Сила тока. Измерение силы тока - услуги электромонтажа, строительства и ремонта

Прибор, используемый для измерения силы тока в цепи, называется амперметром..

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам из набора, вам необходимо добавить его в свой личный кабинет через покупку в каталоге.

Содержание

Получите удивительные возможности

Конспект урока “Ампераж. Измерение тока”.

На предыдущем уроке мы говорили о том, какие действия может оказывать электричество, когда оно течет в различных средах. Узнав о трех действиях электричества, спросите себя: от чего зависит эффективность каждого действия, например, от количества тепла, выделяемого нитью накала электрической лампы, массы меди, выделяемой в ходе эксперимента, переносной силы создаваемого электромагнита?

Эффективность этих действий будет зависеть от нескольких причин. Электрический ток, как мы знаем, представляет собой направленное движение заряженных частиц. Поэтому, Чем больше электрический заряд, переносимый частицами через поперечное сечение проводника в данный момент времени, тем интенсивнее будет ток.

Здесь можно использовать аналогию: производительность воды на водяной мельнице или гидроэлектростанции, конечно же, определяется массой воды, проходящей через такое устройство каждую секунду. Поэтому наиболее важной характеристикой электрического тока является величина, называемая силой тока.

Сила тока – это физическая величина, численно равная электрическому заряду, протекающему через поперечное сечение проводника в единицу времени. Он обозначается буквой I.

Пусть q – заряд, протекающий через поперечное сечение проводника в данный момент времени t. Поэтому очевидно, что для нахождения заряда, протекающего в каждую секунду, мы должны разделить общий заряд на величину временного интервала, что приводит нас к формуле для тока:

Единица силы тока не вводится никакими формулами, а просто выбирается условно, как это уже было сделано с единицами массы, времени и длины.

Сейчас можно сказать, что такое решение лишено логики: взять в качестве основной величины не единицу заряда, о чем говорилось гораздо раньше, а единицу тока, которая является величиной, получаемой путем логической операции с электрическим зарядом.

Вы абсолютно правы! Однако суть в том, что для всех базовых единиц необходимо создать стандарты, то есть устройства, позволяющие собирать и хранить без потерь информацию о выбранной единице. Поэтому для единицы тока можно выбрать и сохранить эталон с гораздо большей точностью, чем для единицы электрического заряда, что и объясняет такую “нелогичность” в выборе базовой единицы.

В 1948 году. Генеральная конференция по весам и мерам решила, что единица тока должна быть основана на явлении взаимодействия двух проводников по току. Это явление можно наблюдать в эксперименте. Если через два параллельных проводника течет ток, то в зависимости от направления тока проводники будут притягиваться или отталкиваться друг от друга.

Сила притяжения или отталкивания между проводниками прямо пропорциональна силе протекающего в них тока, т.е. Чем больше ток, тем сильнее взаимодействие между проводниками.

Однако для того, чтобы установить точную закономерность, необходимо соблюдать очень строгие экспериментальные условия. Проводники должны быть тонкими и бесконечно длинными и находиться на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме.

Поэтому, за единицу тока принимается ток, при котором бесконечно длинные параллельные проводники, на расстоянии … на расстоянии одного метра на расстоянии одного метра друг от друга в вакууме, на каждом метре длины взаимодействуют с силой 2 ∙ 10 -7 Н.

Эта единица тока называется амперы. Он назван в честь французского физика А. Ампера и является основной единицей измерения силы тока в системе СИ.

1 Ампер – это очень большая единица силы тока. Именно поэтому в науке, технике и практике часто используются кратные и дольные числа тока:

Как только мы узнаем единицу тока, мы также сможем дать строгое определение единицы электрического заряда (количества электричества). Зная формулу для расчета силы тока, мы можем написать q = Это. Учитывая, что единицей силы тока является ампер, а единицей времени – секунда, получаем, что 1 С – это заряд, протекающий за 1 с через поперечное сечение проводника с силой тока 1 А.

Еще одна очень важная особенность тока заключается в следующем: ток во всех частях проводника, по которым течет электрический ток, одинаков. Идея заключается в том, что когда ток течет в проводнике, заряд не накапливается ни в одной части проводника. Так, если ток в начале проводника, например, металлического провода, равен 1 А, то ток в каждом поперечном сечении проводника и в конце проводника также должен быть равен 1 А.

