Основні величини електричного струму. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Електрика для початківців

 Коментарі до статті

Кількість електрики та сила струму. Дії електричного струму можуть бути сильними чи слабкими. Сила дії електричного струму залежить від величини заряду, що протікає ланцюгом за певну одиницю часу.

Чим більше електронів перемістилося від одного полюса джерела до іншого, тим більше заряд, перенесений електронами. Такий загальний заряд називається кількість електрики, що проходить крізь провідник.

Від кількості електрики залежить, зокрема, хімічна дія електричного струму, тобто чим більший заряд пройшов через розчин електроліту, тим більше речовини осяде на катоді та аноді. У зв'язку з цим кількість електрики можна підрахувати, зваживши масу речовини, що відклалася на електроді, і знаючи масу і заряд одного іона цієї речовини.

Силою струму називається величина, що дорівнює відношенню електричного заряду, що пройшов через поперечний переріз провідника, до його протікання. Одиницею виміру заряду є кулон (Кл), час вимірюється в секундах (с). І тут одиниця сили струму виявляється у Кл/с. Таку одиницю називають ампером (А).

Для того, щоб виміряти силу струму в ланцюзі, застосовують електровимірювальний прилад, званий амперметром. Для включення в ланцюг амперметр забезпечений двома клемами. У його ланцюг включають послідовно.

Електрична напруга. Ми вже знаємо, що електричний струм є впорядкованим рухом заряджених частинок - електронів. Це рух. створюється з допомогою електричного поля, яке здійснює у своїй певну роботу. Це називається роботою електричного струму.

Для того, щоб перемістити більший заряд електричним ланцюгом за 1 с, електричне поле повинно виконати велику роботу. Виходячи з цього, з'ясовується, що робота електричного струму має залежати від сили струму. Але існує ще одне значення, від якого залежить робота струму. Цю величину називають напругою.

Напруга - це відношення роботи струму на певній ділянці електричного ланцюга до заряду, що протікає по цій же ділянці ланцюга. Робота струму вимірюється у джоулях (Дж), заряд – у кулонах (Кл). У зв'язку з цим одиницею виміру напруги стане 1 Дж/Кл. Цю одиницю назвали вольтом (В).

Для того щоб в електричному ланцюзі виникла напруга, потрібне джерело струму. При розімкнутому ланцюгу напруга є тільки на клемах джерела струму. Якщо це джерело струму включити в ланцюг, напруга виникне і окремих ділянках ланцюга.

У зв'язку з цим з'явиться струм у ланцюгу. Тобто коротко можна сказати таке: якщо в ланцюзі немає напруги, немає і струму.

Для того щоб виміряти напругу застосовують електровимірювальний прилад, званий вольтметром. Своїм зовнішнім виглядом він нагадує амперметр, що раніше згадувався, з тією лише різницею, що на шкалі вольтметра стоїть буква V (замість А на амперметрі). Вольтметр має дві клеми, за допомогою яких він паралельно вмикається в електричний ланцюг.

електричний опір. Після підключення в електричний ланцюг усіляких провідників та амперметра можна помітити, що при використанні різних провідників амперметр видає різні показання, тобто в цьому випадку сила струму, що є в електричному ланцюзі, різна.

Це можна пояснити тим, що різні провідники мають різний електричний опір, що є фізичну величину. На честь німецького фізика її назвали Омом. Як правило, у фізиці застосовуються більші одиниці: кілоом, мегаом та ін.

Опір провідника зазвичай позначається буквою R, довжина провідника - L, площа поперечного перерізу - S. У цьому випадку опір можна записати у вигляді формули:

R = р * L/S,

де коефіцієнт р називається питомим опором. Цей коефіцієнт виражає опір провідника довжиною в 1 м при площі поперечного перерізу, що дорівнює 1 м2. Питомий опір виявляється у Ом х м.

Оскільки дроти, як правило, мають досить малий переріз, зазвичай їх площі виражають у квадратних міліметрах. В цьому випадку одиницею питомого опору стане Ом х мм²/м. У наведеній нижче табл. 1 показані питомі опори деяких матеріалів.

За даними табл. 1 стає зрозуміло, що найменший питомий електричний опір має мідь, найбільше - метал металів. Крім цього, великий питомий опір мають діелектрики (ізолятори).

Електрична ємність. Ми вже знаємо, що два ізольовані один від одного провідники можуть накопичувати електричні заряди. Це характеризується фізичної величиною, яку назвали електричної ємністю.

Електрична ємність двох провідників - не що інше, як відношення заряду одного з них до різниці потенціалів між цим провідником та сусіднім. Чим менше буде напруга при отриманні заряду провідниками, тим більша їхня ємність. За одиницю електричної ємності приймають фарад (Ф). Насправді застосовуються частки цієї одиниці: микрофарад (мкФ) і пикофарад (пФ).

Якщо взяти два ізольованих один від одного провідника, розмістити їх на невеликій відстані один від одного, то вийде конденсатор.

Місткість конденсатора залежить від товщини його пластин і товщини діелектрика та його проникності. Зменшуючи товщину діелектрика між пластинами конденсатора можна набагато збільшити ємність останнього.

На всіх конденсаторах, окрім їхньої ємності, обов'язково вказується напруга, на яку розраховані ці пристрої.

Таблиця 1. Питомий електричний опір деяких матеріалів

Робота і потужність електричного струму. Зі сказаного вище відомо, що електричний струм здійснює певну роботу. При підключенні електродвигунів електрострум змушує працювати всіляке обладнання, рухає рейками поїзда, освітлює вулиці, обігріває житло, а також справляє хімічну дію, тобто дозволяє виконувати електроліз і т.д.

Можна сказати, що робота струму на певній ділянці ланцюга дорівнює добутку сили струму, напруги та часу, протягом якого відбувалася робота. Робота вимірюється в джоулях, напруга – у вольтах, сила струму – амперах, час – у секундах. У зв'язку з цим 1 Дж = 1 В х 1 А х 1 с. З цього виходить, щоб виміряти роботу електричного струму, слід задіяти відразу три прилади: амперметр, вольтметр і годинник. Але це громіздко та малоефективно. Тому, як правило, роботу електричного струму заміряють електричними лічильниками. У пристрої даного приладу є всі вищеназвані прилади.

Потужність електричного струму дорівнює відношенню роботи струму до часу, протягом якого вона відбувалася. Потужність позначається літерою "Р" і виявляється у ватах (Вт). На практиці використовують кіловати, мегавати, гектовати та ін. Для того щоб заміряти потужність ланцюга, потрібно взяти ватметр. Електротехніки роботу струму, виражають у кіловат-годинах (кВтч).

Автор: Смирнова Л.М.

Дивіться інші статті розділу Електрика для початківців.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву Розробка стандарту зв'язку 6G 07.11.2021 Міжнародна група дослідників з Японії та Фінляндії працюватиме над створенням технологій та стандартів для шостого покоління бездротового зв'язку, широко відомого як 6G, у рамках угоди про спільні дослідження між двома країнами. У той час, коли більше людей, ніж будь-коли, покладаються на телекомунікації в різних аспектах свого життя, багато хто вважає, що ми повинні прискорити розвиток комунікаційних технологій. Ключовим аспектом цієї технології є спосіб бездротового зв'язку людей та машин. Щоб відкрити нове покоління бездротового зв'язку, необхідне міжнародне співробітництво, оскільки загальні стандарти сприяють їхньому прийняттю. З цією метою Японія та Фінляндія розпочали двостороннє партнерство у рамках співпраці між Токійським університетом та університетом Оулу у Фінляндії. Протягом наступних кількох років буде створено дорожню карту для стандарту 6G та проведено дослідження технологічних компонентів. Матті Латва-ахо – професор академії Університету Оулу та директор національної дослідницької програми 6G Flagship у Фінляндії – призначений науковим співробітником Університету Токіо. Він співпрацюватиме з професором Акіхіро Накао з Вищої інженерної школи UTokyo, а їхня команда працюватиме над дослідженням та розробкою майбутніх технологій 6G та технічних стандартів. "Йдеться не тільки про більш високі швидкості і швидший відгук, хоча ці речі будуть покращені, - сказав Накао. - Цілі 6G включають значне підвищення енергоефективності, безпеки на основі квантової механіки, оптимізацію мережі на основі штучного інтелекту, інтеграцію з супутниковими мережами та багато іншого. У повсякденному житті все це означає, що людям буде зручніше спілкуватися один з одним, а також взаємодіяти з сервісами та пристроями. Деякі області життя, в яких може бути корисна технологія 6G, включають охорону здоров'я, де малопотужні вбудовані датчики можуть передавати дані про стан здоров'я в реальному часі лікарям або експертним системам, або навіть реагувати на стихійні лиха, оскільки інтеграція із супутниковими платформами означає, що якщо наземна інфраструктура буде пошкоджена, тоді можна буде підтримувати важливу комунікацію. Це особливо важливо в таких країнах, як Японія, де землетруси, цунамі, повені і навіть виверження вулканів є цілком реальною небезпекою, що впливає на життя людей.

Інші цікаві новини:

▪ Пентагон розробляє орбітальну станцію

▪ Штучний аналог присоски риби-прилипали

▪ Люди полюють на птахів чи навпаки

▪ Золото з герані

▪ Організм людини містить 30 трильйонів клітин

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Регулятори потужності, термометри, термостабілізатори. Добірка статей

▪ стаття Я готовий і правду різати - тихомолком, тихомолком! Крилатий вислів

▪ стаття Що являли собою перші океанські пароплави? Детальна відповідь

▪ стаття Белена чорна. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Акустичний вимикач освітлення. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Пророчі карти. Секрет фокусу

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages ​​of this page

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт

www.diagram.com.ua
2000-2024