическое поле в них происходит
перераспределение свободных электронов.
4)    В электрическом поле кубики 3 и 4 приобретают суммарный отрицательный заряд.
5)    После разделения кубик 2 имеет положительный заряд.

Решение:

Алюминиевые кубики 1 и 2 – проводники. В них происходит перераспределение электронов – электризация. При этом электроны смещаются против силовой линии, то есть влево. Поэтому кубик 1 приобретает отрицательный заряд, так как в нём будет избыток электронов. А кубик 2 приобретает положительный заряд, так как в нём будет недостаток электронов. Суммарный же заряд остаётся неизменным и равным нулю, каким он и был до включения поля, по закону сохранения заряда. Утверждение 2 – неверное. Утверждение 3 – верное. Утверждение 5 – верное.

Кубики 3 и 4 эбонитовые, то есть диэлектрики. При помещении их в однородное электростатическое поле в них происходит поляризация – поворот молекул вдоль силовых линий поля. При этом эти кубики не приобретают никакого заряда и после отключения поля возвращаются в исходное состояние, оставаясь незаряженными. Утверждения 1 и 4 – неверные.

Ответ:

1. 3
2. 5

Благодарим за то, что пользуйтесь нашими публикациями.
Информация на странице «Электрический ток в металлах» подготовлена нашими авторами специально, чтобы помочь вам в освоении предмета и подготовке к ЕГЭ и ОГЭ.
Чтобы успешно сдать необходимые и поступить в ВУЗ или колледж нужно использовать все инструменты: учеба, контрольные, олимпиады, онлайн-лекции, видеоуроки, сборники заданий.
Также вы можете воспользоваться другими статьями из разделов нашего сайта.

Публикация обновлена:
07.07.2023

Электрический ток. Условия существования тока. Основные понятия.

Главная  > Справочник по образованию  > Энциклопедия де-факто  > Естественные науки  > Физика  > Электричество и магнетизм  > Постоянный электрический ток  > Электрический ток. Условия существования тока. Основные понятия.

Электрический ток — упорядоченное по направлению движение электрических зарядов. За направление тока принимается направление движения положительных зарядов.

Прохождение тока по проводнику сопровождается следующими его действиями:

    * магнитным (наблюдается во всех проводниках)
    * тепловым (наблюдается во всех проводниках, кроме сверхпроводников)
    * химическим (наблюдается в электролитах).

Для возникновения и поддержания тока в какой-либо среде необходимо выполнение двух условий:

    * наличие в среде свободных электрических зарядов
    * создание в среде электрического поля.

Электрическое поле в среде необходимо для создания направленного движения свободных зарядов. Как известно, на заряд q в электрическом поле напряженностью E действует сила F = q* E, которая и заставляет свободные заряды двигаться в направлении электрического поля. Признаком существования в проводнике электрического поля является наличие не равной нулю разности потенциалов между любыми двумя точками проводника,
Однако, электрические силы не могут длительное время поддерживать электрический ток. Направленное движение электрических зарядов через некоторое время приводит к выравниванию потенциалов на концах проводника и, следовательно, к исчезновению в нем электрического поля.

Для поддержания тока в электрической цепи на заряды кроме кулоновских сил должны действовать силы неэлектрической природы (сторонние силы).
Устройство, создающее сторонние силы, поддерживающее разность потенциалов в цепи и преобразующее различные виды энергии в электрическую энергию, называется источником тока.
Для существования электрического тока в замкнутой цепи необходимо включение в нее источника тока.
основные характеристики

1. Сила тока — I, единица измерения — 1 А (Ампер).
Силой тока называется величина, равная заряду, протекающему через поперечное сечение проводника за единицу времени.
I = Dq/Dt .

