Kakšna je definicija in formula trenutne moči. Kakšna je moč toka
Opredelitev
električni šok imenujemo urejeno gibanje nosilcev naboja. Pri kovinah so to elektroni, negativno nabiti delci z nabojem, ki je enak elementarnemu naboju. Smer toka je smer gibanja pozitivno nabitih delcev.
Jakost toka (tok) skozi določeno površino S imenujemo skalarna fizikalna količina, ki jo označujemo z I in je enaka:
kjer je q naboj, ki prehaja skozi površino S, t je čas prehoda naboja. Izraz (1) določa vrednost jakosti toka v času t (trenutna vrednost jakosti toka).
Nekatere vrste toka
Tok se imenuje konstanten, če se njegova moč in smer sčasoma ne spreminjata, potem:
Formula (2) kaže, da je enosmerni tok enak naboju, ki prehaja skozi površino S na časovno enoto.
Če je tok spremenljiv, se razlikujejo trenutna tokovna jakost (1), amplitudna tokovna jakost in efektivna tokovna jakost. Efektivna vrednost izmeničnega toka (I eff) je takšen enosmerni tok, ki bo v eni periodi (T) opravil delo, enako delu izmeničnega toka:
Če lahko izmenični tok predstavimo kot sinusoid:
potem je I m amplituda jakosti toka ( je frekvenca jakosti izmeničnega toka).
gostota toka
Porazdelitev električnega toka po preseku prevodnika je označena z vektorjem gostote toka (). pri čemer:
kjer je kot med vektorjema in ( je normala na element površine dS), j n je projekcija vektorja gostote toka na smer normale ().
Jakost toka v vodniku se določi po formuli:
kjer je integracija v izraz (6) izvedena po celotnem preseku prevodnika S
Za enosmerni tok imamo:
Če upoštevamo dva vodnika z odseki S 1 in S 2 in enosmernim tokom, potem je razmerje izpolnjeno:
Jakost toka v povezavah prevodnikov
Ko so vodniki zaporedno povezani, je jakost toka v vsakem od njih enaka:
Pri vzporedni povezavi vodnikov se jakost toka (I) izračuna kot vsota tokov v vsakem prevodniku (I i):
Ohmov zakon
Moč toka je vključena v enega od osnovnih zakonov enosmernega toka - Ohmov zakon (za odsek vezja):
kjer je - potencialna razlika na koncih obravnavanega odseka, je EMF vira, ki vstopa v odsek vezja, R je upor odseka vezja.
Moč toka - fizikalna količina, enako razmerju med količino naboja, ki prehaja skozi določeno površino v času, in vrednostjo tega časovnega intervala:
Prečni prerez vodnika se pogosto uporablja kot obravnavana površina.
Jakost toka v mednarodnem sistemu enot (SI) se meri v amperih (ruska oznaka: A; mednarodna: A), amper je ena od sedmih osnovnih enot SI. 1 A = 1 C/s.
Po Ohmovem zakonu je jakost toka za odsek vezja neposredno sorazmerna z uporabljeno napetostjo na odseku vezja in obratno sorazmerna z uporom prevodnika tega odseka vezja:
Nosilci naboja, katerih gibanje povzroči pojav toka, so nabiti delci, ki so običajno elektroni, ioni ali luknje. Jakost toka je odvisna od naboja teh delcev, njihove koncentracije, povprečne hitrosti urejenega gibanja delcev, pa tudi od površine in oblike površine, skozi katero teče tok.
Če sta in sta konstantna glede na prostornino prevodnika in je površina, ki nas zanima, ravna, potem lahko izraz za jakost toka predstavimo kot
kjer je kot med hitrostjo delca in normalnim vektorjem na površino.
V bolj splošnem primeru, ko zgornje omejitve niso izpolnjene, lahko podoben izraz zapišemo samo za tok, ki teče skozi majhen površinski element s površino:
Nato izraz za tok, ki teče skozi celotno površino, zapišemo kot integral po površini
V kovinah naboj nosijo elektroni, v tem primeru ima izraz za jakost toka obliko
kjer je e osnovni električni naboj.
Vektor se imenuje gostota električnega toka. Kot izhaja iz zgoraj navedenega, je njegova vrednost enaka jakosti toka, ki teče skozi majhen površinski element enote površine, ki se nahaja pravokotno na hitrost , smer pa sovpada s smerjo urejenega gibanja nabitih delcev .
Za merjenje jakosti toka se uporablja posebna naprava - ampermeter (za naprave, namenjene merjenju majhnih tokov, se uporabljajo tudi imena miliampermeter, mikroampermeter, galvanometer). Vključen je v odprto vezje na mestu, kjer morate izmeriti jakost toka. Glavne metode za merjenje jakosti toka so: magnetoelektrična, elektromagnetna in indirektna (z merjenjem napetosti z voltmetrom pri znanem uporu).
Pri izmeničnem toku ločimo trenutno jakost toka, amplitudno (vršno) jakost toka in efektivno jakost toka (enaka jakosti enosmernega toka, ki dodeljuje enako moč).
15. Ohmov zakon za odsek verige;
Ohmov zakon - empirični fizikalni zakon, ki določa razmerje med elektromotorno silo vira ali električne napetosti in jakostjo toka in uporom prevodnika, je bil ustanovljen leta 1826 in poimenovan po odkritelju Georgeu Ohmu.
V izvirni obliki jo je njen avtor zapisal kot: 
Tu so X odčitki galvanometra, to je v sodobnem zapisu jakost toka I, a je vrednost, ki označuje lastnosti vira napetosti, ki je konstantna v širokem razponu in ni odvisna od velikosti toka, to je v sodobni terminologiji elektromotorna sila (EMF), l je vrednost, določena z dolžino povezovalnih žic, ki v sodobnih konceptih ustreza uporu zunanjega vezja R in končno, b je značaj parametra določanje lastnosti celotne instalacije, kar je zdaj mogoče videti kot upoštevanje notranjega upora tokovnega vira r.
V tem primeru, v sodobnem smislu in v skladu z avtorjem opombe, Ohmova formulacija (1) izraža
Ohmov zakon za celotno vezje:
- EMF vira napetosti,
- jakost toka v tokokrogu,
- upornost vseh zunanjih elementov vezja,
· - notranji upor vira napetosti.
Iz Ohmovega zakona za celotno vezje sledijo naslednje posledice:
Za r< · Pri r>>R jakost toka ni odvisna od lastnosti zunanjega tokokroga (od velikosti obremenitve). In vir lahko imenujemo trenutni vir. Pogosto izražanje kjer je napetost ali padec napetosti (ali, kar je isto, potencialna razlika med začetkom in koncem odseka prevodnika) se imenuje tudi "Ohmov zakon". Tako je elektromotorna sila v zaprtem tokokrogu, skozi katerega teče tok v skladu z (2) in (3): To pomeni, da je vsota padcev napetosti na notranjem uporu tokovnega vira in na zunanjem tokokrogu enaka EMF vira. Zadnji člen v tej enačbi strokovnjaki imenujejo "terminalna napetost", saj je voltmeter tisti, ki prikazuje napetost vira med začetkom in koncem zaprtega kroga, ki je nanj priključen. V tem primeru je vedno manjši od EMF. Na drug vnos formule (3), in sicer: Električni tok je usmerjeno gibanje električnih nabojev. Velikost toka je določena s količino električne energije, ki prehaja skozi presek prevodnika na časovno enoto. Z eno količino elektrike, ki prehaja skozi prevodnik, še ne moremo v celoti označiti elektrika. Dejansko lahko v eni uri skozi vodnik preide količina elektrike, ki je enaka enemu obesku, in enaka količina elektrike lahko preide skozenj v eni sekundi. Jakost električnega toka v drugem primeru bo veliko večja kot v prvem, saj enaka količina električne energije preteče v veliko krajšem času. Za karakterizacijo jakosti električnega toka se količina električne energije, ki prehaja skozi prevodnik, običajno imenuje enota časa (sekunda). Količina električne energije, ki preteče skozi prevodnik v eni sekundi, se imenuje tok. Enota toka v sistemu je amper (a). Jakost toka - količina električne energije, ki prehaja skozi presek prevodnika v eni sekundi. Moč toka je označena z angleško črko I. Amper je enota jakosti električnega toka (ena od), označena z A. 1 A je enak jakosti nespremenljivega toka, ki bi pri prehodu skozi dva vzporedna ravna vodnika neskončne dolžine in zanemarljive površine krožnega preseka, ki se nahajata na razdalji 1 m drug od drugega v vakuumu, povzročil interakcijsko silo, ki je enaka 2 10 -7 N na dolžinski meter na odseku prevodnika dolžine 1 m. Jakost toka v prevodniku je enaka enemu amperu, če gre skozi njegov presek vsako sekundo en odsek elektrike. Amper - jakost električnega toka, pri kateri količina električne energije, ki je enaka enemu obesku, prehaja skozi presek prevodnika vsako sekundo: 1 amper \u003d 1 kulon / 1 sekunda. Pogosto se uporabljajo pomožne enote: 1 miliamper (mA) \u003d 1/1000 amperov \u003d 10 -3 amperov, 1 mikroamper (mA) \u003d 1/1000000 amperov \u003d 10 -6 amperov. Če poznate količino električne energije, ki je prešla skozi prečni prerez prevodnika v določenem časovnem obdobju, potem lahko trenutno moč najdete po formuli: I \u003d q / t Če električni tok teče v sklenjenem tokokrogu brez vej, potem skozi katerikoli presek (kjer koli v tokokrogu) na sekundo preteče enaka količina elektrike, ne glede na debelino vodnikov. To je zato, ker se naboji ne morejo kopičiti nikjer v prevodniku. torej jakost toka je kjer koli v tokokrogu enaka. V zapletenih električnih tokokrogih z različnimi vejami to pravilo (konstantnost toka na vseh točkah zaprtega tokokroga) seveda ostaja veljavno, vendar velja le za posamezne odseke splošnega tokokroga, ki se lahko štejejo za preproste. Merjenje toka Za merjenje toka se uporablja naprava, imenovana ampermeter. Za merjenje zelo majhnih tokov se uporabljajo miliampermetri in mikroampermetri ali galvanometri. Na sl. 1. prikazuje pogojno grafično predstavitev ampermetra in miliampermetra na električnih tokokrogih.
riž. 1. konvencije ampermeter in miliampermeter
riž. 2. Ampermeter Če želite izmeriti jakost toka, morate vklopiti ampermeter v odprtem krogu (glej sliko 3). Izmerjeni tok prehaja iz vira skozi ampermeter in sprejemnik. Igla ampermetra prikazuje tok v tokokrogu. Kje natančno vklopiti ampermeter, to je pred potrošnikom (štetje v smeri toka) ali za njim, je popolnoma vseeno, saj bo jakost toka v preprostem zaprtem krogu (brez vej) enaka na vseh točkah v tokokrogu.
riž. 3. Vklopite ampermeter Včasih se zmotno verjame, da bo ampermeter, priključen pred porabnikom, pokazal večjo jakost toka kot tisti, ki je vklopljen za porabnikom. V tem primeru se domneva, da se "del toka" porabi v porabniku za pogon. To seveda ne drži in evo zakaj. Električni tok v kovinskem prevodniku je elektromagnetni proces, ki ga spremlja urejeno gibanje elektronov vzdolž prevodnika. Vendar pa energije ne prenašajo elektroni, temveč elektromagnetno polje, ki obdaja prevodnik. Skozi kateri koli prečni prerez vodnikov preprostega električnega tokokroga prehaja popolnoma enako število elektronov. Koliko elektronov je izšlo iz enega pola vira električne energije, toliko jih bo šlo skozi porabnik in seveda šlo na drugi pol, izvor, saj se elektroni kot materialni delci med svojim gibanjem ne morejo porabiti. riž. 4. Merjenje toka z multimetrom V tehniki obstajajo zelo veliki tokovi (na tisoče amperov) in zelo majhni (milijontke ampera). Na primer, trenutna jakost električnega štedilnika je približno 4 - 5 amperov, žarnice z žarilno nitko - od 0,3 do 4 ampere (in več). Tok, ki teče skozi fotocelice, je le nekaj mikroamperov. V glavnih žicah transformatorskih postaj, ki zagotavljajo električno energijo za tramvajsko omrežje, tok doseže na tisoče amperov. Moč strume je cel kup nabitih delcev v eni ravnini. Moč struma lahko spoznate v praksi z uporabo posebnih pripomočkov za brisanje ali pa ga razvijete v pomoč z uporabo že pripravljenih formul, kar pomeni, da ga morate dati. Fizikalna količina, ki kaže naboj, ki preide skozi prevodnik v samo eni uri, se imenuje jakost struma. Osnovna formula, zgіdno z kakoyu lahko razrahuvat tsyu silo: I = q / t. Tako je instalacija prešla skozi prečni odsek naboja do intervala ene ure, s pomočjo katerega je električar šel skozi, tako zelo shukanoї vrednost I. Dešifriranje pomena: Elektrika je lahko nameščena - ce strum, ki je za zamenjavo baterije, ali v obliki mobilnega telefona robota, in menjava - kar je v rozeti. Osvetlitev in delovanje vseh električnih naprav sta najpomembnejša elektrika. Pomen spremenljivega struma je v tem, da se vin lažje preoblikuje, spodnji je konstanten. Prvo zadnjico na robotski strumi lahko preizkusimo ob prižganih fluorescenčnih sijalkah: medtem ko je lučka prižgana, se delci premikajo naprej - nazaj - naprej. V tsomu i je glavno bistvo kačje strume. Za zamovchuvannyam Ide o vimiryuvannya najbolj tsgo vrsto električne energije, tako da zaradi največjih razširitev v pobutі. Odvisno od Ohmovega zakona se moč struma lahko razvije s formulo (za vložek električnega vložka): I = U / R є dilyanki, izraženo v ohmih. Izhodyachi іz Ohmov zakon, moč električne energije v novi kopji izgleda takole: I \u003d E / R + r, de Ohmovi zakoni zastosovní za izračun konstantnega struma, kot če bi bilo treba prepoznati velikost moči zamenljivega električarja, potem bi morali najti vrednost naslednjega, da dodate korenu dveh. Glavni načini dodeljevanja moči struma za pomožne sisteme fitingov v praksi: Da bi vedeli moč udarca na tleh, je najpogostejši vicorist poseben pripomoček za to - ampermeter. Ce nastavki so vključeni v razširitev električnega vložka na potrebnih točkah za ublažitev jakosti električnega naboja, ki prehaja skozi prečko v eni uri. Za poznavanje velikosti jakosti malega električarja se uporabljajo miliampermeter, mikroampermeter in galvanometrija, ki so pred tem tudi povezani v sulico, kjer je potrebno prepoznati jakost struma. Povezava je možna na dva načina: zaporedno in vzporedno. Imenovanje moči sproščenega struma ni tako pogosto zahtevano, saj je podpora ali podpora napetosti, vendar brez pomena fizične vrednosti moči strume nemogočega vrtenja zakrnele napetosti. Vsa cikava Električni strum - tse ruh (urejeni) nabiti delci. Vinikaê elektrichny strum pri premikanju vílnyh ionіv аbo elektronіv. Nič doplačila, potrpežljivost skozi žični vodnik. Tako kot z isto povprečno švedščino ... Čudežni fizikalni pojav, poimenovan po Yogu Vidkrivachu, je razkril slavni francoski fizik A. M. Ampère. Leta 1820 je André Marie eksperimentiral s prisotnostjo nekakšne kinetične sile, kot bi se vlila v električni prevodnik ...
Spoštovanje, samo še DANES!
