¿Cuál es la definición y fórmula de fuerza actual? cual es la fuerza actual

04.05.2019 Educación

Definición

descarga eléctrica llamado movimiento ordenado de los portadores de carga. En los metales, estos son electrones, partículas cargadas negativamente con una carga igual a la carga elemental. La dirección de la corriente es la dirección del movimiento de las partículas cargadas positivamente.

La intensidad de la corriente (corriente) a través de una cierta superficie S se denomina cantidad física escalar, que se denota por I, igual a:

donde q es la carga que pasa por la superficie S, t es el tiempo de tránsito de la carga. La expresión (1) determina el valor de la intensidad actual en el tiempo t (valor instantáneo de la intensidad actual).

Algunos tipos de corriente

La corriente se llama constante, si su fuerza y ​​dirección no cambian con el tiempo, entonces:

La fórmula (2) muestra que la corriente continua es igual a la carga que pasa a través de la superficie S por unidad de tiempo.

Si la corriente es variable, se distinguen la intensidad de corriente instantánea (1), la intensidad de corriente de amplitud y la intensidad de corriente efectiva. El valor efectivo de la corriente alterna (I eff) es una corriente continua que hará un trabajo igual al trabajo de la corriente alterna durante un período (T):

Si la corriente alterna se puede representar como una sinusoidal:

entonces I m es la amplitud de la intensidad de la corriente (es la frecuencia de la intensidad de la corriente alterna).

densidad actual

La distribución de la corriente eléctrica sobre la sección transversal del conductor se caracteriza mediante el vector de densidad de corriente (). Donde:

donde es el ángulo entre los vectores y ( es la normal al elemento de superficie dS), j n es la proyección del vector de densidad de corriente en la dirección de la normal ().

La intensidad de la corriente en el conductor se determina mediante la fórmula:

donde la integración en la expresión (6) se realiza sobre toda la sección transversal del conductor S

Para corriente continua tenemos:

Si consideramos dos conductores con secciones S 1 y S 2 y corrientes continuas, entonces se cumple la relación:

Intensidad de corriente en conexiones de conductores

Cuando los conductores están conectados en serie, la intensidad de corriente en cada uno de ellos es la misma:

Con una conexión de conductores en paralelo, la intensidad de la corriente (I) se calcula como la suma de las corrientes en cada conductor (I i):

Ley de Ohm

La intensidad de la corriente está incluida en una de las leyes básicas de la corriente continua: la ley de Ohm (para una sección del circuito):

donde - es la diferencia de potencial en los extremos de la sección en consideración, es el EMF de la fuente que ingresa a la sección del circuito, R es la resistencia de la sección del circuito.

Fuerza actual - cantidad física, igual a la relación entre la cantidad de carga que pasa a través de cierta superficie en el tiempo y el valor de este intervalo de tiempo:

La sección transversal del conductor se utiliza a menudo como la superficie a considerar.

La fuerza actual en el Sistema Internacional de Unidades (SI) se mide en amperios (designación rusa: A; internacional: A), el amperio es una de las siete unidades SI básicas. 1 A = 1 C/s.

De acuerdo con la ley de Ohm, la intensidad de la corriente de una sección del circuito es directamente proporcional al voltaje aplicado a la sección del circuito e inversamente proporcional a la resistencia del conductor de esta sección del circuito:

Los portadores de carga, cuyo movimiento da lugar a la aparición de una corriente, son partículas cargadas, que suelen ser electrones, iones o huecos. La fuerza de la corriente depende de la carga de estas partículas, su concentración, la velocidad promedio del movimiento ordenado de las partículas, así como el área y la forma de la superficie a través de la cual fluye la corriente.

Si y son constantes sobre el volumen del conductor, y la superficie de interés es plana, entonces la expresión de la intensidad de la corriente se puede representar como

donde es el ángulo entre la velocidad de la partícula y el vector normal a la superficie.

En un caso más general, cuando no se cumplen las restricciones anteriores, se puede escribir una expresión similar solo para la corriente que fluye a través de un pequeño elemento de superficie con área:

Luego, la expresión para la corriente que fluye a través de toda la superficie se escribe como una integral sobre la superficie.

En los metales, la carga es transportada por electrones, respectivamente, en este caso, la expresión de la intensidad de la corriente tiene la forma

donde e es la carga eléctrica elemental.