Формула справедлива для постоянного тока, при котором сила тока и его направление не изменяются со временем. Если сила тока и его направление изменяются со временем, то такой ток называется переменным.
Для переменного тока:
I = lim Dq/Dt ,
Dt — 0

т.е. I = q’, где q’ — производная от заряда по времени.
2. Плотность тока — j, единица измерения — 1 А/м2.
Плотностью тока называется величина, равная силе тока, протекающего через единичное поперечное сечение проводника:
j = I/S .

3. Электродвижущая сила источника тока — э.д.с. ( e ), единица измерения — 1 В (Вольт). Э.д.с.- физическая величина, равная работе, совершаемой сторонними силами при перемещении по электрической цепи единичного положительного заряда:
e = Аст./q .

4. Сопротивление проводника — R, единица измерения — 1 Ом.
Под действием электрического поля в вакууме свободные заряды двигались бы ускоренно. В веществе они движутся в среднем равномерно, т.к. часть энергии отдают частицам вещества при столкновениях.

Теория утверждает, что энергия упорядоченного движения зарядов рассеивается на искажениях кристаллической решетки. Исходя из природы электрического сопротивления, следует, что
R = r*l/S ,

где
l — длина проводника,
S — площадь поперечного сечения,
r — коэффициент пропорциональности, названный удельным сопротивлением материала.
Эта формула хорошо подтверждается на опыте.
Взаимодействие частиц проводника с движущимися в токе зарядами зависит от хаотического движения частиц, т.е. от температуры проводника. Известно, что
r = r0(1 + a t) ,
R = R0(1 + a t) .

Коэффициент a называется температурным коэффициентом сопротивления:
a = (R — R0)/R0*t .

Для химически чистых металлов a > 0 и равно 1/273 К-1. Для сплавов температурные коэффициенты имеют меньшее значение. Зависимость r(t) для металлов линейная:

В 1911 году открыто явление сверхпроводимости, заключающееся в том, что при температуре, близкой к абсолютному нулю, сопротивление некоторых металлов падает скачком до нуля.

У некоторых веществ (например, у электролитов и полупроводников) удельное сопротивление с ростом температуры уменьшается, что объясняется ростом концентрации свободных зарядов.
Величина, обратная удельному сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью s
 s = 1/r .

5. Напряжение — U , единица измерения — 1 В.
Напряжение — физическая величина, равная работе, совершаемой сторонними  и электрическими силами при перемещении единичного положительного заряда.

U = (Aст.+ Аэл.)/q .

Так как  Аст./q = e, а  Аэл./q = f1-f2, то
U = e + (f1 — f2) .

Другие записи

10.06.2016.
Закон Ома

Однородный участок цепи (e = 0):Наблюдения показывают, что сила тока на участке цепи прямопропорциональна напряжению (I ~ U) и обратнопропорциональна сопротивлению (I ~ 1/R). Следовательно,I = U/R .Эта…

10.06.2016.
Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Прохождение электрического тока по проводнику представляет собой процесс упорядоченного движения зарядов в электрическом поле, существующем в проводнике. При этом силы электрического поля, действующие…

Генерация электрического тока Рон Куртус

SfC Home > Physics > Electricity >

Рон Куртус (обновлено 30 мая 2023 г. )

Электрический ток может быть 90 010 генерируется путем перемещения металлической проволоки через магнитное поле. Это относится как к электричеству переменного тока (AC), так и к электричеству постоянного тока (DC). Это другой метод, чем тот, где постоянный ток создается батареей, в которой используются химические реакции. Это также отличается от статического электричества, которое представляет собой накопление зарядов на поверхности.

Электрические генераторы вращают катушку проводов через магнитное поле. Разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока заключается в том, что генератор переменного тока использует контактные кольца для передачи тока в электрическую цепь, а генератор постоянного тока использует коммутатор с разъемным кольцом. Генераторы могут быть очень маленькими или довольно огромными. Очень большие из них производят электроэнергию для сообщества. Электродвигатель очень похож на генератор, за исключением того, что мощность подается на вращение роторов.

