تعريف

صدمة كهربائيةتسمى الحركة المطلوبة لحاملات الشحن. في المعادن ، هذه هي الإلكترونات ، وهي جسيمات سالبة الشحنة بشحنة مساوية للشحنة الأولية. اتجاه التيار هو اتجاه حركة الجسيمات موجبة الشحنة.

تسمى القوة الحالية (الحالية) عبر سطح معين S بالكمية المادية العددية ، والتي يتم الإشارة إليها بواسطة I ، والتي تساوي:

حيث q هي الشحنة التي تمر عبر السطح S ، t هي وقت عبور الشحن. يحدد التعبير (1) قيمة القوة الحالية في الوقت t (القيمة اللحظية للقوة الحالية).

بعض أنواع التيار

يسمى التيار ثابتًا ، إذا لم تتغير قوته واتجاهه بمرور الوقت ، فعندئذٍ:

توضح الصيغة (2) أن التيار المباشر يساوي الشحنة التي تمر عبر السطح S لكل وحدة زمنية.

إذا كان التيار متغيرًا ، فسيتم تمييز قوة التيار اللحظي (1) ، وقوة السعة الحالية وقوة التيار الفعال. القيمة الفعالة للتيار المتردد (I eff) هي مثل هذا التيار المباشر الذي سيعمل على قدم المساواة مع عمل التيار المتردد خلال فترة واحدة (T):

إذا كان يمكن تمثيل التيار المتردد على أنه جيبي:

ثم أنا m هو اتساع القوة الحالية (هو تردد قوة التيار المتردد).

كثافة التيار

يتميز توزيع التيار الكهربائي على المقطع العرضي للموصل باستخدام متجه كثافة التيار (). حيث:

أين هي الزاوية بين المتجهات و (هي الزاوية العادية لعنصر السطح dS) ، j n هو إسقاط متجه الكثافة الحالية على اتجاه العمودي ().

يتم تحديد القوة الحالية في الموصل باستخدام الصيغة:

حيث يتم تنفيذ التكامل في التعبير (6) عبر المقطع العرضي بأكمله للموصل S.

للتيار المباشر لدينا:

إذا أخذنا في الاعتبار موصلين مع القسمين S 1 و S 2 والتيارات المباشرة ، فإن العلاقة تتحقق:

القوة الحالية في توصيلات الموصل

عندما يتم توصيل الموصلات في سلسلة ، فإن القوة الحالية في كل منها هي نفسها:

مع التوصيل المتوازي للموصلات ، تُحسب القوة الحالية (I) على أنها مجموع التيارات في كل موصل (I i):

قانون أوم

يتم تضمين القوة الحالية في أحد القوانين الأساسية للتيار المباشر - قانون أوم (لقسم الدائرة):

حيث - هو الفرق المحتمل في نهايات القسم قيد النظر ، هو EMF للمصدر الذي يدخل قسم الدائرة ، R هو مقاومة قسم الدائرة.

القوة الحالية - الكمية المادية، مساوية لنسبة مقدار الشحنة التي تمر عبر سطح معين في الوقت المناسب إلى قيمة هذه الفترة الزمنية:

غالبًا ما يستخدم المقطع العرضي للموصل كسطح قيد الدراسة.

تُقاس القوة الحالية في النظام الدولي للوحدات (SI) بالأمبير (التعيين الروسي: A ؛ الدولي: A) ، الأمبير هو أحد الوحدات السبع الأساسية للنظام الدولي للوحدات. 1 أ = 1 ج / ث.

وفقًا لقانون أوم ، فإن القوة الحالية لقسم الدائرة تتناسب طرديًا مع الجهد المطبق على قسم الدائرة وتتناسب عكسًا مع مقاومة الموصل لقسم الدائرة هذا:

حاملات الشحنة ، التي تؤدي حركتها إلى ظهور تيار ، هي جسيمات مشحونة ، والتي عادة ما تكون إلكترونات أو أيونات أو ثقوب. تعتمد قوة التيار على شحنة هذه الجسيمات ، وتركيزها ، ومتوسط ​​سرعة الحركة المنظمة للجسيمات ، بالإضافة إلى مساحة وشكل السطح الذي يتدفق من خلاله التيار.

إذا كانت ثابتة على حجم الموصل ، وكان سطح الاهتمام مسطحًا ، فيمكن تمثيل التعبير عن القوة الحالية على النحو التالي

أين هي الزاوية بين سرعة الجسيم والمتجه الطبيعي للسطح.

في حالة أكثر عمومية ، عندما لا يتم استيفاء القيود المذكورة أعلاه ، يمكن كتابة تعبير مشابه فقط للتيار المتدفق عبر عنصر سطح صغير بمساحة:

ثم يتم كتابة التعبير عن التيار المتدفق عبر السطح بأكمله باعتباره جزءًا لا يتجزأ من السطح

في المعادن ، تحمل الإلكترونات الشحنة ، على التوالي ، في هذه الحالة ، يكون التعبير عن قوة التيار هو الشكل

أين e هي الشحنة الكهربائية الأولية.

المتجه يسمى كثافة التيار الكهربائي. على النحو التالي مما سبق ، فإن قيمته تساوي قوة التيار المتدفق عبر عنصر سطح صغير لوحدة المساحة ، يقع بشكل عمودي على السرعة ، ويتزامن الاتجاه مع اتجاه الحركة المنظمة للجسيمات المشحونة.

لقياس القوة الحالية ، يتم استخدام جهاز خاص - مقياس التيار الكهربائي (للأجهزة المصممة لقياس التيارات الصغيرة ، تُستخدم أيضًا أسماء المليمتر والميكروومتر والجلفانومتر). يتم تضمينه في الدائرة المفتوحة في المكان الذي تحتاج فيه إلى قياس القوة الحالية. الطرق الرئيسية لقياس قوة التيار هي: كهرومغناطيسية ، كهرومغناطيسية وغير مباشرة (عن طريق قياس الفولتميتر بمقاومة معروفة).

في حالة التيار المتردد ، يتم تمييز قوة التيار اللحظي ، وقوة السعة (الذروة) الحالية وقوة التيار الفعالة (التي تساوي قوة التيار المباشر ، الذي يخصص نفس القوة).

15. قانون أوم لقسم السلسلة.

قانون أوم - قانون فيزيائي تجريبي يحدد العلاقة بين القوة الدافعة الكهربائية للمصدر أو الجهد الكهربي مع القوة الحالية للموصل ومقاومته تم تأسيسه في عام 1826 ، وسمي على اسم مكتشفه جورج أوم.

في شكله الأصلي ، كتبه مؤلفه على النحو التالي:

هنا X هي قراءات الجلفانومتر ، أي ، في التدوين الحديث ، القوة الحالية I ، وهي قيمة تميز خصائص مصدر الجهد ، وهي ثابتة على مدى واسع ولا تعتمد على حجم التيار ، أي في المصطلحات الحديثة ، القوة الدافعة الكهربائية (EMF) ، l هي القيمة ، التي يتم تحديدها من خلال طول الأسلاك الموصلة ، والتي تتوافق في المفاهيم الحديثة مع مقاومة الدائرة الخارجية R ، وأخيراً ، b هي أ معلمة تميز خصائص التثبيت بالكامل ، والتي يمكن اعتبارها الآن على أنها تأخذ في الاعتبار المقاومة الداخلية للمصدر الحالي r.

في هذه الحالة ، بالمصطلحات الحديثة ووفقًا لمؤلف الملاحظة ، تعبر صياغة أوم (1) عن ذلك

قانون أوم لدائرة كاملة:

- EMF لمصدر الجهد ،

- القوة الحالية في الدائرة ،

- مقاومة جميع العناصر الخارجية للدائرة ،

· - المقاومة الداخلية لمصدر الجهد.

من قانون أوم للدائرة الكاملة ، تتبع العواقب التالية:

بالنسبة لـ r<

· عندما r >> R ، لا تعتمد قوة التيار على خصائص الدائرة الخارجية (على حجم الحمل). ويمكن أن يسمى المصدر المصدر الحالي.

في كثير من الأحيان التعبير

عندما يكون هناك انخفاض في الجهد أو الجهد ، (أو ما هو نفسه ، فرق الجهد بين بداية ونهاية قسم الموصل) يسمى أيضًا "قانون أوم".

وبالتالي ، فإن القوة الدافعة الكهربائية في دائرة مغلقة ، والتي يتدفق من خلالها التيار وفقًا لـ (2) و (3) ، هي:

أي أن مجموع الجهد ينخفض ​​على المقاومة الداخلية للمصدر الحالي وعلى الدائرة الخارجية يساوي EMF للمصدر. يسمي الخبراء المصطلح الأخير في هذه المعادلة "الجهد الطرفي" ، حيث أن الفولتميتر هو الذي يوضح جهد المصدر بين بداية ونهاية الدائرة المغلقة المتصلة به. في هذه الحالة ، يكون دائمًا أقل من EMF.

إلى إدخال آخر للصيغة (3) ، وهي:

التيار الكهربائي هو حركة موجهة للشحنات الكهربائية. يتم تحديد حجم التيار بمقدار الكهرباء التي تمر عبر المقطع العرضي للموصل لكل وحدة زمنية.

من خلال مرور كمية واحدة من الكهرباء عبر موصل ، لا يمكننا بعد تحديد خصائصها بالكامل كهرباء. في الواقع ، يمكن أن تمر كمية من الكهرباء تساوي قلادة واحدة عبر موصل في ساعة واحدة ، ويمكن تمرير نفس الكمية من الكهرباء عبره في ثانية واحدة.

ستكون شدة التيار الكهربائي في الحالة الثانية أكبر بكثير مما كانت عليه في الحالة الأولى ، لأن نفس الكمية من الكهرباء تمر في فترة زمنية أقصر بكثير. لتوصيف شدة التيار الكهربائي ، يُشار عادةً إلى كمية الكهرباء التي تمر عبر الموصل على أنها وحدة زمنية (ثانية). كمية الكهرباء التي تمر عبر موصل في ثانية واحدة تسمى التيار. وحدة التيار في النظام هي الأمبير (أ).

القوة الحالية - مقدار الكهرباء التي تمر عبر المقطع العرضي للموصل في ثانية واحدة.

يشار إلى القوة الحالية بالحرف الإنجليزي I.

أمبير - وحدة من شدة التيار الكهربائي (واحدة من) ، يُشار إليها بـ A. 1 A تساوي قوة التيار غير المتغير ، والذي عند المرور عبر موصلين متوازيين مستقيمين بطول لانهائي ومساحة مقطعية دائرية لا تذكر ، تقع على مسافة 1 متر من بعضها البعض في الفراغ ، من شأنه أن يتسبب في جزء من الموصل يبلغ طوله 1 متر قوة تفاعل تساوي 2 10-7 نيوتن لكل متر من الطول.

القوة الحالية في الموصل تساوي أمبير واحد إذا كانت إحدى دلاقات الكهرباء تمر عبر المقطع العرضي كل ثانية.

أمبير - قوة التيار الكهربائي التي تمر فيها كمية من الكهرباء تساوي قلادة واحدة عبر المقطع العرضي للموصل كل ثانية: 1 أمبير \ u003d 1 كولوم / 1 ثانية.

غالبًا ما تستخدم الوحدات المساعدة: 1 مللي أمبير (مللي أمبير) \ u003d 1/1000 أمبير \ u003d 10 -3 أمبير ، 1 ميكرو أمبير (مللي أمبير) \ u003d 1/1000000 أمبير \ u003d 10-6 أمبير.

إذا كنت تعرف كمية الكهرباء التي مرت عبر المقطع العرضي للموصل لفترة معينة من الوقت ، فيمكن العثور على القوة الحالية بالصيغة: I \ u003d q / t

إذا مر تيار كهربائي في دائرة مغلقة بدون فروع ، فإن نفس الكمية من الكهرباء تمر عبر أي مقطع عرضي (في أي مكان في الدائرة) في الثانية ، بغض النظر عن سمك الموصلات. هذا لأن الرسوم لا يمكن أن تتراكم في أي مكان في الموصل. لذلك، القوة الحالية هي نفسها في أي مكان في الدائرة.

في الدوائر الكهربائية المعقدة ذات الفروع المختلفة ، تظل هذه القاعدة (ثبات التيار في جميع نقاط الدائرة المغلقة) صالحة بالطبع ، لكنها تنطبق فقط على الأقسام الفردية للدائرة العامة ، والتي يمكن اعتبارها بسيطة.

القياس الحالي

يستخدم جهاز يسمى مقياس التيار لقياس التيار. لقياس التيارات الصغيرة جدًا ، يتم استخدام المليمترات والمقاييس الدقيقة أو الجلفانومترات. على التين. 1. يظهر تمثيل رسومي شرطي لمقياس التيار الكهربائي والمليمتر على الدوائر الكهربائية.

أرز. 1. الاتفاقياتمقياس التيار الكهربائي والمليمتر

أرز. 2. مقياس التيار الكهربائي

من أجل قياس القوة الحالية ، تحتاج إلى تشغيل مقياس التيار الكهربائي في الدائرة المفتوحة (انظر الشكل 3). يمر التيار المقاس من المصدر عبر مقياس التيار الكهربائي وجهاز الاستقبال. تُظهر إبرة مقياس التيار التيار في الدائرة. المكان الذي يتم فيه تشغيل مقياس التيار ، أي قبل المستهلك (العد في اتجاه التيار) أو بعده ، يكون غير مبال تمامًا ، لأن القوة الحالية في دائرة مغلقة بسيطة (بدون فروع) ستكون هي نفسها في جميع النقاط في الدائرة.

أرز. 3. قم بتشغيل مقياس التيار الكهربائي

في بعض الأحيان يُعتقد خطأً أن مقياس التيار المتصل قبل المستهلك سيُظهر قوة تيار أكبر من تلك التي يتم تشغيلها بعد المستهلك. في هذه الحالة ، يُعتقد أن "جزءًا من التيار" ينفق في المستهلك لقيادته. هذا بالطبع ليس صحيحًا ، وهذا هو السبب.

التيار الكهربائي في موصل معدني هو عملية كهرومغناطيسية مصحوبة بحركة منظمة للإلكترونات على طول الموصل. ومع ذلك ، لا يتم نقل الطاقة بواسطة الإلكترونات ، ولكن بواسطة المجال الكهرومغناطيسي المحيط بالموصل.

من خلال أي مقطع عرضي لموصلات دائرة كهربائية بسيطة يمر بالضبط نفس عدد الإلكترونات. كم عدد الإلكترونات التي خرجت من أحد قطب مصدر الطاقة الكهربائية ، نفس العدد سيمر عبر المستهلك وبالطبع سيذهب إلى القطب الآخر ، المصدر ، لأن الإلكترونات ، كجسيمات مادية ، لا يمكن استهلاكها خلال حركة.

أرز. 4. قياس التيار بمقياس متعدد

في التكنولوجيا ، توجد تيارات كبيرة جدًا (بآلاف الأمبيرات) وتيارات صغيرة جدًا (جزء المليون من الأمبير). على سبيل المثال ، تبلغ القوة الحالية للموقد الكهربائي حوالي 4-5 أمبير ، والمصابيح المتوهجة - من 0.3 إلى 4 أمبير (وأكثر). التيار الذي يمر عبر الخلايا الضوئية ليس سوى عدد قليل من الأمبيرات الدقيقة. في الأسلاك الرئيسية للمحطات الفرعية التي توفر الكهرباء لشبكة الترام ، يصل التيار إلى آلاف الأمبيرات.

قوة السدى هي مجموعة كاملة من الجسيمات المشحونة في واحد مستقيم. يمكنك معرفة قوة المداعبة في الممارسة باستخدام أجهزة خاصة للمسح ، أو يمكنك تطويرها للمساعدة باستخدام الصيغ الجاهزة ، مما يعني أنه يجب عليك التخلي عنها.

تسمى الكمية الفيزيائية ، التي تظهر الشحنة التي تمر عبر الموصل في ساعة واحدة ، بقوة السدى. الصيغة الأساسية ، zgіdno z kakoyu يمكن أن razrahuvat tsyu force: I = q / t. بهذه الطريقة ، مر التثبيت عبر القسم المستعرض من الشحنة حتى فترة ساعة ، والتي مر بها الكهربائي ، لذا قم بشحن قيمة I.

فك التشفير:

• I - قيمة قوة الكهرباء ، مقاسة بالأمبير (A) أو 1 كولوم / ثانية ؛
• ف - الشحنة ، التي تمر عبر الموصل ، الوحدة لعالم كولوم (C) ؛
• t - فاصل مرور الشحن ، يقاس بالثواني (ثوان).

يمكن تركيب الكهرباء - سي ستروم ، وهو استبدال البطارية ، أو في شكل روبوت للهاتف المحمول ، وتغيير - ما هو موجود في الوردة. تعد الإضاءة وتشغيل جميع الأجهزة الكهربائية من أهم الكهرباء. تكمن أهمية المداعبة القابلة للتغيير في حقيقة أنه من الأسهل على vin أن يخضع للتحول ، فالنقص ثابت. يمكن اختبار المؤخرة الأولى على المداعبة الآلية عند تشغيل مصابيح الفلورسنت: أثناء تشغيل المصباح ، تتحرك الجسيمات للأمام - للخلف - للأمام. في tsomu أنا є الجوهر الرئيسي لسكتة الثعبان. بالنسبة لـ zamovchuvannyam Ide حول vimiryuvannya أكثر أنواع الكهرباء tsgo ، وذلك بسبب الامتدادات الأكبر في pobutі.

اعتمادًا على قانون أوم ، يمكن تطوير قوة مداعبة أوتار الآلة الموسيقية باستخدام الصيغة (لحصة كهربائية): I \ u003d U / R єї dilyanki ، معبرًا عنها في Ohms.

قانون Vihodyachi іz Ohm ، تبدو قوة الكهرباء في الرمح الجديد كما يلي: I \ u003d E / R + r ، de

• E - الطاقة الكهربائية ، EPC ، فولت ؛
• R - ovn_shnіy opіr ، Om ؛
• ص - أوبير داخلي ، أوم.

قانون أوم zastosovnі لحساب مداعبة أوتار أوتوماتيكية ثابتة ، كما لو كان من الضروري التعرف على حجم قوة كهربائي قابل للاستبدال ، ثم يجب أن تجد قيمة ما يلي لإضافتها إلى جذر الاثنين.

الطرق الرئيسية لتعيين قوة مداعبة أوتار الآلة للأنظمة المساعدة للتركيبات في الممارسة:

• الطريقة الكهرومغناطيسية لـ vimiryuvannya ، وميزتها الحساسية ودقة الإشارة ، فضلاً عن انخفاض طفيف في الطاقة. يمكن استخدام هذه الطريقة فقط لتحديد حجم قوة مداعبة أوتار الآلة الموسيقية الثابتة.
• الكهرومغناطيسية - قوة tse znakhodzhennya zminnogo i postiynogo strumami طريقة تحويل المجال الكهرومغناطيسي إلى إشارة المستشعر المغنطيسي المعياري.
• غير مباشر ، خلف الفولتميتر ، يوجد جهد على دعم الغناء.

من أجل معرفة قوة مداعبة أوتار الآلة الموسيقية على الأرض ، فإن أكثرها شيوعًا هو أحد الملحقات الخاصة لهذا الغرض - مقياس التيار الكهربائي. يتم تضمين ملحقات Ce في تمدد الحصة الكهربائية عند النقاط الضرورية لتخفيف قوة الشحنة الكهربائية التي تمر عبر العارضة في غضون ساعة. لمعرفة مقدار قوة كهربائي صغير ، يتم استخدام المليمتر ، مقياس ميكرومتر وقياس الجلفانومتر ، والتي يتم توصيلها أيضًا قبل ذلك الوقت في الرمح ، حيث من الضروري التعرف على قوة السدى. يمكن إجراء الاتصال بطريقتين: بالتسلسل وبالتوازي.

غالبًا ما لا يُطلب تعيين قوة مداعبة أوتار أوتوماتيكية مسترخية ، لأنها دعم أو دعم للتوتر ، ولكن بدون أهمية القيمة المادية لقوة السكتة الدماغية للتوتر المستحيل للتوتر المتوقف.

كل السيكافا

مداعبة أوتوماتيكية كهربائية - tse ruh (مرتبة) الجسيمات المشحونة. Vinikaє elektrichny مداعبة أوتار الآلة الموسيقية عندما تحرك vіlnyh ionіv аbo elektronіv. صفر رسوم إضافية ، الصبر من خلال موصل الأسلاك. هكذا مثل مع نفس السويدي متوسط ​​...

تم الكشف عن ظاهرة فيزيائية معجزة ، سميت على شرف يوجو فيدكريفاش ، من قبل الفيزيائي الفرنسي الشهير إيه إم امبير. في عام 1820 ، جرب أندريه ماري وجود نوع من القوة الحركية ، كما لو كانت تصب في موصل كهربائي ...