Jaká je aktuální definice síly a vzorec. Jaká je aktuální síla

04.05.2019 Vzdělání

Definice

elektrický šok nazývaný uspořádaný pohyb nosičů náboje. V kovech jsou to elektrony, záporně nabité částice s nábojem rovným elementárnímu náboji. Směr proudu je směr pohybu kladně nabitých částic.

Síla proudu (proud) procházející určitou plochou S se nazývá skalární fyzikální veličina, která je označena I, rovná se:

kde q je náboj procházející povrchem S, t je doba průchodu náboje. Výraz (1) určuje hodnotu síly proudu v čase t (okamžitá hodnota síly proudu).

Některé typy proudu

Proud se nazývá konstantní, pokud se jeho síla a směr v průběhu času nemění, pak:

Vzorec (2) ukazuje, že stejnosměrný proud se rovná náboji, který projde povrchem S za jednotku času.

Pokud je proud proměnný, pak se rozlišuje okamžitá intenzita proudu (1), amplitudová intenzita proudu a efektivní proudová síla. Efektivní hodnota střídavého proudu (I eff) je takový stejnosměrný proud, který během jedné periody (T) vykoná práci rovnou práci střídavého proudu:

Pokud lze střídavý proud reprezentovat jako sinusový:

pak I m je amplituda síly proudu (je frekvence síly střídavého proudu).

proudová hustota

Rozložení elektrického proudu po průřezu vodiče je charakterizováno pomocí vektoru proudové hustoty (). kde:

kde je úhel mezi vektory a ( je normála k plošnému prvku dS), j n je průmět vektoru proudové hustoty do směru normály ().

Síla proudu ve vodiči se určuje podle vzorce:

kde integrace ve výrazu (6) je provedena přes celý průřez vodiče S

Pro stejnosměrný proud máme:

Uvažujeme-li dva vodiče s úseky S 1 a S 2 a stejnosměrnými proudy, je vztah splněn:

Síla proudu ve spojích vodičů

Když jsou vodiče zapojeny do série, je proudová síla v každém z nich stejná:

Při paralelním zapojení vodičů se síla proudu (I) vypočítá jako součet proudů v každém vodiči (I i):

Ohmův zákon

Síla proudu je zahrnuta v jednom ze základních zákonů stejnosměrného proudu - Ohmově zákonu (pro část obvodu):

kde - je rozdíl potenciálů na koncích uvažovaného úseku, je EMF zdroje, který vstupuje do úseku obvodu, R je odpor úseku obvodu.

Aktuální síla - Fyzické množství, rovnající se poměru množství náboje prošlého určitým povrchem za čas k hodnotě tohoto časového intervalu:

Jako uvažovaný povrch se často používá průřez vodiče.

Síla proudu v Mezinárodní soustavě jednotek (SI) se měří v ampérech (ruské označení: A; mezinárodní: A), ampér je jednou ze sedmi základních jednotek SI. 1A = 1 C/s.

Podle Ohmova zákona je proudová síla pro část obvodu přímo úměrná přivedenému napětí do části obvodu a nepřímo úměrná odporu vodiče této části obvodu:

Nosiče náboje, jejichž pohyb vede ke vzniku proudu, jsou nabité částice, což jsou obvykle elektrony, ionty nebo díry. Síla proudu závisí na náboji těchto částic, jejich koncentraci, průměrné rychlosti uspořádaného pohybu částic a také na ploše a tvaru povrchu, kterým proud protéká.

Jestliže a jsou konstantní po celém objemu vodiče a povrch zájmu je plochý, pak výraz pro proudovou sílu může být reprezentován jako

kde je úhel mezi rychlostí částice a normálovým vektorem k povrchu.

V obecnějším případě, kdy nejsou splněna výše uvedená omezení, lze podobný výraz napsat pouze pro proud protékající malým plošným prvkem s plochou:

Potom se výraz pro proud protékající celou plochou zapíše jako integrál přes plochu

V kovech je náboj nesen elektrony, v tomto případě má výraz pro proudovou sílu tvar

kde e je elementární elektrický náboj.

Vektor se nazývá hustota elektrického proudu. Jak vyplývá z výše uvedeného, ​​jeho hodnota se rovná síle proudu protékajícího malým plošným prvkem o jednotkové ploše, umístěným kolmo na rychlost , a směr se shoduje se směrem uspořádaného pohybu nabitých částic .

K měření síly proudu se používá speciální přístroj - ampérmetr (pro přístroje určené k měření malých proudů se používají i názvy miliampérmetr, mikroampérmetr, galvanometr). Je zařazen do otevřeného obvodu v místě, kde potřebujete změřit sílu proudu. Hlavní metody měření síly proudu jsou: magnetoelektrické, elektromagnetické a nepřímé (měřením napětí voltmetrem při známém odporu).

V případě střídavého proudu se rozlišuje okamžitá intenzita proudu, amplitudová (špičková) síla proudu a efektivní síla proudu (rovná se síle stejnosměrného proudu, který přiděluje stejný výkon).

15. Ohmův zákon pro úsek řetězu;

Ohmův zákon - empirický fyzikální zákon, který určuje vztah elektromotorické síly zdroje nebo elektrického napětí s proudovou silou a odporem vodiče byl stanoven v roce 1826 a pojmenován po svém objeviteli George Ohmovi.

Ve své původní podobě ji napsal její autor jako:

Zde X jsou hodnoty na galvanometru, to znamená v moderní notaci síla proudu I, a je hodnota, která charakterizuje vlastnosti zdroje napětí, která je konstantní v širokém rozsahu a nezávisí na velikosti proudu. proud, tedy v moderní terminologii elektromotorická síla (EMF), l je hodnota , určená délkou propojovacích vodičů, která v moderních koncepcích odpovídá odporu vnějšího obvodu R a konečně b je a parametr charakterizující vlastnosti celé instalace, který lze nyní považovat za zohledňující vnitřní odpor zdroje proudu r.

V tomto případě, moderně a v souladu s autorem poznámky, vyjadřuje Ohmova formulace (1).

Ohmův zákon pro úplný obvod:

- EMF zdroje napětí,

- síla proudu v obvodu,

- odpor všech vnějších prvků obvodu,

· - vnitřní odpor zdroje napětí.

Z Ohmova zákona pro úplný obvod vyplývají následující důsledky:

Pro r<

· Když r>>R, síla proudu nezávisí na vlastnostech vnějšího obvodu (na velikosti zátěže). A zdroj lze nazvat zdrojem proudu.

Často výraz

tam, kde je napětí nebo úbytek napětí (nebo, co je totéž, potenciálový rozdíl mezi začátkem a koncem části vodiče) se také nazývá "Ohmův zákon".

Elektromotorická síla v uzavřeném obvodu, kterým protéká proud podle (2) a (3), je tedy:

To znamená, že součet úbytků napětí na vnitřním odporu zdroje proudu a na vnějším obvodu se rovná EMF zdroje. Poslední člen v této rovnici odborníci nazývají „koncové napětí“, protože je to voltmetr, který ukazuje napětí zdroje mezi začátkem a koncem uzavřeného obvodu, který je k němu připojen. V tomto případě je vždy nižší než EMF.

K dalšímu záznamu vzorce (3), konkrétně:

Elektrický proud je řízený pohyb elektrických nábojů. Velikost proudu je určena množstvím elektřiny procházející průřezem vodiče za jednotku času.

Podle jednoho množství elektřiny procházející vodičem zatím nemůžeme plně charakterizovat elektřina. Skutečně množství elektřiny rovné jednomu přívěsku může projít vodičem za jednu hodinu a stejné množství elektřiny jím může projít za jednu sekundu.

Intenzita elektrického proudu ve druhém případě bude mnohem větší než v prvním, protože stejné množství elektřiny projde za mnohem kratší dobu. Pro charakterizaci intenzity elektrického proudu se množství elektřiny procházející vodičem obvykle označuje jako jednotka času (sekunda). Množství elektřiny procházející vodičem za jednu sekundu se nazývá proud. Jednotkou proudu v systému je ampér (a).

Síla proudu - množství elektřiny procházející průřezem vodiče za jednu sekundu.

Aktuální síla je označena anglickým písmenem I.

Ampér - jednotka síly elektrického proudu (jedna z), značí se A. 1 A se rovná síle neměnného proudu, který při průchodu dvěma rovnoběžnými přímými vodiči nekonečné délky a zanedbatelné kruhové plochy průřezu nacházející se ve vzdálenosti 1 m od sebe ve vakuu, by způsobila na úseku vodiče dlouhém 1 m interakční sílu rovnající se 2 10 -7 N na každý metr délky.

Síla proudu ve vodiči je rovna jednomu ampéru, pokud jeho průřezem projde každou sekundu jeden elektrický přívěsek.

Ampér - síla elektrického proudu, při kterém množství elektřiny rovné jednomu přívěsku prochází průřezem vodiče každou sekundu: 1 ampér \u003d 1 coulomb / 1 sekunda.

Často se používají pomocné jednotky: 1 miliampér (mA) \u003d 1/1000 ampér \u003d 10-3 ampér, 1 mikroampér (mA) \u003d 1/1000000 ampér \u003d 10-6 ampér.

Pokud znáte množství elektřiny, které prošlo průřezem vodiče po určitou dobu, pak aktuální sílu lze nalézt podle vzorce: I \u003d q / t

Prochází-li v uzavřeném obvodu bez odboček elektrický proud, pak jakýmkoli průřezem (kdekoli v obvodu) projde za sekundu stejné množství elektřiny bez ohledu na tloušťku vodičů. Náboje se totiž nemohou nikde ve vodiči hromadit. Proto, síla proudu je stejná kdekoli v obvodu.

Ve složitých elektrických obvodech s různými větvemi toto pravidlo (stálost proudu ve všech bodech uzavřeného obvodu) samozřejmě zůstává v platnosti, ale platí pouze pro jednotlivé úseky obecného obvodu, který lze považovat za jednoduchý.

Měření proudu

K měření proudu se používá zařízení zvané ampérmetr. Pro měření velmi malých proudů se používají miliampérmetry a mikroampérmetry, případně galvanometry. Na Obr. 1. ukazuje podmíněné grafické znázornění ampérmetru a miliampérmetru na elektrických obvodech.

Rýže. 1. Konvence ampérmetr a miliampérmetr

Rýže. 2. Ampérmetr

Abyste mohli měřit sílu proudu, musíte zapnout ampérmetr v otevřeném obvodu (viz obr. 3). Měřený proud prochází ze zdroje přes ampérmetr a přijímač. Ručička ampérmetru ukazuje proud v obvodu. Kde přesně zapnout ampérmetr, tedy před spotřebičem (počítáno ve směru proudu) nebo za ním, je zcela lhostejné, protože síla proudu v jednoduchém uzavřeném obvodu (bez odboček) bude ve všech bodech stejná. okruhu.

Rýže. 3. Zapněte ampérmetr

Někdy se mylně předpokládá, že ampérmetr připojený před spotřebičem bude vykazovat větší proudovou sílu než ampérmetr zapnutý za spotřebičem. V tomto případě se má za to, že „část proudu“ se spotřebuje ve spotřebiteli, aby jej poháněl. To samozřejmě není pravda a zde je důvod.

Elektrický proud v kovovém vodiči je elektromagnetický proces doprovázený uspořádaným pohybem elektronů podél vodiče. Energii však nenesou elektrony, ale elektromagnetické pole obklopující vodič.

Jakýmkoli průřezem vodičů jednoduchého elektrického obvodu prochází přesně stejný počet elektronů. Kolik elektronů vyšlo z jednoho pólu zdroje elektrické energie, stejný počet projde spotřebičem a samozřejmě půjde k druhému pólu, zdroji, protože elektrony jako hmotné částice nemohou být spotřebovány během jejich hnutí.

Rýže. 4. Měření proudu multimetrem

V technologii existují velmi velké proudy (tisíce ampér) a velmi malé (miliontiny ampéru). Například současná síla elektrického sporáku je přibližně 4 - 5 ampérů, žárovky - od 0,3 do 4 ampérů (a více). Proud procházející fotobuňkami je pouze několik mikroampérů. V hlavních drátech rozvoden, které zajišťují elektřinu pro tramvajovou síť, dosahuje proud tisíců ampérů.

Síla strumy je celá hromada nabitých částic v jedné řadě. Sílu brnknutí poznáte v praxi pomocí speciálního zařízení na utírání, nebo si ji můžete vyvinout za pomoci již hotových vzorečků, to znamená, že to musíte dát pryč.

Fyzikální veličina, která ukazuje náboj, který projde vodičem za jednu hodinu, se nazývá síla strumy. Základní vzorec, zgіdno z kakoyu může razrahuvat tsyu síla: I = q / t. Tímto způsobem instalace prošla příčným řezem náboje až do intervalu hodiny, pomocí kterého prošel elektrikář, takže velmi shukanoї hodnotu I.

Dekódování významu:

  • I - hodnota výkonu elektřiny, měřená v ampérech (A) nebo 1 coulomb / sekundu;
  • q - náboj, který prochází vodičem, jednota do světa Coulomb (C);
  • t - interval průchodu náboje, měřený v sekundách (s).

Elektřina může být zavedena - ce strum, který má vyměnit baterii, nebo v podobě mobilního telefonu robota, a změnit - co je v rozetě. Osvětlení a provoz všech elektrických spotřebičů jsou nejdůležitější elektřinou. Význam proměnlivého brnknutí spočívá v tom, že vin snáze prochází transformací, nižší je konstantní. První pažbu na robotickém brnknutí lze testovat, když jsou zářivky zapnuté: když je lampa zapnutá, částice se pohybují dopředu - dozadu - dopředu. V tsomu i є hlavní podstata hadí strumy. Pro zamovchuvannyam Ide o vimiryuvannya nejvíce tsgo typ elektřiny, takže z největších rozšíření v pobutі.


V závislosti na Ohmově zákonu lze sílu brnkání vyvinout pomocí vzorce (pro elektrický kolík): I \u003d U / R єї dilyanki , vyjádřeno v Ohmech.


Vihodyachi іz Ohmův zákon, síla elektřiny v novém kopí vypadá takto: I \u003d E / R + r, de

  • E - elektrické napájení, EPC, Volt;
  • R - ovn_shnіy opіr, Om;
  • r - vnitřní opir, Ohm.


Ohmův zákon zastosovnі pro výpočet konstantního brnkání, jako by bylo nutné rozpoznat velikost výkonu vyměnitelného elektrikáře, pak byste měli najít hodnotu následující, kterou přidáte k kořenu těchto dvou.

Hlavní způsoby přiřazení výkonu brnkání pro pomocné systémy kování v praxi:

  • Magnetoelektrická metoda vimiryuvannya, jejíž výhodou je citlivost a přesnost indikace, stejně jako nevýznamné snížení energie. Tuto metodu lze použít pouze pro určení velikosti síly ustáleného brnknutí.
  • Elektromagnetická - tse znakhodzhennya síla zminnogo i postiynogo strumami metoda transformace elektromagnetického pole na signál magneto-modulárního senzoru.
  • Nepřímo, za pomocí voltmetru, je napětí na pěvecké podpoře.


Abyste poznali sílu brnkání na zemi, nejčastějším vikoristou je k tomu speciální příslušenství - ampérmetr. Ce nástavce jsou zahrnuty do rozšíření elektrického kůlu v potřebných bodech pro zmírnění síly elektrického náboje, který projde příčkou za hodinu. Pro poznání velikosti síly malého elektrikáře se používá miliampérmetr, mikroampérmetr a galvanometrie, které jsou také před tím spojeny v kopí, kde je potřeba rozpoznat sílu strumy. Zapojení lze provést dvěma způsoby: sériově a paralelně.


Stanovení síly uvolněné strumy není tak často požadováno, jako je získání podpory nebo napětí, ale bez fyzické hodnoty síly strumy nemožně rostoucích bolestí ztuhlosti.


Respekt, pouze DNES!

Všechny cicava

Elektrické brnkání - tse ruh (uspořádané) nabité částice. Vinikaє elektrichny brnká při pohybu vіlnyh ionіv аbo elektronіv. Nulový dodatečný náboj, trpělivost přes drátový vodič. Takže jako se stejnou průměrnou švédštinou...

Zázračný fyzikální jev, pojmenovaný na počest Yogo Vidkrivacha, odhalil slavný francouzský fyzik A. M. Ampère. V roce 1820 André Marie experimentoval s přítomností jakési kinetické síly, jako by se vlila do elektrického vodiče...