Podstawowe wielkości prądu elektrycznego. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Elektryczność dla początkujących

 Komentarze do artykułu

Ilość energii elektrycznej i natężenie prądu. Oddziaływanie prądu elektrycznego może być silne lub słabe. Natężenie prądu elektrycznego zależy od ilości ładunku przepływającego przez obwód w określonej jednostce czasu.

Im więcej elektronów przemieszcza się z jednego bieguna źródła na drugi, tym większy jest całkowity ładunek przenoszony przez elektrony. Ten ładunek netto nazywany jest ilością prądu przepływającego przez przewodnik.

W szczególności działanie chemiczne prądu elektrycznego zależy od ilości energii elektrycznej, tj. im większy ładunek przejdzie przez roztwór elektrolitu, tym więcej substancji osadzi się na katodzie i anodzie. W związku z tym ilość energii elektrycznej można obliczyć, ważąc masę substancji osadzonej na elektrodzie i znając masę i ładunek jednego jonu tej substancji.

Natężenie prądu to wielkość równa stosunkowi ładunku elektrycznego przechodzącego przez przekrój poprzeczny przewodnika do czasu jego przepływu. Jednostką ładunku jest kulomb (C), czas mierzy się w sekundach (s). W tym przypadku jednostkę prądu wyraża się w C/s. Jednostka ta nazywa się amperem (A).

Aby zmierzyć prąd w obwodzie, stosuje się elektryczne urządzenie pomiarowe zwane amperomierzem. W celu włączenia do obwodu amperomierz jest wyposażony w dwa zaciski. Jest on podłączony szeregowo do obwodu.

Napięcie elektryczne. Wiemy już, że prąd elektryczny to uporządkowany ruch naładowanych cząstek – elektronów. To jest ruch. powstaje za pomocą pola elektrycznego, które wykonuje określoną pracę. Zjawisko to nazywa się pracą prądu elektrycznego.

Aby w ciągu 1 s przepuścić większy ładunek przez obwód elektryczny, pole elektryczne musi wykonać większą pracę. Na tej podstawie okazuje się, że praca prądu elektrycznego powinna zależeć od siły prądu. Ale jest jeszcze jedna wartość, od której zależy praca prądu. Wielkość ta nazywana jest napięciem.

Napięcie to stosunek pracy wykonanej przez prąd w określonym odcinku obwodu elektrycznego do ładunku przepływającego przez ten sam odcinek obwodu. Pracę prądu mierzy się w dżulach (J), ładunek - w kulombach (C). W związku z tym jednostką miary napięcia będzie 1 J/C. Jednostkę tę nazwano woltem (V).

Aby w obwodzie elektrycznym mogło powstać napięcie, potrzebne jest źródło prądu. Gdy obwód jest otwarty, napięcie występuje tylko na zaciskach źródła prądu. Jeśli to źródło prądu zostanie uwzględnione w obwodzie, napięcie pojawi się również w poszczególnych odcinkach obwodu.

W związku z tym w obwodzie pojawi się prąd. Oznacza to, że możemy krótko powiedzieć, co następuje: jeśli w obwodzie nie ma napięcia, nie ma prądu.

Do pomiaru napięcia używa się elektrycznego przyrządu pomiarowego zwanego woltomierzem. Swoim wyglądem przypomina wspomniany wcześniej amperomierz, z tą różnicą, że na skali woltomierza zapisana jest litera V (zamiast A na amperomierzu). Woltomierz ma dwa zaciski, za pomocą których jest podłączony równolegle do obwodu elektrycznego.

Opór elektryczny. Po podłączeniu do obwodu elektrycznego różnych przewodów i amperomierza można zauważyć, że przy zastosowaniu różnych przewodów amperomierz daje różne wskazania, czyli w tym przypadku natężenie prądu dostępnego w obwodzie elektrycznym jest inne.

Zjawisko to można wytłumaczyć faktem, że różne przewodniki mają różną rezystancję elektryczną, która jest wielkością fizyczną. Został nazwany Ohm na cześć niemieckiego fizyka. Z reguły w fizyce stosuje się większe jednostki: kiloom, megaom itp.

Opór przewodnika jest zwykle oznaczany literą R, długość przewodnika to L, a pole przekroju poprzecznego to S. W tym przypadku opór można zapisać wzorem:

R = R * L/S,

gdzie współczynnik p nazywany jest rezystywnością. Współczynnik ten wyraża opór przewodnika o długości 1 m i polu przekroju poprzecznego równego 1 m2. Rezystywność wyrażana jest w omach x m.

Ponieważ druty mają z reguły raczej mały przekrój poprzeczny, ich powierzchnie są zwykle wyrażane w milimetrach kwadratowych. W tym przypadku jednostką rezystywności będzie om x mm²/M. W poniższej tabeli. Rysunek 1 pokazuje rezystancję niektórych materiałów.

Według tabeli. 1 staje się jasne, że miedź ma najniższą oporność elektryczną, a stop metali najwyższą. Ponadto dielektryki (izolatory) mają wysoką rezystancję.

Pojemność elektryczna. Wiemy już, że dwa odizolowane od siebie przewodniki mogą gromadzić ładunki elektryczne. Zjawisko to charakteryzuje się wielkością fizyczną zwaną pojemnością elektryczną.

Pojemność elektryczna dwóch przewodników to nic innego jak stosunek ładunku jednego z nich do różnicy potencjałów między tym przewodnikiem a sąsiednim. Im niższe napięcie, gdy przewodniki otrzymują ładunek, tym większa jest ich pojemność. Jednostką pojemności elektrycznej jest farad (F). W praktyce stosuje się ułamki tej jednostki: mikrofarad (μF) i pikofarad (pF).

Jeśli weźmiesz dwa odizolowane od siebie przewodniki i umieścisz je w niewielkiej odległości od siebie, otrzymasz kondensator.

Pojemność kondensatora zależy od grubości jego płytek oraz grubości dielektryka i jego przepuszczalności. Zmniejszając grubość dielektryka pomiędzy płytkami kondensatora, można znacznie zwiększyć pojemność tego ostatniego.

Na wszystkich kondensatorach, oprócz ich pojemności, należy wskazać napięcie, dla którego te urządzenia są zaprojektowane.

Tabela 1. Rezystywność elektryczna niektórych materiałów

Praca i moc prądu elektrycznego. Z powyższego wynika, że ​​prąd elektryczny wykonuje pewną pracę. Po podłączeniu silników elektrycznych prąd elektryczny wprawia w ruch wszelkiego rodzaju urządzenia, przesuwa pociągi po szynach, oświetla ulice, ogrzewa domy, a także wywołuje efekt chemiczny, tj. Umożliwia elektrolizę itp.

Można powiedzieć, że praca prądu w pewnym odcinku obwodu jest równa iloczynowi prądu, napięcia i czasu, w którym praca została wykonana. Pracę mierzy się w dżulach, napięcie w woltach, prąd w amperach, czas w sekundach. Pod tym względem 1 J = 1 V x 1 A x 1 s. Z tego wynika, że ​​aby zmierzyć pracę prądu elektrycznego, należy użyć jednocześnie trzech przyrządów: amperomierza, woltomierza i zegara. Jest to jednak uciążliwe i nieskuteczne. Dlatego pracę prądu elektrycznego mierzy się zwykle za pomocą liczników elektrycznych. To urządzenie zawiera wszystkie powyższe urządzenia.

Moc prądu elektrycznego jest równa stosunkowi pracy prądu do czasu, w którym była ona wykonywana. Moc jest oznaczona literą „P” i wyrażana w watach (W). W praktyce stosuje się kilowaty, megawaty, hektowaty itp. Aby zmierzyć moc obwodu, należy wziąć watomierz. Inżynierowie elektrycy wyrażają pracę prądu w kilowatogodzinach (kWh).

Autor: Smirnova L.N.

Zobacz inne artykuły Sekcja Elektryczność dla początkujących.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Korzyści z wibracji 20.03.2017 Naukowcy z Augusta University w USA przeprowadzili analizę wyników stosowania mniej popularnego rodzaju ćwiczeń na ciało – „wibracji całego ciała” (BVT). Okazało się, że u myszy kości i mięśnie reagują w podobny sposób, jak podczas regularnych ćwiczeń. Ta obserwacja może być przydatna dla wielu osób, które nie mogą chodzić na siłownię. Taka wibracja wygląda tak: człowiek siedzi, stoi lub leży na maszynie z platformą wibracyjną, a gdy wibruje, przenosi energię do ciała, dzięki czemu mięśnie kurczą się i rozluźniają kilka razy na sekundę. Naukowcy wzięli dwie grupy samców myszy w wieku pięciu tygodni. Do jednej grupy umieścili myszy normalne, a do drugiej myszy zmodyfikowane genetycznie, aby nie reagowały na hormon leptynę (który przyczynia się do uczucia sytości po jedzeniu). Myszy z obu grup poddano różnym ćwiczeniom. Po upływie tygodnia, gdy myszy przyzwyczaiły się do sprzętu, obie grupy rozpoczęły 12-tygodniowy program ćwiczeń. Myszy z grupy IWT „ćwiczyły” po 20 minut dziennie, wibrując z częstotliwością 32 Hz, z przyspieszeniem 0.5g. W innej grupie myszy chodziły po lekko nachylonej bieżni przez 45 minut dziennie. Wreszcie myszy w grupie kontrolnej w ogóle nie były ćwiczone. wszystkie myszy ważono co miesiąc. Myszy genetycznie przeznaczone do otyłości uzyskiwały podobne korzyści metaboliczne z bieżni i IWT i przybierały na wadze mniej niż myszy w ogóle nie ćwiczące, chociaż pozostały cięższe niż normalne i ćwiczone myszy. Ponadto ćwiczenia obu typów zwiększyły masę mięśniową i wrażliwość na insulinę oraz genetycznie zmodyfikowane myszy. Wszystko to razem prowadzi do wniosku, że terapia IWT może być bardzo przydatna dla osób z olbrzymią otyłością. Ogólnie rzecz biorąc, wielu osobom z różnych powodów trudno jest regularnie ćwiczyć, co tylko przyczynia się do rozprzestrzeniania się otyłości i cukrzycy, co z kolei osłabia kości.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Magnetary są bardziej złożone niż myśl

▪ Kobieta karmiąca piersią poprawia zdrowie swojego serca

▪ Amerykańskie elektrownie odnawialne przewyższają energię węglową

▪ mikroskopijny pierścionek z brylantem

▪ Bateria przyszłości bez anody sodowej

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Detektory natężenia pola. Wybór artykułu

▪ Artykuł o Wenus. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kto wynalazł grę w karty? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Olcha szara. Legendy, uprawa, metody aplikacji

▪ artykuł Urządzenie sterujące silnikiem inkubatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Schemat, pinout (pinout) kabla do telefonów Motorola Asim. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024