Прибор, используемый для измерения силы тока в цепи, называется амперметром..

Амперметр по принципу действия и конструкции похож на гальванометр. Его работа основана на магнитном воздействии тока.

Чем больше тока проходит через катушку, тем сильнее он взаимодействует с магнитом, тем больше угол поворота указателя. Поскольку амперметр используется для измерения тока, он сконструирован таким образом, что его включение в цепь практически не влияет на ток в цепи.

Чтобы отличить амперметр от гальванометра, на его шкале ставится буква “А”. На схемах амперметр изображен в виде круга с буквой “А” в центре:

Будьте осторожны с амперметрами, поскольку каждый из них рассчитан на определенную максимальную силу тока. В противном случае он может просто перегореть.

Амперметр подключается последовательно с устройством, силу тока которого необходимо измерить. Другими словами, чтобы проконтролировать значение тока, протекающего в интересующей нас части цепи, мы должны обязательно сделать разрыв в цепи и поместить в него амперметр, чтобы весь заряд, протекающий в этой части цепи, прошел через прибор.

Обратите также внимание, что каждая клемма на приборе имеет свой знак: “плюс” или “минус”. Это означает, что клемма со знаком плюс всегда должна быть подключена к проводу от положительного полюса источника тока, а клемма со знаком минус – к отрицательному полюсу.

Если цепь состоит из нескольких проводников или устройств, соединенных последовательно (это соединение, при котором начало одного провода соединяется с концом другого), амперметр будет показывать одинаковый ток во всех точках цепи.

Пример решения проблемы.

Проблема. Найдите силу тока, протекающего в проводнике, используя график заряда, переносимого с течением времени. Сколько электронов прошло через поперечное сечение проводника за 5 секунд?

НИЖНЕЕ УСИЛИЕ – равен электрическому заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за 1 с….. – Большой энциклопедический словарь

Найдите и аннотируйте ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.

Физические величины, алфавитный порядок
Электричество

Фонд Викимедиа . 2010 .

Полезная страница

Смотреть что такое “ампераж” в других словарях:

ТЕКУЩАЯ СТОИМОСТЬ. – Скалярная характеристика электрического тока; равна отношению заряда Dq, перенесенного через поперечное сечение проводника за промежуток времени Dt, к этому промежутку: i=Dq/Dt. Единицей измерения S.T. является ампер. Амперметры используются для измерения S.T. Физическая …. … Энциклопедия физики

ПИТАНИЕ – Сила тока, равная электрическому заряду, протекающему через поперечное сечение проводника за 1 с. В системе СИ он измеряется в амперах. Максимальный безопасный ток, протекающий через тело человека, составляет >1 мА, ток, протекающий через бытовую лампу… Современная энциклопедия

AMPERAGE – Ток – количество электрической энергии, протекающей через поперечное сечение проводника в единицу времени (за 1 секунду). Ток – это основная величина, характеризующая силу электрического тока и измеряемая в амперах. Железнодорожный технический словарь. M.:…. Железнодорожный технический словарь

ПИТАНИЕ – электрический заряд, протекающий через поперечное сечение проводника за 1 с….

МОЩНОСТЬ ПРОВОДИМОСТИ – (Мощность проводимости) см. Электрический ток. Самойлов К.И. Морской словарь. М. Л.: Государственное военно-морское издательство НКМФ СССР, 1941… Военно-морской словарь

текущий – [http://www.eionet.europa.eu/gemet/alphabetic?langcode=en] EN Электрическая мощность Скорость преобразования электрической энергии в другие формы энергии, равная произведению силы тока и падения напряжения. (Источник: MGH)…..

текущий – Равен электрическому заряду в поперечном сечении проводника за 1 с. Термин “сила тока” используется для описания физической величины, равной количеству … … …

текущий – Ток, current] скалярная характеристика электрического тока i; равна отношению заряда Δq, переносимого через поперечное сечение проводника в момент времени Δt, t = Δq/Δt. Единицей измерения тока является ампер (A). Амперы используются для измерения тока… … Энциклопедический словарь по металлургии

текущий – электрический ток (величина); полный ток; сила тока Скалярная величина, равная сумме токов проводимости, переноса и реактивных токов через данную поверхность…. Политехнический терминологический словарь

текущий – Текущая сила vok. Stromstärke, f rus. сила тока, f pranc. intensité de courant, f … Автоматический терминал žodynas

Первое определение силы тока было дано Андре-Мари Ампером (1775-1836), французским ученым, физиком и математиком. Его определение послужило основой для концепции силы тока, которую мы используем сегодня.

Типы проводников

Вещества, в которых заряженные частицы (электроны) свободно перемещаются между собой, называются проводниками. Это относится почти ко всем металлам, растворам кислот и солей. В других веществах электроны перемещаются между собой очень слабо или вообще не перемещаются. Эта группа веществ называется диэлектриками или изоляторами. К ним относятся эбонит, янтарь, кварц и неизмененные газы. Сегодня существует множество искусственных материалов, которые действуют как изоляторы и широко используются в электротехнике.

Мы не будем углубляться в физику, но мы узнаем о принципе действия электрического тока.

Что такое сила тока и напряжение

Давайте пропустим часть физики и узнаем о принципе действия электрического тока.

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц (как положительных, так и отрицательных, в зависимости от материи)..

Какие частицы движутся? В проводниках (медь, алюминий, золото, железо и т.д.) это электроны, в электролитах – ионы, в электронно-дырочной системе (в полупроводниках) – электроны и дырки (положительно заряженные частицы). Электрон – Отрицательно заряженная частица, которая обращается вокруг ядра атома. Поэтому в проводниках движутся отрицательно заряженные частицы – электроны.

Электроны в проводнике на самом деле движутся не от плюса к минусу, как принято считать, а от минуса к плюсу, поскольку противоположные заряды отталкиваются.

Некоторые атомы имеют свободные электроны и могут переходить к другому атому. Атомы различных веществ могут иметь недостаток электронов или избыток электронов. Затем, когда эти вещества вступают в контакт друг с другом, электроны атомов одного вещества, имеющего избыток электронов, переходят к атомам другого вещества, имеющего недостаток электронов. Переданный электрон будет заменен новым электроном от соседнего атома. И этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока заряды двух веществ не сравняются. Этот процесс… электрический текущий.

В переменном электрическом токе направление заряженных частиц постоянно меняется, например, в российской сети 220 В оно меняется 50 раз в секунду (при частоте 50 герц).

Электрический ток характеризуется силой тока. Ток – это число заряженных частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Единицей измерения является ампер.

Напряжение – описывает разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле. Единицей измерения является вольт.

Аналогия с водой.

Что такое электрический ток и что такое напряжение? Чтобы ответить на этот вопрос и полностью понять его, лучше привести аналогию. Аналогия, которую я хочу вам представить, много раз приводилась в Интернете и основана на воде. Поскольку мы имеем дело с водой каждый день, эта аналогия будет более понятной.

Поэтому давайте проведем эксперимент. Возьмите два сосуда, установленные на одном уровне и соединенные одним шлангом.

Налейте воду в один сосуд, а другой оставьте пустым. Вода начнет поступать по шлангу из емкости с водой в пустую емкость. Разница уровней в сосудах, в нашей аналогии, – это напряжение, или разность потенциалов.

Количество воды, протекающей через поперечное сечение шланга в единицу времени, – это сила тока.

Если мы перейдем на другой шланг с меньшим внутренним диаметром (или пережмем его наполовину) и повторим эксперимент, то увидим, что вода будет перетекать из одного сосуда в другой дольше. Для этого эксперимента можно использовать секундомер. ВВнутренний диаметр (поперечное сечение) шланга в нашей аналогии будет сопротивлением. Чем меньше диаметр шланга, тем больше сопротивление и, следовательно, меньше сила тока.

Когда уровни воды в сосудах равны (разность потенциалов равна нулю), сила тока будет равна нулю.

Таким образом, магнитная стрелка вблизи токопровода вращается. В отличие от химических и тепловых токов, магнитный эффект является основным, поскольку он возникает во всех без исключения проводниках.

Электрический ток. Сила электричества – физика в классе

«Физика – 10 класс”.

Электрический ток – Направленное движение заряженных частиц. Электричество освещает дома, приводит в движение машины, нагревает плиты, запускает радиоприемники и т.д.

Рассмотрим простейший случай направленного движения заряженных частиц – постоянный ток.

Какой электрический заряд называется элементарным?
Что такое элементарный электрический заряд?
В чем разница между зарядами в проводнике и диэлектрике?

Когда заряженные частицы движутся по проводнику, электрический заряд переносится из одной точки в другую. Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, например свободных электронов в металле, перенос заряда не происходит (рис. 15.1, а).

В среднем через поперечное сечение проводника проходит одинаковое количество электронов в двух противоположных направлениях. Электрический заряд передается через поперечное сечение проводника только в том случае, если помимо беспорядочного движения электроны участвуют в направленном движении (рис. 15.1, б).

В этом случае мы говорим, что проводник несет электрический ток.

Электрический ток – это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Электрический ток имеет определенное направление.

Направление тока – это направление движения положительно заряженных частиц.

При перемещении в целом инертного тела, несмотря на упорядоченное движение большого количества электронов и атомных ядер, электрический ток не возникнет. Полный заряд, перенесенный через любое сечение, будет равен нулю, поскольку заряды разных знаков движутся с одинаковой средней скоростью.

Направление тока совпадает с направлением вектора напряженности электрического поля. Если ток возникает в результате движения отрицательно заряженных частиц, то считается, что направление тока противоположно направлению движения частиц.

Выбор направления тока не очень удачен, поскольку в большинстве случаев ток представляет собой упорядоченное движение электронов – отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда еще ничего не было известно о свободных электронах в металлах.

Действие тока.

Мы не можем непосредственно наблюдать движение частиц в проводнике. О наличии электрического тока следует судить по действиям или явлениям, которые его сопровождают.

Сначала нагревается проводник, по которому течет ток.

Во-вторых, электрический ток может изменить химический состав проводника: например, он может высвободить его химические компоненты (медь из раствора медного купороса и т.д.).

В-третьих, ток оказывает сильное влияние на соседние токи и намагниченные тела. Это действие тока называется магнитный.

Например, магнитная стрелка вращается возле проводника с током. В отличие от химических и тепловых токов, магнитный эффект является основным, поскольку он присутствует во всех без исключения проводниках.

Химический эффект тока наблюдается только в растворах и расплавленных электролитах, а нагрев не происходит в сверхпроводниках.

В лампочке поток электрического тока излучает видимый свет, а электродвигатель совершает механическую работу.

Сила тока.

Если в цепи существует электрический ток, это означает, что электрический заряд непрерывно переносится по поперечному сечению проводника.

Заряд, переносимый в единицу времени, является основной количественной характеристикой тока, называемой текущий.

Если заряд Δq проходит через поперечное сечение проводника за время Δt, то средний ток равен:

Средний ток равен отношению заряда Δq, протекшего через поперечное сечение проводника за промежуток времени Δt, к данному промежутку времени.

Если ток не изменяется во времени, он называется неизменный.

Изменяющийся во времени ток также задается уравнением (15.1), но временной интервал Δt в этом случае должен быть очень мал.

Ток, как и заряд, является скалярной величиной.

Это может быть позитивныйа также отрицательный. Знак тока зависит от того, какое направление цепи мы примем за положительное.

Ток I > 0, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае я http://class-fizika.ru/10_a159.html.

Это также просто: W = U*I. Она измеряется в ваттах. Найдите силу тока, если известны напряжение и сопротивление. I = 220 В / 500 Ом = 0,44 А.

Источник электрической энергии характеризуется мощностью, т.е. количеством электрической энергии, которую он производит в единицу времени. Электроприбор, потребляющий электроэнергию, также характеризуется мощностью. Напряжение измеряется в вольтах (В). Сила (величина) тока измеряется в амперах (A).

Сила тока в Международной системе единиц (СИ) измеряется в амперах (по-русски: А; по-народному: А), ампер является одной из семи основных единиц СИ. 1 A = 1 кл/с.

Читайте далее: