Что такое электрический ток - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Из этой статьи вы узнали, что такое электрический ток. Но как рассчитать силу тока?

Представьте себе следующую картину:

Две бутылки, соединенные трубкой и краном. Одна бутылка наполнена водой, а в трубке плавают рыбы.

Трубка представляет собой проводник (например, медную проволоку). Если посмотреть на медную проволоку под микроскопом, то можно увидеть атомы, состоящие из электроны. А роль электронов будут играть наши рыбки, которые летают в трубе (т.е. движутся хаотично). И рыба никуда специально не перемещается, она летит, как ей вздумается.

Теперь давайте откроем кран и посмотрим, что произойдет. По сути, вода будет перетекать из одной бутылки в другую (принцип сообщающихся сосудов) и забирать нашу рыбу, и это намеренное движение.

В металлических проводниках носителями заряда являются свободные электроны.
При повышении температуры хаотическое тепловое движение атомов препятствует направленному движению электронов, и сопротивление проводника увеличивается.
После охлаждения и достижения абсолютного нуля температуры, когда тепловое движение прекращается, сопротивление металла становится равным нулю.

Содержание

Электрический ток в проводниках

Проводники содержат свободные носители заряда, которые приводятся в движение электрическим полем и создают электрический ток.

В металлических проводниках носителями заряда являются свободные электроны.
При повышении температуры хаотическое тепловое движение атомов препятствует направленному движению электронов, и сопротивление проводника увеличивается.
По мере уменьшения температуры и приближения к абсолютному нулю, когда тепловое движение прекращается, сопротивление металла стремится к нулю.

Электрический ток в жидкостях (электролитах) существует как направленное движение заряженных атомов (ионов), которые образуются при электролитической диссоциации.
Ионы движутся к электродам противоположного знака и нейтрализуются, осаждаясь на них. – Электролиз.
Анионы – это положительные ионы. Они движутся к отрицательному электроду, катоду.
Катионные ионы – это отрицательные ионы. Они движутся к положительному электроду, или аноду.
Законы электролиза Фарадея определяют массу вещества, высвобождаемого на электродах.
При нагревании сопротивление электролита уменьшается из-за увеличения числа молекул, распадающихся на ионы.

Электрический ток в газах – это плазма. Электрический заряд переносится положительными или отрицательными ионами и свободными электронами, которые образуются в результате излучения.

В вакууме электрический ток возникает как поток электронов от катода к аноду. Используется в устройствах, испускающих электронный луч – лампах.

Проводя различные эксперименты с электрическим током, Георг Ом заметил, что в зависимости от используемых электрических цепей приборы показывали разные токи. Это было доказательством того, что каждый проводник имеет свое собственное сопротивление. Чтобы рассчитать его, разделите длину проводника на площадь его поперечного сечения. За единицу измерения сопротивления принят ом.

Постоянный и переменный ток

Из самого названия понятно, что постоянный ток – это ток, который не меняет направление или частоту, независимо от внешних факторов. Поскольку постоянный ток не имеет частоты, его частота обычно принимается равной нулю.

Соответственно, переменный ток – это ток, который способен менять свою величину и направление в течение заданной единицы времени. Его частота – это количество циклов изменений за определенный период времени. Он измеряется в герцах (Гц).

КУРРЕНТ 1 , а, м. 1. единственный вопрос. Операция и состояние через гласную. поток (ср. поток 1 в 1 знач.), текущий (устаревший). Не бойся, Днепр широкий, стремительный поток холодных вод! Козлов. Река Т. 2. То, что течет, поток, течение (устаревшее). Давайте оба глотнем сладкого аромата поток, поток, как жирный, густой (о вине). Пушкин. Потоки слез. 3. Электрический заряд, движущийся в каком-либо теле, проводнике. Электрическая т. Включение, выключение т. Индукция t. Убит электрическим током. (от прикосновения к проводнику без изоляции). Трамвай стал, тока нет. Высокое напряжение t. Технология низкого тока (телефония, телеграфия, радиотехника, сигнализация и т.д.). Высокотоковая технология (электромеханика, электрическая тяга, электрическое освещение и т.д.)

Значение слова “текущий”

1. Поток, движение какой-либо жидкости, воздушного потока. Пищевые потоки в стеблях и листьях. Ток крови. □ И ему кажется, что он слышит, как бурлят струи, Что он слышит ток подземных вод. Тютчев, Безумие. подумал я, прислушиваясь к крику затаившегося коростеля. И вдруг я почувствовал — мощное течение невидимой и неслышимой реки, ее близость. Белов, Бобришный угол. Холодный поток воздуха тянет туман к реке. Сартаков, Саджанские горы.

2. Поток текущей, проходящей жидкости или воздуха; струя. Представлено: и пробка в потолке, Вином кометы брызнул ток. Пушкин, Евгений Онегин. Шибанов молчал. Из его пробитой ноги хлынула алая кровь. А. К. Толстой, Василий Шибанов. Там [в замке] горячий поток воздуха выходит из решетчатых отверстий в полу – средневековых радиаторов. Паустовский, “Третье свидание”.

3. Упорядоченное движение электрических зарядов в телах или в вакууме. Высокочастотные токи. Токи. □ Завершено строительство электрооборудования, и колхоз получает электроэнергию. Грибачев, Через сердце.

4. Обычно во множественном числе. (токи, –ov). Поток нервной энергии, нервное напряжение, возбуждение. Бубенцов был охвачен этим внутренним творческим возбуждением воли и энергии, которое незаметно передается окружающему миру. Лаптев, “Рассвет”.

TOK 2. , -а, предлоги. текущий, toque, множественное число toque, м.

1. Действие в значении гласного. токе. Вокруг меня со всех сторон по-прежнему токовали рябчики, но все тише и слабее. Была пауза, которая всегда возникает между первым и вторым тактом. Куприн, “Дикая природа”.

2. Место, куда прилетали птицы. Болтушка” – это место, куда самцы и самки некоторых видов дичи весной постоянно прилетают для размножения. С. Аксаков, Записки оружейника.

3. Расчищенная территория для отлова птиц с помощью приманок, силков и т.д.

ТОК 3 , -а, предлоги. о впадине, на утке, множественное число toque и токи, –ey, м. Очищенный участок или специально оборудованное место для обмолота, очистки и сушки зерна.

ТОК 4 , -а, м. Недатированный. Высокий, прямой головной убор без ободка для женщин.

Источник (печатная версия): Словарь русского языка: в 4-х томах / РАН, Институт лингвистических исследований; под ред. А. П. Евгеньевой. – 4-е изд. – М.: Рус. яз; Полиграфресурсы, 1999; (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

Текущий может означать:

Течение – поток, движение в одном направлении (например, у Пушкина: “вином кометы брызнул ток…”).

Электрический ток – направленное движение электрически заряженных частиц.

Косой ток (электродинамика) – быстрое изменение потока электрической индукции.

Ток смещения (радиоэлектроника) – постоянный анодный (коллекторный) ток, протекающий при подаче напряжения смещения на управляющий электрод.

Ток (токи) – собрание самцов некоторых видов в замкнутом пространстве для соперничества за внимание самок.

Ток – птица семейства носорогов, относящаяся к виду в роде Tockus.

Ток – это место, где находятся машины и оборудование для обмолота зерна.

Ток – рукав, прикрепленный к седлу кавалерийского всадника, в который он вставляет свою пику, чтобы не держать ее на весах только правой рукой.

Ток – круглая шапка без околыша.

Ток – город в штате Аляска (США).

Ток – государственный гражданский аэропорт рядом с городом.

Ток – село в Апостольском районе Днепропетровской области (Украина).

Ток – река в Оренбургской области, приток реки Самара (Россия).

Ток – река в Амурской области, правый приток реки Зея (Россия).

ТОК 1. , а, м. 1. единственный вопрос. Деятельность и состояние гласных. Поток (см. поток 1 в 1 знач.), течение (устаревшее). Не бойся, Днепр широкий, стремительный поток холодных вод! Козлов. Река Т. 2. То, что течет, поток, течение (устаревшее). Давайте оба глотнем сладкого аромата поток, поток, как жирный, густой (от вина). Пушкин. Потоки слез. 3. Электрический заряд, движущийся в каком-либо теле, проводнике. Электрическая т. Включение, выключение т. Индукция t. Убит электрическим током. (от прикосновения к проводнику без изоляции). Трамвай стал, тока нет. Т. высокое напряжение. Технология низкого тока (телефония, телеграфия, радиотехника, сигнализация и т.д.). Высокотоковая технология (электромеханика, электрическая тяга, электрическое освещение и т.д.)

ИСТОЧНИК 2 а, о токе, по току, pl. текущий, м. (охота.). Место, где щебечут птицы, стаи. Глухарь т. Крик тетерева. Тетерев, как тетерев на току. Даль.

ТОК 3 А, об утке, на утке, pl. токи (токи окт.), ов, м. 1. Расчищенное место для молотьбы (обл., с.-х.). Обмолот овса на морозной молотилке. Л. Толстой. Покрытие t. (|| Место для определенных бытовых нужд, работы (обл.). 2. Расчищенное место, где птиц ловят с помощью приманок, силков и т.д. (охота).

ТОК 4 , а, м. [фр. toque]. Высокий, прямой, без плеч, женский головной убор.

Источник: “Толковый словарь русского языка” под редакцией Д. Н. Ушакова (1935-1940); (электронная версия): Фундаментальная электронная библиотека

1) река в России, правый приток реки Зея ◆ 2) река в России, правый приток реки Зея Ток – Одна из многочисленных рек, протекающих по территории России.

ток I

1. направление движения газа или жидкости ◆ Клапан устанавливается в трубопроводе таким образом, чтобы направление потока текущего жидкости соответствует стрелке на корпусе. Течение в гребне Малиновой реки // // ВИДЕО Присутствует могучего Днепра, // Веер переливчатых туманов // Из живого серебра. Бестужев-Марлинский, “Отрывок”, 1830 (цитируется по Викитеке).

2. физика направленное движение частиц, особенно электрически заряженных частиц ◆ Генератор переменного тока . ◆ гальванический текущий Проходит через наши тела. Чехов, Тысяча и одна страсть, или Страшная ночь, 1880 (цитата по Викитеке)

3. физика количество заряда, передаваемого через поперечное сечение проводника в единицу времени ◆ Мощность равна произведению текущий раз больше напряжения.

Но, идя путем мягкости, // С доброжелательной душой, // Вы проводите полезные дни. текущий. Державин, “Фелица”, 1782 год.

Фразеологические единицы и устойчивые сочетания

текущий II

1. место для хранения и предварительной обработки зерна ◆ Поскольку для прорастания зерна необходим воздух, зерно на текущий Зерно нельзя складывать в высокие штабеля, где оно просто сгорит.

текущий III

1. весенняя брачная игра для некоторых птиц

2. место, куда птицы прилетают токовать ◆ Японские тетерева также любят петь, драться и ухаживать друг за другом в этом месте. токии хотя они не булькают, как рябчики.

текущая IV

1. ◆ Высокий, прямой, без полей, женский головной убор ◆ Справа от Грохорина сидела дама лет 30, чрезвычайно свежая и молодая, в малиновом платье toqueи перьями, и с гордым видом, ибо она считалась неприступной добродетелью. Лермонтов, “Княгиня Лиговская”, 1838.

Создаем лучшую карту слов вместе

/> Привет, меня зовут Lampbot, и я компьютерная программа, которая помогает создавать карты слов. Я отлично разбираюсь в математике, но пока не очень хорошо понимаю, как устроен ваш мир. Пожалуйста, помогите мне разобраться!

Спасибо! Я стал немного лучше понимать мир эмоций.

Вопрос: магазин мороженого – Это что-то нейтральное, позитивное или негативное?

Он придумал термин “электрический ток” и ввел понятие, что его направление совпадает с движением положительного электричества. Единица измерения электрического тока названа в честь ампера. Ампер является одной из семи основных единиц системы СИ.

Что такое электрический ток?

Когда мы говорим “электрический ток”, мы обычно подразумеваем различные проявления электричества. Ток течет по проводам высоковольтной линии, ток включает стартер и заряжает аккумулятор в нашем автомобиле, молния во время грозы – это также также является электрическим током.

Электролиз, электросварка, искры статического электричества на расческе, ток течет по спирали лампочки, и даже в маленьком карманном фонарике крошечный ток течет через светодиод. А как насчет нашего сердца, которое также генерирует крошечный электрический ток, особенно заметный во время ЭКГ.

В физике электрический ток определяется как упорядоченное движение заряженных частиц, в основном любого носителя электрического заряда. Ток – это также электрон, движущийся вокруг атомного ядра. А заряженная эбонитовая палочка, если взять ее в руку и двигать из стороны в сторону, тоже станет источником электричества: в ней есть ненулевой заряд, и она движется.

Все, что окружает человека и его самого, – это материальный мир, или материя, которая существует в различных формах. Одна из форм материи, из которой состоят все тела в природе (вода, различные металлы и т.д.), называется веществом.

Вещества, которые нельзя химически разложить на отдельные химические элементы, называются простыми веществами. Вещество, состоящее из нескольких элементов, называется соединением.

Все вещества состоят из крошечных частиц – молекул, которые, в свою очередь, состоят из еще более мелких частиц, называемых атомами. В то же время атомы состоят из других, еще более мелких частиц с различными свойствами: ядер и электронов.

В неактивном электрическом поле электроны в веществе находятся в беспорядочном движении. Это происходит потому, что во многих веществах, в основном в металлах, электроны не связаны прочно с ядром и могут свободно перемещаться от одного атома к другому.

Когда в дело вступают силы электрического поля, движение электронов принимает упорядоченное (направленное) состояние, и возникает электрический ток. Следовательно, электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение электронов.

При упорядоченном движении электроны перемещаются от места, где избыток электронов, к месту, где их недостаток, от минуса к плюсу. Однако исторически сложилось так, что в электротехнике принято считать, что ток течет от плюса к минусу.

Скорость распространения тока близка к скорости света – 300000 км в секунду. Однако это не означает, что каждый электрон в отдельности обладает такой скоростью.

Скорость электрона в проводнике составляет лишь доли сантиметра или миллиметра в секунду. Но в результате действия электрического поля ток на одном конце проводника немедленно вызывает ток по всему проводнику.

Подобное явление происходит, например, в трубе, заполненной водой, на одном конце которой установлен насос. Когда насос закачивает воду в трубу, давление, создаваемое в воде, мгновенно передается по трубе от одних молекул к другим. Вода приходит в движение – она течет.

Однако молекулы воды, добавленные насосом, достигнут противоположного конца трубы гораздо позже, чем когда она начнет вытекать из трубы. Численно ток измеряется количеством электрических зарядов, проходящих через поперечное сечение провода за одну секунду.

Физическая аналогия между потоком воды в водопроводной системе и электрическим током: Электропроводка и трубопроводы

Ток течет по проводам бытовых приборов, питающихся от розетки – электроны двигаются вперед и назад 50 раз в секунду – это называется переменный ток.

Высокочастотные сигналы внутри электронных устройств также являются электрическими токами, поскольку электроны и дырки (носители положительного заряда) перемещаются внутри цепи.

Каждый электрический ток своим существованием генерирует магнитное поле. Он обязательно присутствует вокруг проводника с током. Нет магнитного поля без тока и нет тока без магнитного поля.

Даже если вокруг тока не наблюдается магнитного поля, это означает лишь то, что магнитные поля двух токов в момент наблюдения компенсируют друг друга, подобно тому, как в двужильном проводнике любого электрочайника – переменные токи в любой момент направлены в противоположные стороны и текут параллельно друг другу – их магнитные поля нейтрализуют друг друга. Это называется принципом суперпозиции магнитных полей.

На практике для возникновения электрического тока необходимо наличие электрического поля, потенциального поля или спинового поля. В редких случаях заряды движутся чисто механически (например, в генераторе Ван де Граафа – наэлектризованной резинке).

Генератор Ван де Граафа:

Если электрический ток – это направленное движение электрически заряженных частиц, то мы должны найти ответ на вопрос, что приводит эти частицы в движение.

Образование и поддержание электрического тока происходит под действием электрического поля. Величина этого поля определяется работой, которую совершает сила электрического поля при перемещении 1 кулона электричества от одного конца проводника к другому.

Если мы рассмотрим некоторую замкнутую систему, в которой циркулирует вода, то в этой системе должен быть насос, который придает энергию молекулам воды и заставляет их двигаться по трубам. В процессе циркуляции молекулы воды отдают полученную энергию (расходуя ее, например, на преодоление сил трения). Когда молекулы воды возвращаются в насос, они обладают меньшей энергией, чем в исходном состоянии.

Если сравнить электроны с молекулами воды, то можно аналогичным образом представить себе процессы, происходящие в электрической цепи. В этом случае водяной насос будет соответствовать некоему “электронному насосу” или источнику электричества, а линии – проводникам. Важно подчеркнуть, что в электрической цепи электроны не производятся, а просто существуют свободные, высокоподвижные электроны в каждом проводнике.

Если носители заряда получают энергию в какой-то части цепи, то принято говорить, что эта часть цепи является источником, создающим электродвижущую силу (ЭДС).

Таким образом, в электрическом поле заряженная частица испытывает электрическую силу, которая в источниках тока называется ЭДС – электродвижущая сила. ЭДС измеряется в вольтах, подобно напряжению между двумя точками в электрической цепи.

Электродвижущая сила – это причина, которая приводит в движение электрические заряды и определяется энергией, затраченной на перемещение одного электрического заряда.

В то же время источник энергии, перемещающий заряд в замкнутой цепи, имеющей сопротивление, совершает работу как во внутренней части цепи, так и во внешней. Следовательно, на этих участках возникает напряжение, которое мы называем падением напряжения на участке.

Поэтому термин “электродвижущая сила” также включает сумму падений напряжения на внешних и внутренних участках цепи источника питания.

Напряжение и ток – это два связанных между собой электрических явления. Ток будет протекать по проводнику только в том случае, если между его концами существует разность потенциалов. Чем больше напряжение, приложенное к нагрузке, тем больший электрический ток это напряжение способно вызвать.

Переменное напряжение создает переменный ток в проводнике, к которому оно приложено, поскольку электрическое поле, приложенное к носителям заряда, в этом случае также будет переменным. Постоянное напряжение является условием существования постоянного тока в проводнике.

Высокочастотное напряжение (меняющее свое направление сотни тысяч раз в секунду) также способствует возникновению переменного тока в проводниках, но чем выше частота, тем меньше носителей заряда участвует в создании тока в толще проводника, поскольку электрическое поле, действующее на заряженные частицы, вынуждено приближаться к поверхности, и ток течет не в проводнике, а по его поверхности. Это известно как эффект кожи.

Электрический ток может существовать в вакууме, в проводниках, в электролитах, в полупроводниках и даже в диэлектриках (пассивный ток). Действительно, постоянный ток не может существовать в диэлектриках, потому что заряды в них не имеют возможности свободного движения, а могут лишь перемещаться на внутримолекулярное расстояние от своего первоначального положения под действием приложенного электрического поля.

Реальный электрический ток всегда предполагает возможность свободного движения электрических зарядов под действием электрического поля. См. – условия существования электрического тока.

В металлических проводниках электрический ток – это движение “свободных” электронов, причем электроны движутся в направлении, противоположном условному направлению тока (поскольку направление тока условно принимается за направление зарядов).

Электрический ток в газах – это движение положительных ионов в одном направлении и электронов (и отрицательных ионов) в другом направлении. Наконец, электрический ток в электролитах – это движение существующих в жидкости положительных и отрицательных ионов в противоположных направлениях.

Сила электрического тока – Количество электричества, которое протекает через все сечение тока за 1 секунду, зависит, с одной стороны, от числа движущихся зарядов, а с другой – от средней скорости их равномерного движения.

В металлических проводниках число движущихся зарядов (свободных электронов) чрезвычайно велико (около 10-23 в 1 см3 ), но средняя скорость их равномерного движения очень мала (при самых сильных токах, которые может выдержать проводник, эта средняя скорость составляет порядка сантиметра в секунду). Обычно количество движущихся зарядов в жидкостях несколько меньше, и, следовательно, их средние скорости несколько больше.

В газах, из-за их гораздо меньшей плотности и того, что только небольшая часть всех молекул газа оказывается ионизированной, число движущихся зарядов гораздо меньше, но средняя скорость электронов и ионов гораздо больше, чем в металлических проводниках, и достигает сотен и даже тысяч километров в секунду.

Термин “электрический ток” был введен итальянским физиком Алессандро Вольта.. Электрический ток, или, по его версии, “электрический флюид”, протекал в замкнутой цепи, соединяющей концевые круги вольтова столба с металлическим проводником.

Вольтов столб” (1800) был первым неэлектростатическим источником электричества (источником постоянного тока), который состоял из чередующихся кругов меди и цинка, разделенных прокладками из ткани, смоченной кислотой или кислой водой.

Существование постоянного высокого потенциала на вольтовом столбе было тогда совершенно новым явлением. Это был первый химический источник электроэнергии, потенциал которого был постоянным во времени и не требовал никаких методов электрификации для его возобновления.

Вольтов столб состоял из большого количества кругов и имел на концах достаточно высокий потенциал, который можно было определить не только с помощью измерительных приборов (в частности, электроскопа), но и касаясь руками концов кругов. Ощущался сильный электрический удар, как от воронки.

Открытие Вольты очень быстро распространилось в физике и стало предметом дальнейших исследований. В 1800 году физики открыли электрохимическое действие электричества, в частности, разложение воды на кислород и водород с помощью вольтова столба. Эксперименты с гальваническими элементами позволили открыть, помимо химических, другие новые свойства электричества, в том числе его тепловые и магнитные эффекты.

Французский физик А.М. Ампер посвятил большую часть своей работы изучению взаимосвязи между электричеством и магнетизмом. Он обнаружил, что два проводника с током взаимодействуют друг с другом – они притягиваются или отталкиваются друг от друга в зависимости от направления протекающего в них тока. Своей работой он заложил основы электродинамики.

Он ввел термин “электрический ток” и представил идею о том, что его направление совпадает с движением положительного электрического тока. В честь А. М. Ампер был назван единицей измерения электрического тока. Ампер является одной из семи основных единиц системы СИ.

Электрический ток обладает рядом свойств, которые могут быть эффективно использованы во многих практических приложениях. К этим свойствам относятся преобразование электрического тока в другие формы энергии (тепловую, световую, механическую, химическую энергию) простыми техническими средствами и возможность его передачи на большие расстояния, а также скорость его распространения.

Основные условия для возникновения электрического тока следующие:

Наряду с полезными свойствами, электричество является довольно опасным явлением для здоровья и жизни человека. Например, провод под напряжением с силой тока более 0,1 А и напряжением 100 В может вызвать сильный удар током, повреждение внутренних органов и даже остановку сердца. Перед работой в зоне под напряжением всегда измеряйте характеристики тока, протекающего через эту зону, чтобы оценить последствия поражения электрическим током, если возможен контакт с поверхностью под напряжением.

Осторожно. При работе с электроустановками важно знать названия предупреждающих знаков электробезопасности. Это необходимо для того, чтобы знать, насколько опасно работать на том или ином участке цепи, если он случайно или неосознанно находится под напряжением.

Таким образом, знание природы и сущности явления электрического тока (сокращенно ЭТ) позволяет не только понять, как он протекает через определенные вещества, но и осознать опасность этого явления для здоровья человека при неосторожном обращении с проводниками под напряжением или неисправным электрооборудованием.

Читайте далее: