Jaka jest obecna definicja i wzór siły. Jaka jest siła prądu
Definicja
wstrząs elektryczny zwany uporządkowanym ruchem nośników ładunku. W metalach są to elektrony, cząstki naładowane ujemnie o ładunku równym ładunkowi elementarnemu. Kierunek prądu to kierunek ruchu dodatnio naładowanych cząstek.
Siła prądu (prąd) przez pewną powierzchnię S nazywana jest skalarną wielkością fizyczną, która jest oznaczona przez I, równa:
gdzie q to ładunek przechodzący przez powierzchnię S, t to czas przejścia ładunku. Wyrażenie (1) określa wartość natężenia prądu w czasie t (chwilowa wartość natężenia prądu).
Niektóre rodzaje prądu
Prąd nazywa się stałym, jeśli jego siła i kierunek nie zmieniają się w czasie, to:
Wzór (2) pokazuje, że prąd stały jest równy ładunkowi, który przechodzi przez powierzchnię S w jednostce czasu.
Jeśli prąd jest zmienny, wówczas rozróżnia się chwilową siłę prądu (1), amplitudową siłę prądu i efektywną siłę prądu. Wartość skuteczna prądu przemiennego (I eff) to taki prąd stały, który wykona pracę równą pracy prądu przemiennego w jednym okresie (T):
Jeśli prąd przemienny można przedstawić jako sinusoidę:
wtedy I m jest amplitudą natężenia prądu ( jest częstotliwością natężenia prądu przemiennego).
gęstość prądu
Rozkład prądu elektrycznego w przekroju poprzecznym przewodnika scharakteryzowano za pomocą wektora gęstości prądu (). W której:
gdzie jest kątem między wektorami, a ( jest normalną do elementu powierzchniowego dS), j n jest rzutem wektora gęstości prądu na kierunek normalnej ().
Natężenie prądu w przewodniku określa się za pomocą wzoru:
gdzie całkowanie w wyrażeniu (6) przeprowadza się na całym przekroju przewodnika S
Dla prądu stałego mamy:
Jeśli weźmiemy pod uwagę dwa przewodniki o przekrojach S 1 i S 2 oraz prądy stałe, to zależność jest spełniona:
Natężenie prądu w połączeniach przewodów
Gdy przewody są połączone szeregowo, natężenie prądu w każdym z nich jest takie samo:
Przy równoległym połączeniu przewodów natężenie prądu (I) oblicza się jako sumę prądów w każdym przewodzie (I i):
Prawo Ohma
Natężenie prądu jest zawarte w jednym z podstawowych praw prądu stałego - prawie Ohma (dla odcinka obwodu):
gdzie - jest różnicą potencjałów na końcach rozważanego odcinka, jest EMF źródła, które wchodzi do odcinka obwodu, R jest rezystancją odcinka obwodu.
Obecna siła - wielkość fizyczna, równy stosunkowi ilości ładunku przepuszczonego przez określoną powierzchnię w czasie do wartości tego przedziału czasu:
Przekrój poprzeczny przewodnika jest często używany jako rozważana powierzchnia.
Natężenie prądu w Międzynarodowym Układzie Jednostek (SI) mierzone jest w amperach (oznaczenie rosyjskie: A; międzynarodowe: A), amper jest jedną z siedmiu podstawowych jednostek SI. 1 A = 1 C/s.
Zgodnie z prawem Ohma natężenie prądu w danym odcinku obwodu jest wprost proporcjonalne do napięcia przyłożonego do tego odcinka obwodu i odwrotnie proporcjonalne do rezystancji przewodnika tego odcinka obwodu:
Nośnikami ładunku, których ruch prowadzi do pojawienia się prądu, są naładowane cząstki, którymi najczęściej są elektrony, jony lub dziury. Siła prądu zależy od ładunku tych cząstek, ich stężenia, średniej prędkości uporządkowanego ruchu cząstek, a także od powierzchni i kształtu powierzchni, przez którą przepływa prąd.
Jeśli i są stałe w objętości przewodnika, a badana powierzchnia jest płaska, to wyrażenie na natężenie prądu można przedstawić jako
gdzie jest kątem między prędkością cząstki a wektorem normalnym do powierzchni.
W bardziej ogólnym przypadku, gdy powyższe ograniczenia nie są spełnione, podobne wyrażenie można zapisać tylko dla prądu płynącego przez element małej powierzchni o polu:
Następnie wyrażenie na prąd płynący przez całą powierzchnię zapisuje się jako całkę po powierzchni
W metalach ładunek jest przenoszony odpowiednio przez elektrony, w tym przypadku wyrażenie na natężenie prądu ma postać
gdzie e jest elementarnym ładunkiem elektrycznym.
Wektor nazywa się gęstością prądu elektrycznego. Jak wynika z powyższego, jego wartość jest równa natężeniu prądu płynącego przez mały element powierzchniowy o jednostkowej powierzchni, położony prostopadle do prędkości , a jego kierunek pokrywa się z kierunkiem uporządkowanego ruchu cząstek naładowanych .
Do pomiaru natężenia prądu stosuje się specjalne urządzenie - amperomierz (w przypadku urządzeń przeznaczonych do pomiaru małych prądów stosuje się również nazwy miliamperomierz, mikroamperomierz, galwanometr). Jest włączony w obwód otwarty w miejscu, w którym należy zmierzyć siłę prądu. Główne metody pomiaru natężenia prądu to: magnetoelektryczna, elektromagnetyczna i pośrednia (poprzez pomiar napięcia woltomierzem przy znanej rezystancji).
W przypadku prądu przemiennego rozróżnia się natężenie prądu chwilowego, natężenie prądu amplitudowego (szczytowego) oraz natężenie skuteczne prądu (równe natężeniu prądu stałego, któremu przydziela się tę samą moc).
15. Prawo Ohma dla odcinka łańcucha;
Prawo Ohma - empiryczne prawo fizyczne określające zależność siły elektromotorycznej źródła lub napięcia elektrycznego od natężenia prądu i rezystancji przewodnika zostało ustanowione w 1826 roku i nazwane na cześć jego odkrywcy George'a Ohma.
W swojej pierwotnej formie został napisany przez autora jako: 
Tutaj X to odczyty galwanometru, czyli we współczesnej notacji natężenie prądu I, a to wartość charakteryzująca właściwości źródła napięcia, które jest stałe w szerokim zakresie i nie zależy od wielkości prąd, czyli we współczesnej terminologii siła elektromotoryczna (EMF), l to wartość , określona długością przewodów łączących, która we współczesnych koncepcjach odpowiada rezystancji obwodu zewnętrznego R i ostatecznie b to a parametr charakteryzujący właściwości całej instalacji, który obecnie można postrzegać jako uwzględniający rezystancję wewnętrzną źródła prądowego r.
W tym przypadku, we współczesnych terminach i zgodnie z autorem notatki, wyraża się sformułowanie Ohma (1).
Prawo Ohma dla kompletnego obwodu:
- SEM źródła napięcia,
- natężenie prądu w obwodzie,
- rezystancji wszystkich zewnętrznych elementów obwodu,
· - rezystancja wewnętrzna źródła napięcia.
Z prawa Ohma dla pełnego obwodu wynikają następujące konsekwencje:
dla r< · Gdy r>>R, natężenie prądu nie zależy od właściwości obwodu zewnętrznego (od wielkości obciążenia). A źródło można nazwać źródłem bieżącym. Często ekspresja gdzie występuje napięcie lub spadek napięcia (lub, co jest tym samym, różnica potencjałów między początkiem a końcem odcinka przewodu) jest również nazywany „prawem Ohma”. Zatem siła elektromotoryczna w obwodzie zamkniętym, przez który płynie prąd zgodnie z (2) i (3), wynosi: Oznacza to, że suma spadków napięcia na rezystancji wewnętrznej źródła prądu i na obwodzie zewnętrznym jest równa SEM źródła. Ostatni wyraz w tym równaniu jest nazywany przez ekspertów „napięciem końcowym”, ponieważ to woltomierz pokazuje napięcie źródła między początkiem a końcem dołączonego do niego obwodu zamkniętego. W tym przypadku jest to zawsze mniej niż EMF. Do innego wpisu o wzorze (3), a mianowicie: Prąd elektryczny to ukierunkowany ruch ładunków elektrycznych. Wielkość prądu jest określona przez ilość energii elektrycznej przechodzącej przez przekrój przewodnika w jednostce czasu. Nie możemy jeszcze w pełni scharakteryzować jednej ilości elektryczności przechodzącej przez przewodnik Elektryczność. Rzeczywiście, ilość energii elektrycznej równa jednemu wisiorkowi może przejść przez przewodnik w ciągu jednej godziny i taka sama ilość energii elektrycznej może przepłynąć przez niego w ciągu jednej sekundy. Natężenie prądu elektrycznego w drugim przypadku będzie znacznie większe niż w pierwszym, ponieważ ta sama ilość energii elektrycznej przepływa w znacznie krótszym czasie. Aby scharakteryzować natężenie prądu elektrycznego, ilość energii elektrycznej przepływającej przez przewodnik jest zwykle określana jako jednostka czasu (sekunda). Ilość energii elektrycznej przechodzącej przez przewodnik w ciągu jednej sekundy nazywana jest prądem. Jednostką prądu w układzie jest amper (a). Natężenie prądu - ilość energii elektrycznej przechodzącej przez przekrój przewodnika w ciągu jednej sekundy. Obecna siła jest oznaczona angielską literą I. Amper - jednostka natężenia prądu elektrycznego (jedna z), oznaczona literą A. 1 A jest równy natężeniu niezmiennego prądu, który przechodząc przez dwa równoległe proste przewodniki o nieskończonej długości i znikomym okrągłym polu przekroju poprzecznego, znajdujące się w próżni w odległości 1 m od siebie, wywołałyby na odcinku przewodu o długości 1 m siłę oddziaływania równą 2 · 10 -7 N na każdy metr długości. Natężenie prądu w przewodniku jest równe jednemu amperowi, jeśli jeden wisiorek elektryczny przechodzi przez jego przekrój co sekundę. Amper - siła prądu elektrycznego, przy której ilość energii elektrycznej równa jednemu wisiorkowi przepływa przez przekrój przewodnika co sekundę: 1 amper \u003d 1 kulomb / 1 sekunda. Często używane są jednostki pomocnicze: 1 miliamper (mA) \u003d 1/1000 amperów \u003d 10 -3 amperów, 1 mikroamper (mA) \u003d 1/1000000 amperów \u003d 10 -6 amperów. Jeśli znasz ilość energii elektrycznej, która przeszła przez przekrój przewodnika przez określony czas, siłę prądu można znaleźć według wzoru: I \u003d q / t Jeśli prąd elektryczny przepływa w obwodzie zamkniętym bez rozgałęzień, to taka sama ilość energii elektrycznej przepływa przez dowolny przekrój poprzeczny (gdziekolwiek w obwodzie) na sekundę, niezależnie od grubości przewodników. Dzieje się tak, ponieważ ładunki nie mogą gromadzić się w żadnym miejscu przewodnika. Stąd, siła prądu jest taka sama w dowolnym miejscu obwodu. W złożonych obwodach elektrycznych z różnymi gałęziami ta zasada (stałość prądu we wszystkich punktach obwodu zamkniętego) pozostaje oczywiście ważna, ale dotyczy tylko poszczególnych odcinków obwodu ogólnego, co można uznać za proste. Bieżący pomiar Do pomiaru prądu służy urządzenie zwane amperomierzem. Do pomiaru bardzo małych prądów stosuje się miliamperomierze i mikroamperomierze, czyli galwanometry. na ryc. 1. pokazuje warunkową graficzną reprezentację amperomierza i miliamperomierza na obwodach elektrycznych.
Ryż. 1. Konwencje amperomierz i miliamperomierz
Ryż. 2. Amperomierz Aby zmierzyć natężenie prądu, należy włączyć amperomierz w obwodzie otwartym (patrz ryc. 3). Zmierzony prąd przepływa od źródła przez amperomierz i odbiornik. Igła amperomierza pokazuje prąd w obwodzie. Gdzie dokładnie włączyć amperomierz, tj. przed konsumentem (licząc w kierunku prądu) lub po nim, jest całkowicie obojętny, ponieważ siła prądu w prostym obwodzie zamkniętym (bez rozgałęzień) będzie taka sama we wszystkich punktach w obwód.
Ryż. 3. Włącz amperomierz Czasami błędnie uważa się, że amperomierz podłączony przed konsumentem pokaże większą siłę prądu niż ten włączony za konsumentem. W tym przypadku uważa się, że „część prądu” jest zużywana przez konsumenta na jego napędzanie. To oczywiście nie jest prawdą, a oto dlaczego. Prąd elektryczny w przewodniku metalowym jest procesem elektromagnetycznym, któremu towarzyszy uporządkowany ruch elektronów wzdłuż przewodnika. Jednak energia nie jest przenoszona przez elektrony, ale przez pole elektromagnetyczne otaczające przewodnik. Przez dowolny przekrój przewodów prostego obwodu elektrycznego przechodzi dokładnie taka sama liczba elektronów. Ile elektronów wyszło z jednego bieguna źródła energii elektrycznej, tyle samo przejdzie przez odbiornik i oczywiście trafi do drugiego bieguna, źródła, ponieważ elektrony, jako cząstki materialne, nie mogą zostać zużyte podczas ich ruch. Ryż. 4. Pomiar prądu za pomocą multimetru W technice występują prądy bardzo duże (tysiące amperów) i bardzo małe (milionowe części ampera). Na przykład natężenie prądu kuchenki elektrycznej wynosi około 4 - 5 amperów, żarówek - od 0,3 do 4 amperów (i więcej). Prąd przepływający przez fotokomórki to tylko kilka mikroamperów. W głównych przewodach podstacji, które dostarczają energię elektryczną do sieci tramwajowej, prąd osiąga tysiące amperów. Siła strumy to cała masa naładowanych cząstek w jednej prostej. Siłę brzdąkania można poznać w praktyce za pomocą specjalnych przyrządów do wycierania lub można ją wypracować za pomocą gotowych receptur, co oznacza, że trzeba ją rozdać. Wielkość fizyczna, która pokazuje ładunek, który przechodzi przez przewodnik w ciągu zaledwie jednej godziny, nazywana jest siłą strumienia. Podstawowa formuła, zgіdno z kakoyu może razrahuvat tsyu siła: I = q / t. W ten sposób instalacja przechodziła przez poprzeczny przekrój ładunku do przedziału godziny, za pomocą którego elektryk przeszedł, więc bardzo shukanoї wartość I. Dekodowanie znaczenia: Można zainstalować prąd - ce strum, który ma zastąpić baterię, lub w postaci robota do telefonu komórkowego i zmienić - co jest w rozecie. Oświetlenie i działanie wszystkich urządzeń elektrycznych to najważniejsza energia elektryczna. Znaczenie zmiennego brzdąkania polega na tym, że vin łatwiej ulega transformacji, im niższy jest stały. Pierwszy tyłek robota można przetestować, gdy włączone są świetlówki: gdy lampa jest włączona, cząsteczki poruszają się do przodu - do tyłu - do przodu. W tsomu i є główna esencja węża. Dla zamovchuvannyam Ide o vimiryuvannya najbardziej tsgo rodzaju energii elektrycznej, więc z powodu największych rozszerzeń w pobutі. W zależności od prawa Ohma siłę brzęczyka można opracować za pomocą wzoru (dla palika elektrycznego): I = U / R єї dilyanki , wyrażone w omach. Vihodyachi z prawa Ohma, moc energii elektrycznej w nowej lancy wygląda następująco: I \u003d E / R + r, de Prawa Ohma zastosovnі do obliczania stałego uderzenia, tak jakby konieczne było rozpoznanie wielkości mocy wymiennego elektryka, wtedy powinieneś znaleźć wartość następujących elementów, aby dodać do pierwiastka z dwóch. Główne sposoby przyporządkowania mocy struny do pomocniczych układów okuć w praktyce: Aby poznać siłę brzdąkania na ziemi, najczęstszym wikariuszem jest specjalne akcesorium do tego - amperomierz. Przystawki Ce są zawarte w rozszerzeniu słupka elektrycznego w punktach niezbędnych do złagodzenia siły ładunku elektrycznego, który przechodzi przez poprzeczkę w ciągu godziny. Aby poznać wielkość siły małego elektryka, stosuje się miliamperomierz, mikroamperomierz i galwanometrię, które są również wcześniej połączone w lancy, gdzie konieczne jest rozpoznanie siły strumy. Połączenie można wykonać na dwa sposoby: szeregowo i równolegle. Wyznaczenie siły zrelaksowanego brzdąkania nie jest tak często wymagane, jak wsparcie lub wsparcie napięcia, ale bez znaczenia fizycznej wartości siły brzdąkania niemożliwie wzburzonego skarłowaciałego napięcia. Cała cykawa Electric strum - tse ruh (uporządkowane) naładowane cząstki. Vinikaє elektrichny strum po przeniesieniu vіlnyh ionіv аbo elektronіv. Zero dodatkowych opłat, cierpliwość przez przewód. Tak jakby z tą samą przeciętną szwedzkością... Cudowne zjawisko fizyczne, nazwane na cześć Yogo Vidkrivacha, zostało ujawnione przez słynnego francuskiego fizyka A. M. Ampère'a. W 1820 roku André Marie eksperymentował z obecnością pewnego rodzaju siły kinetycznej, jakby wlewała się ona do przewodnika elektrycznego…
Szacunek, tylko DZISIAJ!