Возможные вопросы:

• Что происходит, когда провод проходит через магнитное поле?
• Как используется проволочная петля в электрогенераторе?
• Как выглядят коммерческие генераторы?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Преобразование единиц

Движение провода в магнитном поле

Когда провод из проводящего материала пересекает магнитное поле, в проводе возникает электрический ток.

Провод должен быть частью цепи

Обратите внимание, что провод должен быть частью электрической цепи. В противном случае электронам некуда деваться. Другими словами, в проводе с открытыми концами не возникает электрического тока. Но если концы присоединить к лампочке, к электросчетчику или даже друг к другу, то цепь замыкается и возникает электрический ток.

Движение провода через магнитное поле создает электрический ток,
измеряется метражом, прикрепленным к концам провода

Направление тока

Направление магнитного поля и направление провода определяют направление тока в проводе. По соглашению, направление магнитного поля от севера к югу.

Много лет назад Бенджамин Франклин определил направление электрического тока как движение от плюса (+) к минусу (-). В то время ученые не знали о существовании отрицательно заряженных электронов и их роли в электрическом токе.

Таким образом, по соглашению ток идет от плюса (+) к минусу (-). Но учтите, что на самом деле отрицательно заряженные электронов движутся в направлении, противоположном направлению тока . Электроны движутся от (-) к (+).

Вам просто нужно помнить, что электроны движутся в направлении, противоположном направлению тока.

Другие конфигурации

Помимо перемещения провода через магнитное поле, вы также можете создать электрический ток в проводе, перемещая магниты и удерживая провод неподвижно.

Другой метод создания тока состоит в том, чтобы оставить оба неподвижными, но изменить магнитное поле. Этот метод используется для изменения напряжения переменного тока в электрических трансформаторах.

(дополнительную информацию см. в разделе «Трансформаторы переменного тока»).

Петля закручена

Если из проволоки сделать петлю, которая затем закручена или вращается в магнитном поле, вы можете получить непрерывный ток. Поскольку каждая сторона петли движется в другом направлении в магнитном поле, ток течет по петле в зависимости от того, в каком направлении она вращается.

Ток передачи

Также должен быть какой-то способ передачи тока на остальную часть цепи. В генераторе переменного тока это достигается наличием кольца на каждом конце провода. Металлический контакт или щетка трется или скользит по каждому кольцу, позволяя электричеству течь по цепи. В генераторе постоянного тока это делается с помощью одного разъемного кольца, называемого коммутатором. Генератор переменного тока использует два контактных кольца.

Сравнение контуров и колец постоянного и переменного тока

Генератор в действии

Следующая анимация показывает генератор переменного тока в действии. При перемещении одной стороны петли к другому полюсу магнитного поля ток в ней меняет направление. Два токосъемных кольца генератора переменного тока позволяют току менять направление и становиться переменным током.

Простой генератор переменного тока

(Изображение из серии передач PBS American Experience: Внутри генератора переменного тока)

В генераторе постоянного тока коммутатор с разъемным кольцом приспосабливается к изменению направления тока в контуре, создавая таким образом постоянный ток, проходящий через щетки и выходящий в цепь.

Обратите внимание, что постоянный ток не является постоянным значением. Скорее это «ухабистый» сигнал, с нулевым напряжением при обрыве кольца. Мощность от тока может быть математически описана как квадрат синусоиды. Поскольку большинство генераторов постоянного тока имеют более одного контура, «удары» выравниваются и не замечаются.

Чем быстрее провод проходит через магнитное поле, тем больше сила тока.

Полноразмерные генераторы

Генераторы, используемые для снабжения электричеством домов и предприятий, вместо одного контура имеют несколько магнитов и контуров, состоящих из проводов, намотанных на железный сердечник, подобно электромагниту. Чем больше витков провода проходит через магнитное поле, тем выше создаваемое напряжение.

Большой генератор с несколькими обмотками

Генераторы, используемые для обеспечения населения электричеством, огромны. Ротор может быть более 10 футов в диаметре.

Может использоваться в качестве двигателя

Обратите внимание, что когда провод генератора намотан на железный сердечник, его также можно использовать в качестве электродвигателя. Вместо того, чтобы вращать петли в магнитном поле для создания электричества, по проводам проходит ток, создавая электромагниты. Затем внешние магниты будут отталкивать электромагниты и вращать вал как электродвигатель.

Если ток постоянный, коммутаторы с разъемным кольцом необходимы для создания двигателя постоянного тока. Если ток переменный, два токосъемных кольца необходимы для создания двигателя переменного тока.

Осмотрите отключенный от сети электродвигатель, чтобы увидеть, как мотор и генератор выглядят внутри.

Краткий обзор

При перемещении провода через магнитное поле генерируется электрический ток. Электрические генераторы вращают катушку проводов через магнитное поле. Разница между генератором переменного тока и генератором постоянного тока заключается в том, что генератор переменного тока использует контактные кольца для передачи тока в электрическую цепь, а генератор постоянного тока использует коммутатор с разъемным кольцом. Очень большие генераторы производят электроэнергию для населения. Электродвигатель очень похож на генератор, за исключением того, что мощность подается на вращение роторов.

Знание того, что вы сделали все возможное, заставляет вас чувствовать себя хорошо

Ресурсы и ссылки

Учетные данные Рона Куртуса

Веб-сайты

Источники электроэнергии постоянного и переменного тока

Ресурсы по физике

Книги

( Примечание: Школа Чемпионов может получать комиссионные от покупки книг)

Книги с самым высоким рейтингом по производству электроэнергии

Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www. school-for-champions.com/science/
electric_current_generation.htm

Разместите его в качестве ссылки на своем веб-сайте или в качестве ссылки в своем отчете, документе или диссертации.

Copyright © Ограничения

Где ты сейчас?

Школа чемпионов

Темы по физике

Генерация электрического тока

Единицы СИ – электрический ток

Ампер определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1,602176634 × 10 ⁻¹⁹ при выражении в единицах C, что равно A·s, где секунда определяется через ∆ ν _Cs .

Единицей разности электрических потенциалов в системе СИ является вольт (В) 1 В = 1 Вт/А.

Единицей электрического сопротивления в системе СИ является Ом (Ом). 1 Ом = 1 В/А.

При полном написании названия юнитов рассматриваются как обычные английские существительные. Таким образом, названия всех единиц начинаются со строчной буквы, за исключением начала предложения или материала с заглавной буквы, такого как заголовок. В соответствии с этим правилом символы единиц измерения для Ампера представляют собой заглавную букву «А», а для Вольта — заглавную букву «V», потому что оба названия единиц измерения основаны на именах ученых.

Андре Мари Ампер (1775 — 1836) Название вошло в обиход в ампер, единицу измерения электрического тока. Эти биографические веб-сайты могут помочь вам узнать больше:

• Сеть глобальной истории IEEE
• Сент-Эндрюсский университет, Шотландия

Алессандро Вольта (1745 — 1827) Имя вошло в повседневную жизнь в виде вольта, производной единицы измерения электрического потенциала, а также изобретателя первой батареи. Эти биографические веб-сайты могут помочь вам узнать больше:

• Вики по истории техники и технологий
• Библиотеки Массачусетского технологического института (MIT)
• Spark Музей электрических изобретений

Ресурсы для студентов и преподавателей

• A для Ampere (Игровая площадка, видео)
• Детский уголок Напряжение и ток (Apogee Interactive)
• Основы электричества: напряжение, ток, сопротивление и закон Ома (IDYL)
• Закон Ампера (TeachEngineering, 12 класс)
• Закон Ома (интерактивное моделирование PhET)
• История квантовых стандартов напряжения NIST (NIST)

Кредит:

Дж.