El vector se llama densidad de corriente eléctrica. Como se deduce de lo anterior, su valor es igual a la fuerza de la corriente que fluye a través de un pequeño elemento superficial de unidad de área, ubicado perpendicularmente a la velocidad, y la dirección coincide con la dirección del movimiento ordenado de las partículas cargadas.

Para medir la intensidad de la corriente, se usa un dispositivo especial: un amperímetro (para dispositivos diseñados para medir corrientes pequeñas, también se usan los nombres miliamperímetro, microamperímetro, galvanómetro). Se incluye en el circuito abierto en el lugar donde necesita medir la intensidad actual. Los principales métodos para medir la intensidad de la corriente son: magnetoeléctrico, electromagnético e indirecto (mediante la medición del voltaje con un voltímetro a una resistencia conocida).

En el caso de la corriente alterna, se distinguen la intensidad de la corriente instantánea, la intensidad de la corriente de amplitud (pico) y la intensidad de la corriente efectiva (igual a la intensidad de la corriente continua, que asigna la misma potencia).

15. Ley de Ohm para una sección de cadena;

Ley de Ohm: una ley física empírica que determina la relación de la fuerza electromotriz de una fuente o voltaje eléctrico con la intensidad y resistencia de la corriente del conductor se estableció en 1826 y recibió el nombre de su descubridor George Ohm.

En su forma original, fue escrito por su autor como:

Aquí X son las lecturas del galvanómetro, es decir, en notación moderna, la intensidad de corriente I, a es un valor que caracteriza las propiedades de la fuente de voltaje, que es constante en un amplio rango y no depende de la magnitud de la corriente, es decir, en la terminología moderna, la fuerza electromotriz (EMF), l es el valor , determinado por la longitud de los cables de conexión, que en los conceptos modernos corresponde a la resistencia del circuito externo R y, finalmente, b es un parámetro que caracteriza las propiedades de toda la instalación, que ahora puede verse teniendo en cuenta la resistencia interna de la fuente de corriente r.

En este caso, en términos modernos y de acuerdo con el autor de la nota, la formulación de Ohm (1) expresa

Ley de Ohm para un circuito completo:

- FEM de la fuente de voltaje,

- fuerza actual en el circuito,

- resistencia de todos los elementos externos del circuito,

· - resistencia interna de la fuente de tensión.

De la ley de Ohm para un circuito completo, se siguen las siguientes consecuencias:

para r<

· Cuando r>>R, la intensidad de la corriente no depende de las propiedades del circuito externo (de la magnitud de la carga). Y la fuente puede llamarse fuente de corriente.

A menudo expresión

donde existe tensión o caída de tensión, (o lo que es lo mismo, la diferencia de potencial entre el inicio y el final de la sección del conductor) también se denomina “Ley de Ohm”.

Así, la fuerza electromotriz en un circuito cerrado, a través del cual fluye corriente de acuerdo con (2) y (3), es:

Es decir, la suma de las caídas de tensión en la resistencia interna de la fuente de corriente y en el circuito externo es igual a la FEM de la fuente. El último término de esta ecuación es llamado por los expertos "voltaje terminal", ya que es el voltímetro que muestra el voltaje de la fuente entre el principio y el final del circuito cerrado conectado a él. En este caso, siempre es menor que el EMF.

A otra entrada de la fórmula (3), a saber:

La corriente eléctrica es un movimiento dirigido de cargas eléctricas. La magnitud de la corriente está determinada por la cantidad de electricidad que pasa a través de la sección transversal del conductor por unidad de tiempo.

Por una cantidad de electricidad que pasa a través de un conductor, todavía no podemos caracterizar completamente electricidad. De hecho, una cantidad de electricidad igual a un colgante puede pasar a través de un conductor en una hora, y la misma cantidad de electricidad puede pasar a través de él en un segundo.

La intensidad de la corriente eléctrica en el segundo caso será mucho mayor que en el primero, ya que pasa la misma cantidad de electricidad en un período de tiempo mucho más corto. Para caracterizar la intensidad de la corriente eléctrica, la cantidad de electricidad que pasa a través del conductor se suele denominar unidad de tiempo (segundo). La cantidad de electricidad que pasa a través de un conductor en un segundo se llama corriente. La unidad de corriente en el sistema es el amperio (a).

Fuerza actual: la cantidad de electricidad que pasa a través de la sección transversal del conductor en un segundo.

La fuerza actual se indica con la letra inglesa I.

Amperio: una unidad de intensidad de corriente eléctrica (uno de), denotada por A. 1 A es igual a la intensidad de una corriente invariable que, al pasar a través de dos conductores rectos paralelos de longitud infinita y un área de sección transversal circular despreciable, situadas a una distancia de 1 m entre sí en el vacío, provocarían sobre una sección del conductor de 1 m de longitud una fuerza de interacción igual a 2 10 -7 N por cada metro de longitud.

La fuerza de la corriente en un conductor es igual a un amperio si un colgante de electricidad pasa a través de su sección transversal cada segundo.

Amperio: la fuerza de la corriente eléctrica a la que una cantidad de electricidad igual a un colgante pasa a través de la sección transversal del conductor cada segundo: 1 amperio \u003d 1 culombio / 1 segundo.

A menudo se usan unidades auxiliares: 1 miliamperio (mA) \u003d 1/1000 amperios \u003d 10 -3 amperios, 1 microamperio (mA) \u003d 1/1000000 amperios \u003d 10 -6 amperios.

Si conoce la cantidad de electricidad que ha pasado a través de la sección transversal del conductor durante un cierto período de tiempo, la fuerza actual se puede encontrar mediante la fórmula: I \u003d q / t

Si una corriente eléctrica pasa por un circuito cerrado sin ramas, la misma cantidad de electricidad pasa a través de cualquier sección transversal (en cualquier parte del circuito) por segundo, independientemente del grosor de los conductores. Esto se debe a que las cargas no pueden acumularse en ninguna parte del conductor. Por eso, la intensidad de la corriente es la misma en cualquier parte del circuito.

En circuitos eléctricos complejos con varias ramas, esta regla (la constancia de la corriente en todos los puntos de un circuito cerrado) sigue siendo válida, por supuesto, pero se aplica solo a secciones individuales del circuito general, que puede considerarse simple.

Medida de corriente

Se utiliza un dispositivo llamado amperímetro para medir la corriente. Para medir corrientes muy pequeñas se utilizan miliamperímetros y microamperímetros, o galvanómetros. En la fig. 1. Se muestra una representación gráfica condicional de un amperímetro y un miliamperímetro en circuitos eléctricos.

Arroz. 1. Convenciones amperímetro y miliamperímetro

Arroz. 2. Amperímetro

Para medir la intensidad de la corriente, debe encender el amperímetro en el circuito abierto (ver Fig. 3). La corriente medida pasa desde la fuente a través del amperímetro y el receptor. La aguja del amperímetro muestra la corriente en el circuito. Dónde encender exactamente el amperímetro, es decir, antes del consumidor (contando en la dirección de la corriente) o después de él, es completamente indiferente, ya que la intensidad de la corriente en un circuito cerrado simple (sin ramas) será la misma en todos los puntos. el circuito.

Arroz. 3. Encienda el amperímetro

A veces se cree erróneamente que un amperímetro conectado antes del consumidor mostrará una intensidad de corriente mayor que uno conectado después del consumidor. En este caso, se cree que "parte de la corriente" se gasta en el consumidor para impulsarlo. Esto, por supuesto, no es cierto, y he aquí por qué.

Una corriente eléctrica en un conductor metálico es un proceso electromagnético acompañado de un movimiento ordenado de electrones a lo largo del conductor. Sin embargo, la energía no es transportada por electrones, sino por el campo electromagnético que rodea al conductor.

A través de cualquier sección transversal de los conductores de un circuito eléctrico simple pasa exactamente la misma cantidad de electrones. Cuantos electrones salieron de un polo de la fuente de energía eléctrica, el mismo número pasará por el consumidor y, por supuesto, irá al otro polo, la fuente, porque los electrones, como partículas materiales, no pueden consumirse durante su movimienot.

Arroz. 4. Medición de corriente con un multímetro

En tecnología, hay corrientes muy grandes (miles de amperios) y muy pequeñas (millonésimas de amperio). Por ejemplo, la intensidad actual de una estufa eléctrica es de aproximadamente 4 a 5 amperios, lámparas incandescentes, de 0,3 a 4 amperios (y más). La corriente que pasa por las fotocélulas es de unos pocos microamperios. En los cables principales de las subestaciones que suministran electricidad a la red de tranvías, la corriente alcanza los miles de amperios.

La fuerza del struma es un montón de partículas cargadas en una sola. Puede conocer la fuerza del rasgueo en la práctica con el uso de dispositivos especiales para limpiar, o puede desarrollarlo como ayuda utilizando fórmulas preparadas, lo que significa que debe regalarlo.

La cantidad física, que muestra la carga que pasa a través del conductor en una hora, se llama la fuerza del struma. La fórmula básica, zgіdno z kakoyu can razrahuvat tsyu force: I = q / t. De esa manera, la instalación pasó a través de la sección transversal de la carga hasta el intervalo de una hora, con la ayuda de la cual pasó el electricista, por lo que el valor de I fue muy shukanoї.

Decodificación de significado:

  • I - el valor de la potencia de la electricidad, medida en Amperios (A) o 1 Culombio/segundo;
  • q - carga, que pasa por el conductor, unidad al mundo de Coulomb (C);
  • t - intervalo de paso de carga, medido en segundos (s).

Se puede instalar electricidad - ce strum, que es para reemplazar la batería, o en forma de robot de teléfono móvil, y cambiar - lo que hay en la roseta. La iluminación y el funcionamiento de todos los aparatos eléctricos son la electricidad más importante. La importancia del rasgueo cambiante radica en que es más fácil que el vin se transforme, cuanto más bajo es constante. El primer trasero del rasgueo robótico se puede probar cuando se encienden las lámparas fluorescentes: mientras la lámpara está encendida, las partículas se mueven hacia adelante, hacia atrás y hacia adelante. En tsomu i є la esencia principal del struma de serpiente. Para zamovchuvannyam Ide sobre vimiryuvannya, el tipo de electricidad más tsgo, por lo que debido a las mayores extensiones en pobutі.


Dependiendo de la ley de Ohm, la fuerza del rasgueo se puede desarrollar usando la fórmula (para una estaca eléctrica): I \u003d U / R єї dilyanki , expresado en ohmios.


Vihodyachi en la ley de Ohm, el poder de la electricidad en la nueva lanza se ve así: I \u003d E / R + r, de

  • E - energía eléctrica, EPC, Volt;
  • R - ovn_shnіy op, Om;
  • r - opir interno, Ohm.


La ley de Ohm de zastosovnі para el cálculo del rasgueo constante, como si fuera necesario reconocer la magnitud del poder del electricista reemplazable, entonces debe encontrar el valor de lo siguiente para agregar a la raíz de los dos.

Las principales formas de asignar la potencia del rasgueo para los sistemas auxiliares de accesorios en la práctica:

  • El método magnetoeléctrico de vimiryuvannya, cuya ventaja es la sensibilidad y la precisión de la indicación, así como una reducción insignificante de la energía. Este método solo se puede usar para determinar la magnitud de la fuerza del rasgueo constante.
  • Electromagnético - tse znakhodzhennya fuerza zminnogo i postiynogo strumami método de transformación del campo electromagnético en la señal del sensor magneto-modular.
  • Indirecto, detrás de la ayuda de un voltímetro, hay un voltaje en el soporte de canto.


Para conocer la fuerza del rasgueo en el suelo, el vicorista más común es un accesorio especial para esto: un amperímetro. En la ampliación de la estaca eléctrica se incluyen aditamentos ce en los puntos necesarios para mitigar la fuerza de la carga eléctrica, que atraviesa el travesaño en una hora. Para conocer la magnitud de la fuerza de un pequeño electricista se utiliza un miliamperímetro, un microamperímetro y una galvanometría, que también se conectan antes de ese tiempo en la lanza, donde hay que reconocer la fuerza del estruma. La conexión se puede realizar de dos formas: en serie y en paralelo.


El nombramiento de la fuerza de un struma relajado no se exige tan a menudo, como lo es para ganar el apoyo o la tensión, pero sin el valor físico de la fuerza del struma de los dolores imposiblemente crecientes de la rigidez.


Respeto, solo HOY!

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