Виды электрического тока: Что такое электрический ток: основные понятия и характеристики

Содержание

Что такое электрический ток: основные понятия и характеристики

Электрический ток – это движение заряженных частиц в определенном направлении. Происходит подобное явление под влиянием поля. Частицами являются электроны, которые двигаются по проводнику и ионы, передвигающиеся в электролитной среде. Ионы бывают анионами и катионами. Проявляется ток в следующем:

нагрев проводника по которому он протекает, кроме сверхпроводников;
меняется химический состав, например, такое явление как электролиз;
появление магнитного поля. Ток считается направленным движением заряда с токопроводящей среде.

В статье будет рассказано все о таком явлении, как ток. Подробнее будет рассказано об этом в двух видеороликах.

Электрический ток в проводах

Классификация

Если заряженные частицы движутся внутри макроскопических тел относительно той или иной среды, то такой ток называют электрический ток проводимости. Если движутся макроскопические заряженные тела (например, заряженные капли дождя), то этот ток называют конвекционный ток. Различают переменный (англ. alternating current, AC), постоянный (англ. direct current, DC) и пульсирующий электрические токи, а также их всевозможные комбинации. В таких понятиях часто слово «электрический» опускают. Постоянный ток — ток, направление и величина которого слабо меняются во времени.

Переменный ток — ток, величина и направление которого меняются во времени. В широком смысле под переменным током понимают любой ток, не являющийся постоянным. Среди переменных токов основным является ток, величина которого изменяется по синусоидальному закону.

Ток течет по проводам высоковольтных линий электропередач, ток вращает стартер и заряжает аккумулятор в нашем автомобиле, молния во время грозы — это тоже электрический ток.

Электрические разряды

В этом случае потенциал каждого конца проводника изменяется по отношению к потенциалу другого конца проводника попеременно с положительного на отрицательный и наоборот, проходя при этом через все промежуточные потенциалы (включая и нулевой потенциал).

В результате возникает ток, непрерывно изменяющий направление: при движении в одном направлении он возрастает, достигая максимума, именуемого амплитудным значением, затем спадает, на какой-то момент становится равным нулю, потом вновь возрастает, но уже в другом направлении и также достигает максимального значения, спадает, чтобы затем вновь пройти через ноль, после чего цикл всех изменений возобновляется.

Таблица электрический ток и его единицы измерения.

Квазистационарный ток

Это «относительно медленно изменяющийся переменный ток, для мгновенных значений которого с достаточной точностью выполняются законы постоянных токов» (БСЭ). Этими законами являются закон Ома, правила Кирхгофа и другие. Квазистационарный ток, так же как и постоянный ток, имеет одинаковую силу тока во всех сечениях неразветвлённой цепи. При расчёте цепей квазистационарного тока из-за возникающей э. д. с. индукции ёмкости и индуктивности учитываются как сосредоточенные параметры. Квазистационарными являются обычные промышленные токи, кроме токов в линиях дальних передач, в которых условие квазистационарности вдоль линии не выполняется.

Что такое электрический ток, виды и условия его существования

Переменный ток высокой частоты — ток, в котором условие квазистационарности уже не выполняется, ток проходит по поверхности проводника, обтекая его со всех сторон. Этот эффект называется скин-эффектом.

Пульсирующий ток

Ток, у которого изменяется только величина, а направление остаётся постоянным.

Вихревые токи (токи Фуко)

Замкнутые электрические токи в массивном проводнике, которые возникают при изменении пронизывающего его магнитного потока», поэтому вихревые токи являются индукционными токами. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи. Вихревые токи не текут по определённым путям в проводах, а замыкаясь в проводнике образуют вихреобразные контуры.

Вихревой ток

Существование вихревых токов приводит к скин-эффекту, то есть к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника. Нагрев вихревыми токами проводников приводит к потерям энергии, особенно в сердечниках катушек переменного тока.

Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют деление магнитопроводов переменного тока на отдельные пластины, изолированные друг от друга и расположенные перпендикулярно направлению вихревых токов, что ограничивает возможные контуры их путей и сильно уменьшает величину этих токов.

ри очень высоких частотах вместо ферромагнетиков для магнитопроводов применяют магнитодиэлектрики, в которых из-за очень большого сопротивления вихревые токи практически не возникают.

Характеристики

Исторически принято, что направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов в проводнике. При этом, если единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения заряженных частиц. Скорость направленного движения частиц в проводниках зависит от материала проводника, массы и заряда частиц, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и составляет величину, намного меньшую скорости света.

Интересно почитать! Что такое варистор и где его применяют.

За 1 секунду электроны в проводнике перемещаются за счет упорядоченного движения меньше чем на 0,1 мм. Несмотря на это, скорость распространения собственно электрического тока равна скорости света (скорости распространения фронта электромагнитной волны). То есть то место, где электроны изменяют скорость своего движения после изменения напряжения, перемещается со скоростью распространения электромагнитных колебаний.

Разряд молнии – пример природного электричества

Основные типы проводников

В отличие от диэлектриков в проводниках имеются свободные носители нескомпенсированных зарядов, которые под действием силы, как правило разности электрических потенциалов, приходят в движение и создают электрический ток. Вольтамперная характеристика (зависимость силы тока от напряжения) является важнейшей характеристикой проводника. Для металлических проводников и электролитов она имеет простейший вид: сила тока прямо пропорциональна напряжению (закон Ома).

Таблица электрический ток в различных средах.

Металлы — здесь носителями тока являются электроны проводимости, которые принято рассматривать как электронный газ, отчётливо проявляющий квантовые свойства вырожденного газа.
Плазма — ионизированный газ. Электрический заряд переносится ионами (положительными и отрицательными) и свободными электронами, которые образуются под действием излучения (ультрафиолетового, рентгеновского и других) и (или) нагревания.
Электролиты — «жидкие или твёрдые вещества и системы, в которых присутствуют в сколько-нибудь заметной концентрации ионы, обусловливающие прохождение электрического тока». Ионы образуются в процессе электролитической диссоциации. При нагревании сопротивление электролитов падает из-за увеличения числа молекул, разложившихся на ионы. В результате прохождения тока через электролит ионы подходят к электродам и нейтрализуются, оседая на них. Законы электролиза Фарадея определяют массу вещества, выделившегося на электродах.

Существует также электрический ток электронов в вакууме, который используется в электронно-лучевых приборах.

Передача тока по проводам

Что такое ток, напряжение и сопротивление

Электрический ток ( I ) – это упорядоченное движение заряженных частиц. Первая мысль, которая приходит в голову из школьного курса физики – движение электронов. Безусловно. Однако электрический заряд могут переносить не только они, а, например, еще ионы, определяющие возникновение электрического тока в жидкостях и газах. Хочу предостеречь также от сравнения тока с протеканием воды по шлангу. (Хотя при рассмотрении Закона Кирхгофа такая аналогия будет уместна). Если каждая конкретная частица воды проделывает путь от начала до конца, то носитель электрического тока так не поступает.

Материал по теме: Что такое реле контроля.

Если уж нужна наглядность, то я бы привел пример переполненного автобуса, когда на остановке некто, втискиваясь в заднюю дверь, становится причиной выпадения из передней менее удачливого пассажира. Условиями возникновения и существования электрического тока являются:

Наличие свободных носителей заряда
Наличие электрического поля, создающего и поддерживающего ток.

Будем считать, что теперь про электрический ток Вы знаете все. Это, конечно, шутка. Тем более что еще ничего не сказано про электрическое поле, которое у многих ассоциируется с напряжением, что не верно. Электрическое поле – это вид материи, существующей вокруг электрически заряженных тел и оказывающее на них силовое воздействие. Опять же, обращаясь к знакомому со школы “одноименные заряды отталкиваются, а разноименные притягиваются” можно представить электрическое поле как нечто это воздействие передающее.

Это поле, равно как любое другое непосредственно ощутить нельзя, но существует его количественная характеристика – напряженность электрического поля.

Существует множество формул, описывающих взаимосвязь электрического поля с другими электрическими величинами и параметрами. Я ограничусь одной, сведенной к примитиву: E=Δφ. Здесь:

E – напряженность электрического поля. Вообще это величина векторная, но я упростил все до скаляра.
Δφ=φ1-φ2 – разность потенциалов (рисунок 1).

Поскольку условием существования тока является наличие электрического поля, то его (поле) надо каким либо образом создать. Хорошо знакомые опыты электризации расчески, натирания тканью эбонитовой палочки, верчения ручки электростатической машины по вполне очевидным причинам на практике неприемлимы.

Электролиз в домашних условиях

Поэтому были изобретены устройства, способные обеспечивать разность потенциалов за счет сил неэлектростатического происхождения (одно из них – хорошо всем известная батарейка), получившие название источник электродвижущей силы (ЭДС), которая обозначается так: ε. Физический смысл ЭДС определяется работой, которую совершают сторонние силы, перемещая единичный заряд, но для того, чтобы получить первоначальное понятие что такое электрический ток, напряжение и сопротивление нам не нужно подробное рассмотрение этих процессов в интегральной и иных не менее сложных формах.

Напряжение ( U )

Наотрез отказываюсь продолжать заморачивать Вам голову сугубо теоретическими выкладками и даю определение напряжения как разности потенциалов на участке цепи: U=Δφ=φ1-φ2, а для замкнутой цепи будем считать напряжение равным ЭДС источника тока: U=ε. Это не совсем корректно, но на практике вполне достаточно. Сопротивление ( R ) – название говорит само за себя – физическая величина, характеризующая противодействие проводника электрическому току. Формула, определяющая зависимость напряжения, тока и сопротивления называется закон Ома. Этот закон рассматривается на отдельной странице этого раздела.

Кроме того, сопротивление зависит от ряда факторов, например, материала проводника. Данные эти справочные, приводятся в виде значения удельного сопротивления ρ, определяемого как сопротивление 1 метра проводника/сечение. Чем меньше удельное сопротивление, тем меньше потери тока в проводнике.

Источники электрической энергии

Соответственно сопротивление проводника длиной L и площадью сечения S, будет составлять R=ρ*L/S. Непосредственно из приведенной формулы видно, что сопротивление проводника также зависит от его длины и сечения. Температура тоже оказывает влияние на сопротивление. Несколько слов про единицы измерения тока, напряжения, сопротивления. Основные единицы измерения этих величин следующие:

Ток – Ампер (А)
Напряжение – Вольт (В)
Сопротивление – Ом (Ом).

Это единицы измерения интернациональной системы (СИ) не всегда удобны. На практике применяются из производные (милиампер, килоом и пр.). При расчетах следует учитывать размерность всех величин, содержащихся в формуле. Так, если Вы, в законе Ома умножите ампер на килоом, то напряжение получите совсем не вольтах.

Интересно по теме: Как проверить стабилитрон.

Терминология

Когда мы произносим словосочетание «электрический ток», то обычно имеем ввиду самые разные проявления электричества. Ток течет по проводам высоковольтных линий электропередач, ток вращает стартер и заряжает аккумулятор в нашем автомобиле, молния во время грозы — это тоже электрический ток. Электролиз, электросварка, искры статического электричества на расческе, по спирали лампы накаливания течет ток, и даже в крохотном карманном фонарике через светодиод течет крохотный ток. Что и говорить о нашем сердце, которое также генерирует небольшой электрический ток, особенно это заметно во время прохождения процедуры ЭКГ.

Переменное магнитное поле

В физике электрическим током принято называть упорядоченное движение заряженных частиц и в принципе любых носителей электрического заряда. Движущийся вокруг атомного ядра электрон — это тоже ток. И заряженная эбонитовая палочка, если держать ее в руке и двигать из стороны в сторону — также станет источником тока: не равный нулю заряд есть и он движется.

Физические аналогии между течением воды в системе водоснабжения и электрическим током: Электропроводка и трубопровод. Ток течет по проводам бытовых электроприборов питающихся от розетки — электроны перемещаются туда-сюда 50 раз за секунду — это называется переменным током. Высокочастотные сигналы внутри электронных приборов — это тоже электрический ток, поскольку электроны и дырки (носители положительного заряда) перемещаются внутри схемы. Любой электрический ток порождает своим существованием магнитное поле. Вокруг проводника с током оно обязательно присутствует. Не существует магнитного поля без тока и тока без магнитного поля.

Даже если магнитного поля вокруг тока не наблюдается, это лишь значит что магнитные поля двух токов в момент наблюдения взаимно скомпенсированы, как в двужильном проводе любого электрического чайника — переменные токи в каждый момент направлены в противоположные стороны и текут параллельно друг другу — их магнитные поля друг друга нейтрализуют. Это называется принципом наложения (суперпозиции) магнитных полей.

Практически для существования электрического тока необходимо наличие электрического поля, потенциального или вихревого. Исключительно редко заряды перемещаются чисто механическим образом (как например в генераторе Ван Де Граафа — наэлектризованной резиновой лентой). В электрическом поле заряженная частица испытывает действие электрической силы, которая у источников тока называется ЭДС — электродвижущая сила. ЭДС измеряется в вольтах как и напряжение между двумя точками электрической цепи. Чем больше напряжение приложенное к потребителю — тем больший электрический ток это напряжение способно вызвать.

Магнитное поле от электрического разряда

Переменное напряжение порождает в проводнике, к которому оно приложено, переменный ток, поскольку электрическое поле, приложенное к носителям заряда, будет в этом случае также переменным. Постоянное напряжение — условие существования в проводнике тока постоянного. Высокочастотное напряжение (изменяющее свое направление сотни тысяч раз за секунду) также способствует переменному току в проводниках, но чем выше частота — тем меньше носителей заряда участвуют в создании тока в толще проводника, поскольку электрическое поле действующее на заряженные частицы вытесняется ближе к поверхности, и получается что ток течет не в проводнике, а по его поверхности. Это называется скин-эффект.

Электрический ток может существовать в вакууме, в проводниках, в электролитах, в полупроводниках и даже в диэлектриках (ток смещения). Правда в диэлектриках постоянного тока быть не может, поскольку в них заряды не имеют возможности к свободному перемещению, а способны лишь смещаться в пределах внутримолекулярного расстояния от своего первоначального положения под действием приложенного электрического поля.

Настоящий электрический ток всегда предполагает возможность свободного перемещения электрических зарядов под действием электрического поля. Смотрите – условия существования электрического тока. В металлических проводниках электрический ток представляет собой движение «свободных» электронов, причем электроны движутся в направлении, противоположном условному направлению тока (т. к. за направление тока условно принято направления движения зарядов).

Электрический ток в газах представляет собой движение положительных ионов в одном направлении, а электронов (и отрицательных ионов) в другом направлении. Наконец, электрический ток в электролитах представляет собой движение существующих в жидкости положительных и отрицательных ионов в противоположных направлениях. Сила электрического тока — количество электричества, прошедшее через все поперечное сечение тока за 1 сек., зависит, с одной стороны, от количества движущихся зарядов, а с другой — от средней скорости их регулярного движения. В металлических проводниках количество движущихся зарядов (свободных электронов) чрезвычайно велико (порядка 10²³ в 1 см³), но зато средняя скорость регулярного движения очень мала (при самых сильных токах, которые может выдержать проводник, эта средняя скорость имеет величину порядка сантиметра в секунду). Обычно несколько меньше количество движущихся зарядов в жидкостях и соответственно их средние скорости несколько больше.

В газах же вследствие их гораздо меньшей плотности и вследствие того, что только небольшая доля всех молекул газа оказывается ионизированной, количество движущихся зарядов гораздо меньше, но зато средние скорости движения электронов и ионов гораздо больше, чем в металлических проводниках, и достигают сотен и даже тысяч километров в секунду. Понятие “электрический ток” ввел итальянский физик Алессандро Вольта. Электрический ток, или по его версии “электрический флюид” протекал в замкнутой цепи, соединяющей металлическим проводником крайние кружки вольтова столба.

“Вотльтов столб” (1800 г.) был первый источник электричества неэлектростатического типа (источник постоянного электрического тока), который состоял из чередующихся между собой медных и цинковых кружков, разделенных суконными прокладками, смоченными подкисленной водой или кислотой. Существование неизменного высокого потенциала на вольтовом столбе было явлением для того времени совершенно новым. Это был первый химический источник электричества, потенциал которого был постоянен во времени и не требовал каких-либо приемов электризации для его возобновления.

Вольтов столб, составленный из большого количества кружков, имел на концах достаточно высокий потенциал, который можно было обнаружить не только измерительными приборами (в частности электроскопом), но и прикоснувшись к крайним кружкам руками. При этом ощущался сильный электрический удар, как от лейденской банки. Открытие Вольты очень быстро распространилось в физике, стало предметом дальнейших исследований. В 1800 г. ученые-физики с помощью вольтова столба обнаружили электрохимическое действие тока, и в частности разложение под действием тока воды на кислород и водород. Опыты с гальваническими элементами позволили обнаружить, кроме химических, и другие новые свойства тока, в том числе его тепловое и магнитное действие.

Важное по теме. Как проверить конденсатор.

Французский физик А. М. Ампер посвятил ряд своих работ изучению связи электрического тока и магнетизма. Он обнаружил, что два проводника с током испытывают взаимное воздействие — притяжение или отталкивание в зависимости от направления в них токов. Своими работами он заложил основы электродинамики. Он предложил термин “электрический ток” и ввел понятие о его направлении, совпадающем с движением положительного электричества. В честь А. М. Ампера названа единица 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 случаях. К таким свойствам относятся трансформация простыми техническими средствами энергии электрического тока в энергию других видов (тепловую, световую, механическую, химическую) и возможность передачи ее на большие расстояния, быстрота распространения.

Заключение

Рейтинг автора

Автор статьи

Инженер по специальности «Программное обеспечение вычислительной техники и автоматизированных систем», МИФИ, 2005–2010 гг.

Написано статей

Более подробно о том, что такое ток, рассказано в статье Что такое электрический ток. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. Если у вас остались вопросы, можно задать их в комментариях на сайте. А также в нашей группе ВК можно задавать вопросы и получать на них подробные ответы от профессионалов. Для этого приглашаем читателей подписаться и вступить в группу.

В завершение статьи хотелось бы выразить благодарность источникам информации для подготовки материала:

www.electricalschool.info

www.electrik.info

www.elektal.com.ua

www.allatra-science.org

www.eltechbook.ru

www.meanders.ru

ТеорияЗаконы Кирхгофа простыми словами: определение для электрической цепи

ТеорияКак работает выпрямитель напряжения

Какие существуют токи (электрические). Виды электротока, его особенности.

Многие должны были слышать, что электрический ток бывает разный (постоянный, переменный). Те, кто особо не знаком с темой электрики и электроники порой могут путаться в типах тока, когда подают электрическую энергию на то или иное электрооборудование. Для одних устройств нужно именно постоянное напряжение (ток), другие же питаются только от переменного. Поскольку эти виды тока принципиально разные, то ошибка при подаче питания может привести к не работе (в лучшем случае), а в худшем варианте просто вывести электрооборудование из строя.

Итак, напомню, что электрический ток представляет собой упорядоченное движение электрически заряженных частиц (электронов) вдоль проводника. То есть, это простое, однонаправленное перемещение очень маленьких частичек (с огромной скоростью) внутри электрических проводников (в большинстве случаев металлов — медь, алюминий, серебро, золото и различных сплавов, хорошо проводящих ток).

Само же движение возникает по причине появления определённой разности электрических потенциалов, называемое напряжением. У электрического источника имеются два полюса, положительный (где сосредотачивается положительный заряд некой величины) и отрицательный (где сосредотачивается отрицательный заряд). Если нет замкнутой цепи между полюсами, то имеется только напряжение (стремление зарядов перейти на противоположный полюс). Как только цепь замыкается, появляется путь для прохождения зарядов в виде электрического проводника, то заряды стремительно начинают своё движение, что и создают их ТОК в проводнике.

Основных видов электрического тока существует два — постоянный и переменный (импульсный, это частичный случай переменного). Постоянный ток — это, не что иное как простое однонаправленное перемещение электрических зарядов в одну сторону. От одного полюса к другому без изменения направления во времени. На деле в твёрдых веществах (проводниках) электрический ток течет от минуса к плюсу (происходит перемещение отрицательных зарядов, электронов). В жидких и газообразных средах постоянный ток бежит, наоборот, от плюса к минусу (движение ионов, положительно заряженных частиц). В теоретической области было принято считать, что постоянный электрический ток всегда течет от плюса к минусу (при работе с принципиальными электрическими схемами).

Постоянный ток имеет постоянную величину своего напряжения (обычно наиболее используемые величины 3, 5, 6, 9, 12, 24 вольт). При работе его величина может изменяться всего на несколько процентов, по причине падения напряжения при динамической работе самой нагрузки (к примеру, постоянный электродвигатель, который может иметь плавающую механическую нагрузку на своём вале, ну и т.д.). Для постоянного напряжения (точнее электрических схем, работающие на постоянном типе тока) важно оставаться неизменным. Если схема рассчитана на постоянное напряжение 12 вольт, то и подаваться на неё должно строго 12 вольт с небольшим отклонением в несколько процентов. Для обеспечения этого используются различные решения начиная от правильно подобранных электрических деталей, компонентов, и заканчивая всевозможными электрическими, электронными схемами различных стабилизаторов, фильтров и т.д.

Постоянный ток имеет как свои достоинства, так и свои недостатки. Иначе бы использовался только этот тип электрического тока! Практически все электронные схемы нуждаются в питании именно постоянным током. Сам принцип действия и работа электронных элементов основан на этом виде тока. Также электрические аккумуляторы могут работать только с постоянным током, ну и т.д. Основным недостатком этого вида электротока является плохая передача электроэнергии на значительные расстояния (возникают большие потери). Кроме этого для его преобразования нужны более сложные электрические устройства.

Переменный электрический ток представляет собой упорядоченное, плавно изменяющееся (синусоидальное) движение электрических зарядов вдоль проводника, которое периодически меняет свои полюса. Наиболее распространённой частотой переменного тока является 50 Герц. То есть, за одну секунду направление тока в электрической цепи меняется с плюса на минус и наоборот аж 50 раз. Хотя это считается ещё и низкой частотой. Переменный ток может быть однофазным (используются 2 провода и напряжение между ними 220 вольт) или же трёхфазным (используются 3 фазных провода, напряжение между двумя любыми из них 380 вольт и один нулевой).

Переменный вид тока легко преобразуется и передается на большие расстояния с минимальными потерями на самой линии электропередач. Наиболее используемые величины переменного напряжения, от которых питаются конкретные электроприборы, это 220 вольт (напряжение для бытового использования населением) и 380 вольт (для промышленного использования, где важны именно 3 фазы). Для того, чтобы получить из одной величины тока или напряжения другую величину обычно применяют всего одно устройство, которое называется силовым трансформатором. На его вход подают одни значения напряжения или тока, а на выходе получают другие, более высокие или низкие.

P.S. Частным случаем переменного электрического тока можно считать импульсный ток, который может иметь различную форму, отличной от обычной синусоидальной. Данный вид электрического тока обычно используют в различной цифровой технике, в области электроники.

Электрический ток. Его виды — Студопедия

ЯГМА

Медицинская физика

Лечебный факультет

Курс

Семестр

Лекция № 7

«Электрический ток»

Составил: Дигурова И.И.

Г.

Электрический ток. Его виды.

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц. За направление тока принимается движение положительных зарядов.

Характеристики тока:

1. Сила тока — это скалярная физическая величина, равная отношению заряда, протекающего через поперечное сечение проводника, ко времени его протекания.

I = q/t

[ I ] = 1A

2. Плотность тока – величина, равная отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника.

j = I/S

[ j ] = 1 A/м²

Постоянным называется ток, сила и направление которого с течением времени не изменяется.

Переменнымназывается ток, величина и направление которого изменяется с течением времени (например, это может быть периодический ток — здесь заряд , сила тока и напряжение изменяются по периодическим законам .

Различают ток проводимости – он обусловлен перемещением электронов металла относительно ионов решетки. При перемене полюсов заряды создают колебательное движение.

Различают также

ток смещения – он обусловлен смещением электрических зарядов на границе проводник- диэлектрик.

По форме кривой зависимости I от t различают:

— синусоидальный ток;

— прямоугольный ток;

— треугольный ток;

— трапециевидный ток;

— игольчатоэкспаненциальный ток.

Для практических целей чаще применяется синусоидальный ток.

Переменный ток характеризуется действующими (эффективными) значениями силы тока и напряжения.

Iдейств. = Imax / Ö2

Uдейств. =Umax / Ö2

Действующее значение силы переменного тока равно значению силы постоянного тока, эквивалентного данному переменному по своему тепловому действию.

Первичное действие переменного тока заключается в смещении ионов в растворах электролитов и их перераспределении, а также в изменении поляризации диэлектрика. Т.к. подвижность ионов различна, то происходит изменение их концентрации по обе стороны клеточной мембраны. Это вызывает изменение функционального состояния клетки.

Наиболее сильное раздражающее действие оказывает импульсный ток.

Виды импульсных токов:

1.прямоугольный

2.треугольный

3.пилообразный.

Где t – длительность импульса,

to – длительность паузы,

х- амплитуда (максимальное значение тока).

Раздражающее действие зависит от длительности импульса, его формы, частоты, амплитуды. Оно проявляется для возбудимых тканей – нервной, мышечной, железистой.

В зависимости от условий ток оказывает лечебное или поражающее действие. К лечебным действиям относятся:

— раздражающее;

— тепловое;

— специфическое физиологическое.

Вопрос № 2.

Особенности импеданса живых тканей.

Импеданс – суммарное сопротивление цепи переменному току.

R C L

R – активное сопротивление

Xc реактивное

X сопротивление

Xc- емкостное сопротивление

Xc=1/wc=1/2πνс

X — индуктивное сопротивление

X =wL=2πνL

Z=Ö`R²+(Xc-X) ² — импеданс (суммарное сопротивление).

При пропускании переменного тока живую ткань можно рассматривать, как электрическую цепь, состоящую из определенных элементов. Экспериментально установлено, что эта цепь обладает активным и емкостным сопротивлениями. Аналогов индуктивности в живых тканях не обнаружено.

Т.о. живая ткань, как цепь переменного тока , является неполной цепью.

R C

Z=Ö`R²+Xc²

С увеличением частоты тока емкостное сопротивление, а, следовательно, и импеданс, снижаются.

Эквивалентная электрическая схема живой ткани.

Это условная модель, которая характеризует живую ткань, как проводник переменного тока.

В основе создания таких схем лежат три положения:

1.содержимое клетки и внеклеточная среда – это проводники с ионной проводимостью. Они обладают активным сопротивлением

внутриклеточной – Rвн

и внеклеточной (внешней) среды – Rср

2.клеточная мембрана является диэлектриком. Но здесь имеет место небольшая ионная проводимость, а следовательно, есть небольшое активное сопротивление мембраны-Rм.

3.содержимое клетки и внеклеточная среда, раздражаемые мембраной, представляют собой конденсатор определенной емкости (См).

При построении эквивалентной схемы живой ткани, например крови, необходимо учитывать пути тока:

— через клетку

— в обход клетки (через клеточную среду).

См Rм

Rср

Rкл

См Rм

С повышением частоты тока, емкостное сопротивление уменьшается, а следовательно, ток через конденсатор будет нарастать, а общее сопротивление будет снижаться.

Вопрос №3.

2. Электрический ток. Электрическая цепь. Гальванические элементы. Аккумуляторы

Электрический ток — направленное, упорядоченное движение электрических зарядов.

Электрические заряды могут быть разными. Это могут быть электроны или ионы (положительно или отрицательно заряженные).
Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нём электрическое поле. Под действием поля электрические заряды начнут перемещаться, возникнет электрический ток.

Обрати внимание!

Условия существования электрического тока:

• наличие свободных электрических зарядов;
• наличие электрического поля, которое обеспечивает движение зарядов;
• замкнутая электрическая цепь.
Электрическое поле создают источники электрического тока.

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах источника.

Существуют различные виды источников тока:

• Механический источник тока — механическая энергия преобразуется в электрическую энергию. Сюда относятся: электрофорная машина, динамо-машина, генераторы.

Диски электрофорной машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щёток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака.

• Тепловой источник тока — внутренняя энергия преобразуется в электрическую энергию.

К нему относится термоэлемент. Две проволоки из разных металлов спаяны с одного края. Затем место спая нагревают, тогда между другими концами этих проволок появляется напряжение.

• Световой источник тока — энергия света преобразуется в электрическую энергию. Сюда относится фотоэлемент.

При освещении некоторых полупроводников световая энергия превращается в электрическую. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи.

• Химический источник тока — в результате химических реакций внутренняя энергия преобразуется в электрическую.
К нему относится, например, гальванический элемент.

В цинковый сосуд Ц вставлен угольный стержень У, у которого имеется металлическая крышка М. Стержень помещён в полотняный мешочек, наполненный смесью оксида марганца с углём С. Пространство между цинковым корпусом и смесью оксида марганца с углём заполнено желеобразным раствором соли Р. В результате химической реакции цинк приобретает отрицательный заряд, а угольный стержень — положительный заряд. Между заряженным стержнем и цинковым сосудом возникает электрическое поле. В таком источнике тока уголь является положительным электродом, а цинковый сосуд — отрицательным электродом.

Из нескольких гальванических элементов можно составить батарею.

Источники тока на основе гальванических элементов применяются в бытовых автономных электроприборах, источниках бесперебойного питания. Они являются одноразовыми. В быту часто используют батарейки, которые можно подзаряжать многократно. Их называют аккумуляторами.

Простейший аккумулятор состоит из сосуда, наполненного слабым раствором серной кислоты в воде, в который опущены две свинцовые пластины (электроды). Чтобы аккумулятор стал источником тока, его надо зарядить. Если обе пластины соединить с полюсами какого-либо источника электрической энергии, то электрический ток, проходя через раствор, зарядит один электрод положительно, а другой — отрицательно. Такие аккумуляторы называют кислотными или свинцовыми. Кроме них ещё существуют щелочные или железоникелевые аккумуляторы. В них используется раствор щёлочи и пластины: одна — из спрессованного железного порошка, а вторая — из пероксида никеля.
Аккумуляторы используют в автомобилях, электромобилях, сотовых телефонах, железнодорожных вагонах и даже на искусственных спутниках Земли.
Наряду с источниками тока существуют различные потребители электроэнергии: лампы, пылесосы, компьютеры и многие другие. Чтобы электроэнергию доставить от источника до потребителя, необходимы соединительные проводники, а чтобы её поступлением можно было управлять, нужны рубильники, выключатели, кнопки и т.д.

Обрати внимание!

Источник электроэнергии, потребители электроэнергии, замыкающие устройства, соединённые между собой проводами, называют электрической цепью.

Чтобы в цепи существовал электрический ток, она должна быть замкнутой, т.е. состоять из проводников электричества. Если в каком-либо месте провод разорвётся, то ток в цепи прекратится. На этом основано действие выключателей.

Обрати внимание!

Чертежи, на которых изображаются способы соединения электрических приборов в цепь, называют схемами.

Приборы на схемах обозначают условными знаками. Вот некоторые из них:

Источники:

Пёрышкин А.В. Физика, 8 класс// ДРОФА, 2013.

http://www.fizika.ru/kniga/index.php?mode=paragraf&theme=09&id=9010
http://files.school-collection.edu.ru/dlrstore/669ba06a-e921-11dc-95ff-0800200c9a66/3_8.swf

Электрический ток Электрический ток Его виды Электрический

Главная
О сайте
Политика защиты авторских прав
Контакты

1. Электрический ток. Его виды.

Электрическим током называется направленное движение заряженных частиц. За направление тока принимается движение положительных зарядов.

Характеристики тока:

1. Сила тока — это скалярная физическая величина, равная отношению заряда, протекающего через поперечное сечение проводника, ко времени его протекания.

I = q/t

[ I ] = 1A

2. Плотность тока – величина, равная отношению силы тока к площади поперечного сечения проводника.

j = I/S

[ j ] = 1 A/м²

Постоянным называется ток, сила и направление которого с течением времени не изменяется.

Переменным называется ток, величина и направление которого изменяется с течением времени (например, это может быть периодический ток — здесь заряд , сила тока и напряжение изменяются по периодическим законам .

Различают ток проводимости– он обусловлен перемещением электронов металла относительно ионов решетки. При перемене полюсов заряды создают колебательное движение.

Различают также ток смещения– он обусловлен смещением электрических зарядов на границе проводник- диэлектрик.

По форме кривой зависимости Iотtразличают:

синусоидальный ток;
прямоугольный ток;
треугольный ток;
трапециевидный ток;
игольчатоэкспаненциальный ток.

Для практических целей чаще применяется синусоидальный ток.

Переменный ток характеризуется действующими (эффективными) значениями силы тока и напряжения.

Iдейств. = Imax / 2

Uдейств. =Umax / 2

Наиболее сильное раздражающее действие оказывает импульсный ток.

Виды импульсных токов:

1.прямоугольный

2.треугольный

3.пилообразный.

Где t– длительность импульса,

to– длительность паузы,

х- амплитуда (максимальное значение тока).

В зависимости от условийток оказывает лечебное или поражающее действие. К лечебным действиям относятся:

Вопрос № 2.

Особенности импеданса живых тканей.

Импеданс – суммарное сопротивление цепи переменному току.

R C L

R – активное сопротивление

Xc реактивное

X сопротивление

Xc- емкостное сопротивление

Xc=1/wc=1/2πνс

X — индуктивное сопротивление

X =wL=2πνL

Z=R²+(Xc-X) ² — импеданс (суммарное сопротивление).

Т.о. живая ткань, как цепь переменного тока , является неполной цепью.

R C

Z=R²+Xc²

С увеличением частоты тока емкостное сопротивление, а, следовательно, и импеданс, снижаются.

Виды электрического тока в цепи

Физика > Разные типы тока

Узнайте, какие есть виды токов в электрических схемах: виды электрического тока, схема электрической цепи постоянного тока, закон Ома, схема постоянного тока.

Электрическая схема – контакт электрических компонентов в замкнутом контуре.

Задача обучения

Охарактеризовать структуру электрической цепи и идентифицировать элементы цепи постоянного тока.

Основные пункты

Постоянный ток – направленный в одну сторону потока электрического заряда.
Прямой ток формируется источниками, вроде батарей, термопаров, солнечных элементов и электрических механизмов.
Схема постоянного тока состоит из источников постоянных тока и напряжения, а также резисторов.
Схема цепи питается постоянным током, хотя часто в источники записывают постоянное напряжение.
К электрическим сетям применяют: закон Ома, законы тока и напряжения Кирхгофа, теоремы Тевена и Нортона. Они помогают определить электрический потенциал и ток в любой точке.

Термины

Электрическая цепь – связь между электрическими элементами (катушки индуктивности, резистор, конденсаторы, линии передач, источники напряжения и т.д.).
Вольт-амперная характеристика – зависимость между электрическим контуром и соответствующим напряжением.
Постоянным именуют электрический ток, где электроны перемещаются в одном направлении, но могут измениться со временем.

Обзор

Электрическая сеть – объединение электрических элементов. Схема электрической цепи передает конкретный тип сети с замкнутым контуром, позволяющим току перемещаться в обратном направлении. Если электрическая сеть представлена только источниками линейных элементов, то ее можно рассмотреть методами алгебраической трансформации.

Резистивная схема вмещает только резисторы и идеальные источники тока и напряжения. Ее анализ уступает по сложности, так как не располагает катушками индуктивности и конденсаторами. Если источники постоянны, то мы сталкиваемся с цепью постоянного тока. Сеть с активными электронными составляющими – электронная схема. Обычно она нелинейная и нуждается в более сложных инструментах проектирования.

Прямые схемы тока

Постоянный ток – направленный в одну сторону электрический заряд. Он формируется из различных источников, вроде солнечных элементов, батарей, электрических машин. Прямой ток способен путешествовать по полупроводникам, изоляторам и даже вакууму. Заряд течет в неизменном направлении, чем и отличается от переменного тока.

Схема постоянного тока отображает электрическую схему с любой комбинацией источников постоянных напряжения и тока, а также резисторов, которые не зависят от времени. То есть, система уравнений, передающая цепь постоянного тока, не будет учитывать интегралы или производные времени. Если к цепочке постоянного тока добавить конденсатор или индуктор, то это уже не будет конкретный тип цепи. Однако большинство таких схем решаются как постоянный ток и отображены дифференциальными уравнениями.

В решении подобных уравнений схемы цепи постоянного тока мелькают переходные части или меняющиеся со временем элементы, а также стабильная часть. Именно последняя выступает решением для постоянного тока. В электронике ссылаются на схему, подпитывающуюся от источника стабильного напряжения.

Простая схема отображена на рисунке. Электрические элементы представлены символами с характеристиками. Не забывайте, что обозначения могут отличаться в зависимости от выбранного учебника.

Простая цепь постоянного тока с источником напряжения (V) и резистором(R). Проходящий сквозь цепь ток вычисляется законом Ома

Физические законы

Все электрические цепи подчиняются ряду законов: Ома, закон тока и напряжения Кирхгофа, теоремы Тевена и Нортона (отлично подходят для сложных схем).

Электрический ток — Определение и единица

Классы
Класс 1-3
Класс 4-5
Класс 6-10
Класс 11-12

КОНКУРСНЫЙ ЭКЗАМЕН
BNAT 000 NC
000 NC Книги
Книги NCERT для класса 5
Книги NCERT для класса 6
Книги NCERT для класса 7
Книги NCERT для класса 8
Книги NCERT для класса 9
Книги NCERT для класса 10
Книги NCERT для класса 11
Книги NCERT для класса 12
NCERT Exemplar
NCERT Exemplar Class 8
NCERT Exemplar Class 9
NCERT Exemplar Class 10
NCERT Exemplar Class 11
NCERT 9000 9000
NCERT Exemplar Class
Решения RS Aggarwal, класс 12
Решения RS Aggarwal, класс 11
Решения RS Aggarwal, класс 10
90 003 Решения RS Aggarwal класса 9
Решения RS Aggarwal класса 8
Решения RS Aggarwal класса 7
Решения RS Aggarwal класса 6
Решения RD Sharma
RD Sharma Class 6 Решения
Решения RD Sharma
Решения RD Sharma Class 8
Решения RD Sharma Class 9
Решения RD Sharma Class 10
Решения RD Sharma Class 11
Решения RD Sharma Class 12
PHYSICS
Механика
Оптика
Термодинамика Электромагнетизм
ХИМИЯ
Органическая химия
Неорганическая химия
Периодическая таблица
MATHS
Теорема Пифагора
0004
000300030004
Простые числа
Взаимосвязи и функции
Последовательности и серии
Таблицы умножения
Детерминанты и матрицы
Прибыль и убыток
Полиномиальные уравнения
Деление фракций
000
000
000
000
000
000 Microology
000
000 Microology
000 BIOG3000
FORMULAS
Математические формулы
Алгебраические формулы
Тригонометрические формулы
Геометрические формулы
КАЛЬКУЛЯТОРЫ
Математические калькуляторы
0003000 PBS4000
000300030002 Примеры калькуляторов химии
Класс 6
Образцы бумаги CBSE для класса 7
Образцы бумаги CBSE для класса 8
Образцы бумаги CBSE для класса 9
Образцы бумаги CBSE для класса 10
Образцы бумаги CBSE для класса 11
Образцы бумаги CBSE чел для класса 12
CBSE Контрольный документ за предыдущий год
CBSE Контрольный документ за предыдущий год Класс 10
Контрольный документ за предыдущий год CBSE, класс 12
HC Verma Solutions
HC Verma Solutions Class 11 Physics
Решения HC Verma, класс 12, физика
Решения Лакмира Сингха
Решения Лакмира Сингха, класс 9
Решения Лакмира Сингха, класс 10
Решения Лакмира Сингха, класс 8
Заметки CBSE
, класс
CBSE Notes
Примечания CBSE класса 7
Примечания CBSE класса 8
Примечания CBSE класса 9
Примечания CBSE класса 10
Примечания CBSE класса 11
Примечания CBSE класса 12
Примечания к редакции CBSE
Примечания к редакции
CBSE
Примечания к редакции класса 10 CBSE
Примечания к редакции класса 11 CBSE 9000 4
Примечания к редакции класса 12 CBSE
Дополнительные вопросы CBSE
Дополнительные вопросы по математике класса 8 CBSE
Дополнительные вопросы по науке 8 класса CBSE
Дополнительные вопросы по математике класса 9 CBSE
Дополнительные вопросы по науке класса 9 CBSE
Дополнительные вопросы по математике для класса 10
Дополнительные вопросы по науке, класс 10 по CBSE
CBSE, класс
, класс 3
, класс 4
, класс 5
, класс 6
, класс 7
, класс 8
, класс 9 Класс 10
Класс 11
Класс 12
Учебные решения
Решения NCERT
Решения NCERT для класса 11
Решения NCERT для класса 11 по физике
Решения NCERT для класса 11 Химия
Решения для биологии класса 11
Решения NCERT для математики класса 11
9 0003 NCERT Solutions Class 11 Accountancy
NCERT Solutions Class 11 Business Studies
NCERT Solutions Class 11 Economics
NCERT Solutions Class 11 Statistics
NCERT Solutions Class 11 Commerce
NCERT Solutions For Class 12
NCERT Solutions For Класс 12 по физике
Решения NCERT для химии класса 12
Решения NCERT для класса 12 по биологии
Решения NCERT для класса 12 по математике
Решения NCERT Класс 12 Бухгалтерия
Решения NCERT, класс 12, бизнес-исследования
Решения NCERT, класс 12 Экономика
NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 1
NCERT Solutions Class 12 Accountancy Part 2
NCERT Solutions Class 12 Micro-Economics
NCERT Solutions Class 12 Commerce
NCERT Solutions Class 12 Macro-Economics
NCERT Solutions For Класс 4
Решения NCERT для математики класса 4
Решения NCERT для класса 4 EVS
Решения NCERT для класса 5
Решения NCERT для математики класса 5
Решения NCERT для класса 5 EVS
Решения NCERT для класса 6
Решения NCERT для математики класса 6
Решения NCERT для науки класса 6
Решения NCERT для социальных наук класса 6
Решения NCERT для класса 6 Английский
Решения NCERT для класса 7
Решения NCERT для класса 7 Математика
Решения NCERT для класса 7 Наука
Решения NCERT для класса 7 по социальным наукам
Решения NCERT для класса 7 Английский
Решения NCERT для класса 8
Решения NCERT для класса 8 Математика
Решения NCERT для класса 8 Science
Решения NCERT для социальных наук 8 класса
Решение NCERT ns для класса 8 Английский
Решения NCERT для класса 9
Решения NCERT для социальных наук класса 9
Решения NCERT для математики класса 9
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 1
Решения NCERT для Математика класса 9 Глава 2
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 3
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 4
Решения NCERT
для математики класса 9 Глава 5
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 6
Решения NCERT для Математика класса 9 Глава 7
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 8
Решения NCERT
для математики класса 9 Глава 9
Решения NCERT
для математики класса 9 Глава 10
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 11
Решения NCERT для Математика класса 9 Глава 12
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 13
Решения
NCERT для математики класса 9 Глава 14
Решения NCERT для математики класса 9 Глава 15
Решения NCERT для науки класса 9
Решения NCERT для науки класса 9 Глава 1
Решения NCERT для науки класса 9 Глава 2
Решения NCERT для класса 9 Наука Глава 3
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 4
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 5
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 6
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 7
Решения NCERT для Класса 9 Наука Глава 8
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 9
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 10
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 12
Решения NCERT для Науки Класса 9 Глава 11
Решения NCERT для Класса 9 Наука Глава 13
Решения NCERT для класса 9 Наука Глава 14
Решения NCERT для класса 9 по науке Глава 15
Решения NCERT для класса 10
Решения NCERT для класса 10 по социальным наукам
Решения NCERT для математики класса 10
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 1
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 2
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 3
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 4
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 5
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 6
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 7
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 8
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 9
Решения NCERT
для математики класса 10 Глава 10
Решения
NCERT для математики класса 10 Глава 11
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 12
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 13
NCERT Sol Решения NCERT для математики класса 10 Глава 14
Решения NCERT для математики класса 10 Глава 15
Решения NCERT для науки класса 10
Решения NCERT для науки класса 10 Глава 1
Решения NCERT для науки класса 10 Глава 2
Решения NCERT для науки класса 10, глава 3
Решения NCERT для науки класса 10, глава 4
Решения NCERT для науки класса 10, глава 5
Решения NCERT для науки класса 10, глава 6
Решения NCERT для науки класса 10, глава 7
Решения NCERT для науки 10 класса, глава 8
Решения NCERT для науки класса 10 Глава 9
Решения NCERT для науки класса 10 Глава 10
Решения NCERT для науки класса 10 Глава 11
Решения NCERT для науки класса 10 Глава 12
Решения NCERT для науки 10 класса Глава 13
Решения NCERT для науки 10 класса Глава 14
Решения NCERT для науки 10 класса Глава 15
Решения NCERT для науки 10 класса Глава 16
Учебный план NCERT
NCERT
Commerce
Class 11 Commerce Syllabus
ancy Account
Программа бизнес-исследований 11 класса
Учебная программа по экономике 11 класса
Учебная программа по коммерции 12 класса
Учебная программа по бухгалтерии 12 класса
Учебная программа по бизнесу 12 класса
Учебная программа по экономике
9000 9000
Образцы документов по коммерции класса 11
Образцы документов по коммерции класса 12
TS Grewal Solutions
TS Grewal Solutions Class 12 Accountancy
TS Grewal Solutions Class 11 Accountancy
Отчет о движении денежных средств
Что такое Entry eurship
Защита прав потребителей
Что такое основной актив
Что такое баланс
Формат баланса
Что такое акции
Разница между продажами и маркетингом
ICSE
Документы
ICSE
Вопросы ICSE
ML Aggarwal Solutions
ML Aggarwal Solutions Class 10 Maths
ML Aggarwal Solutions Class 9 Maths
ML Aggarwal Solutions Class 8 Maths
ML Aggarwal Solutions Class 7 Maths
ML 6 Maths
ML 6 Maths
Selina Solutions
Selina Solutions для класса 8
Selina Solutions для Class 10
Selina Solutions для Class 9
Frank Solutions
Frank Solutions для математики класса 10
Frank Solutions для математики класса 9
Класс ICSE 9000 2
ICSE Class 6
ICSE Class 7
ICSE Class 8
ICSE Class 9
ICSE Class 10
ISC Class 11
ISC Class 12
IAS
Exam
IAS
Civil
Сервисный экзамен
Программа UPSC
Бесплатная подготовка к IAS
Текущие события
Список статей IAS
Пробный тест IAS 2019
Пробный тест IAS 2019 1
Пробный тест IAS 2019 2

Экзамен KPSC KAS
Экзамен UPPSC PCS
Экзамен MPSC
Экзамен RPSC RAS 
TNPSC Group 1
APPSC Group 1
Экзамен BPSC
WBPS3000 Экзамен 9000 MPC 9000 9000 MPC4000 Jam
Вопросник UPSC 2019
Ключ ответов UPSC 2019
Коучинг IAS
IA S Coaching Бангалор
IAS Coaching Дели
IAS Coaching Ченнаи
IAS Coaching Хайдарабад
IAS Coaching Mumbai
JEE
BYJU’SEE
9000 JEE 9000 Основной документ JEE 9000 JEE 9000
Вопросник JEE
Биномиальная теорема
Статьи JEE
Квадратичное уравнение
NEET
Программа BYJU NEET
NEET 2020
NEET Приемлемость 9000 Критерии 9000 NEET4 9000 NEET 9000 Пример 9000 9000 NEET
Поддержка
Разрешение жалоб
Служба поддержки
Центр поддержки
Государственные советы
GSEB
GSEB Syllabus
GSEB4
GSEB3 Образец статьи
GSEB3 004
MSBSHSE
MSBSHSE Syllabus
MSBSHSE Учебники
Образцы статей MSBSHSE
Вопросники MSBSHSE
AP Board
APSCERT
Syll
AP 9000SC4
Syll
AP
Syll 9000SC4
Syll
Syll
MP Board
MP Board Syllabus
MP Board Образцы документов
Учебники MP Board
Assam Board
Assam Board Syllabus
Assam Board Учебники 9000 9000 Board4 BSEB
Bihar Board Syllabus
Bihar Board Учебники
Bihar Board Question Papers
Bihar Board Model Papers
BSE Odisha
Odisha Board Syllabus
Odisha Board Syllabus
Odisha Board Syllabus
Программа PSEB
Учебники PSEB
Вопросы PSEB
RBSE
Rajasthan Board Syllabus
RBSE Учебники
RBSE Question Papers
HPBOSE
HPBOSE
HPBOSE
JKBOSE
Программа обучения JKBOSE
Образцы документов JKBOSE
Шаблон экзамена JKBOSE
TN Board
TN Board Syllabus
TN Board 9000 Papers 9000 TN Board 9000 Papers 9000 9000 Paper Papers 9000 TN Board 9000 4 JAC
Программа JAC
Учебники JAC
Вопросники JAC
Telangana Board
Telangana Board Syllabus
Telangana Board Учебники
Papers Telangana Board Учебники
Учебный план KSEEB
Типовой вопросник KSEEB
KBPE
Учебный план KBPE
Учебники KBPE
Документы по KBPE
9000 Доска UPMSP 9000 Доска UPMSP 9000 Доска UPMSP 9000
Совет по Западной Бенгалии
Учебный план Совета по Западной Бенгалии
Учебники для Совета по Западной Бенгалии
Вопросы для Совета по Западной Бенгалии
UBSE
TBSE
Гоа Совет
000
NBSE0003 Board
Manipur Board
Haryana Board
Государственные экзамены
Банковские экзамены
Экзамены SBI
Экзамены IBPS
Экзамены RBI
IBPS
03
Экзамены SSC
9SC2
SSC GD
SSC CPO 900 04
SSC CHSL
SSC CGL
Экзамены RRB
RRB JE
RRB NTPC
RRB ALP
O Экзамены на страхование
LIC4
LIC4
UPSC CAPF
Список статей государственных экзаменов
Обучение детей
Класс 1
Класс 2
Класс 3
Академические вопросы
Вопросы по физике
Вопросы по химии
Вопросы по химии
Вопросы
Вопросы по науке
Вопросы GK
Онлайн-обучение
Домашнее обучение
Полные формы
CAT
BYJU’S CAT Program
8
,
Что такое электрический ток? Определение, единица измерения и направление тока
Определение : Электрический ток определяется как скорость потока отрицательных зарядов проводника. Другими словами, непрерывный поток электронов в электрической цепи называется электрическим током. Проводящий материал состоит из большого количества свободных электронов, которые беспорядочно перемещаются от одного атома к другому.
Единица тока
Поскольку заряд измеряется в кулонах, а время — в секундах, единицей измерения электрического тока является кулон / сек ( C / s ) или амперы ( A ).Амперы — это единица измерения SI проводника. I — это символическое представление тока.

Таким образом, считается, что провод пропускает ток в один ампер, когда заряд проходит через него со скоростью один кулон в секунду.
Когда к металлическому проводу прикладывается разность электрических потенциалов, слабо прикрепленные свободные электроны начинают двигаться к положительному выводу ячейки, показанной на рисунке ниже.Этот непрерывный поток электронов составляет электрический ток. Токи в проводе протекают от отрицательной клеммы ячейки к положительной клемме через внешнюю цепь.
Условное направление тока
Согласно теории электронов, когда к проводнику прикладывается разность потенциалов, через цепь протекает какое-то вещество, составляющее электрический ток. Считалось, что эта материя перетекает от более высокого потенциала к более низкому потенциалу, т.е.е. положительный вывод к отрицательному выводу ячейки через внешнюю цепь.
Это правило протекания тока настолько твердо установлено, что оно все еще используется. Таким образом, обычное направление протекания тока — от положительного вывода элемента к отрицательному выводу элемента через внешнюю цепь. Величина протекания тока на любом участке проводника — это скорость потока электронов, то есть заряда, протекающего в секунду.
Математически это представлено как
На основе протекания электрического заряда ток в основном подразделяется на два типа, т.е.е. переменный ток и постоянный ток. В постоянном токе заряды протекают в одном направлении, в то время как в переменном токе заряды текут в обоих направлениях.
,
Электроэнергия разная
Электричество — одно из лучших изобретений в нашей жизни. Все и вся, что мы видим, работает на той или иной форме электричества. Электричество — это понятие, с которым многие не знакомы. Электроэнергия для таких людей — это включить кнопку, прибор заработает, выключить кнопку и все. Важность понимается, когда отключается электричество.
Существует два основных типа электричества, статическое электричество, генерируемое трением двух или более предметов, вызывающих нарастание трения, текущее электричество, генерируемое потоком электрического заряда через проводник через электрическое поле.
Существуют основные типы источников, используемых для выработки электроэнергии, которые делятся на две категории; возобновляемые и новые возобновляемые источники.
Ископаемое топливо 67% (невозобновляемый источник): Уголь 41%, природный газ 21% и нефть 5,1%
Возобновляемая энергия 16%
В основном гидроэлектроэнергия 92%: Ветровая энергия 6%, геотермальная энергия 1%, солнечная энергия 1%
Атомная энергетика 13%
Другие источники 3% (Биотопливо, биомасса и другие неустановленные данные)
Статическое электричество
Статическое электричество — это не что иное, как контакт между равным количеством протонов и электронов (положительно и отрицательно заряженных субатомных частиц).Чтобы заставить это трение работать, частицы должны иметь противоположную природу (+, -). Если две частицы одного вида, то есть положительно-положительные или отрицательно-отрицательные, тогда это будет называться «Не трение».
Экономьте 65% вашего счета!
Купить #AtombergFan
Бесплатная установка *

Текущее электричество
Текущее электричество — это поток электрического заряда через электрическое поле. Этот ток проходит по проводнику.Проводники обычно бывают двух типов: хорошие и плохие. Хорошие проводники — это те, которые пропускают электрический заряд через себя (медные провода), а плохие — те, которые сопротивляются электрическому заряду (Дерево). Постоянный поток электрического заряда вызывает очень частый нагрев проводника.
Гидроэлектроэнергия
Гидроэлектроэнергия вырабатывается за счет использования энергии движущейся воды. Он производится на крупных электростанциях с использованием того же основного принципа, что и небольшая мельница для измельчения зерна, но в гораздо большем и значительно улучшенном масштабе для повышения эффективности.Электрические генераторы прикреплены к огромным турбинным устройствам, которые вращаются с большой скоростью в результате протекания через них воды.
Микрогидроэлектроэнергия была произведена для снабжения электроэнергией сельских районов Непала, Вьетнама и Китая. Эта технология внедряется в Индии через Прадхан Мантри Грам Видьют Йоджна премьер-министра Нарендры Моди. Считается, что Micro-Hydro ускоряет темпы электрификации. В настоящее время 95% деревень в Индии нуждаются в электрификации.Для электрификации села размером 1 лакх необходимо выработать 1-2 ГВт электроэнергии. Между этими проблемами наш Atomberg Fan обещает вам потреблять очень меньше энергии и полностью меняет правила игры.
Солнечное электричество
Солнечное электричество вырабатывается с помощью единственной энергии, которая существовала с тех пор, как живые люди дышали на этой планете, огромного и уникального источника, называемого Солнцем. Солнечные лучи — единственный источник солнечного электричества. Он генерируется с помощью фотоэлектрической (PV) технологии путем преобразования солнечной энергии в солнечное электричество из солнечного света.Фотоэлектрические системы используют солнечный свет для питания обычного электрического оборудования, например: бытовой техники, компьютеров и освещения.
Фотоэлемент состоит из двух или более тонких слоев полупроводящего материала, чаще всего кремния. Монокристаллические кремниевые элементы, поликристаллические элементы, толстопленочный кремний, аморфный кремний и другие тонкие пленки, состоящие из ряда подобных материалов, таких как теллурид кадмия (CdTe) и диселенид меди-индия (CIS), являются некоторыми типами фотоэлементов, которые используются в Фотоэлектрические модули.
В Atomberg мы понимаем, что электричество по-прежнему является роскошью, но мы обещаем совершенство во всем, что делаем, то есть мы используем минимум энергии и предоставляем больше взамен.
,Плотность тока
— учебный материал для IIT JEE

Полный курс физики — 11 класс
ПРЕДЛАГАЕМАЯ ЦЕНА: рупий.2968
Просмотр подробностей

Электрический ток

Мы знаем, что электрический потенциал тела определяется как степень электризации и определяет направления потока заряда.
Сила тока в проводнике определяется как скорость прохождения заряда через любое поперечное сечение проводника.
Если заряд «q» протекает через любое поперечное сечение за «t» секунды, ток i определяется как
i = q / t… … (1)
Электрический ток, протекающий по проводнику, связан не только с его величиной, но и с направлением. Несмотря на это, электрический ток считается скалярной величиной. Когда нам нужно найти результирующий ток через провод, мы должны вычислить алгебраическую сумму всех отдельных токов.Поскольку это правило действует только для скалярных величин, мы считаем ток скалярной величиной.
Электрический ток обычно рассматривается как поток электронов. Когда два конца батареи соединяются друг с другом с помощью металлической проволоки, электроны выходят из одного конца (электрода или полюса) батареи через провод к противоположному концу батареи.
Электрический ток также можно рассматривать как поток положительных «дырок». «Дыра» в этом смысле — это область пространства, где обычно можно найти электрон, но не существует.Отсутствие отрицательного заряда электрона можно рассматривать как создание положительно заряженной дыры.

В некоторых случаях электрический ток может также состоять из потока положительно заряженных частиц, известных как катионы. Катион — это просто атом или группа атомов, несущих положительный заряд.
Соотношение (1) остается в силе, если поток заряда однороден во времени. В случае неравномерного потока, пусть ‘dq’ будет небольшим количеством заряда, протекающим через любое поперечное сечение проводника за небольшой интервал времени ‘dt’, тогда ток ‘i’ будет равен
.
i = dq / dt
Единица тока в С.I. кулон / сек или ампер.
Виды электрического тока
(a) Постоянный ток: Ток считается постоянным, если его величина постоянна и направление всегда одинаково.
(b) Переменный ток: Переменный ток, как правило, определяется как ток, величина которого изменяется со временем, а его направление может изменяться или не меняться.

Условный ток

Электрический ток — это поток электронов от отрицательного вывода к положительному выводу ячейки.Это связано с тем, что электроны заряжены отрицательно и хотят отойти от отрицательного вывода и направиться к положительному выводу.
Когда клетки были впервые изобретены, вышеупомянутая теория электронного потока была неизвестна. Скорее было неправильно предположить, что движение было от положительного полюса к отрицательному. Поэтому принципиальные схемы показывают, что ток движется от положительного вывода к отрицательному. К сожалению, мы до сих пор придерживаемся этого соглашения, поэтому поток тока от положительного к отрицательному называется «обычным потоком тока» и используется при рисовании принципиальных схем.По соглашению направление потока тока принимается за направление потока положительного заряда. Ток в этом смысле называется обычным током.
Единицы электрического тока
(а) C.G.S. электростатический блок (ЭСУ):
Ток, протекающий по проводнику, считается равным 1 esu, если заряд в 1 esu протекает через любое его поперечное сечение за одну секунду.
1 esu тока = 1 esu заряда / 1 секунда
Эсу тока также называют стат-ампером.
(б) Электромагнитный блок C.G.S. (эму):
Ток, протекающий через проводник, считается равным одному эму, если заряд в 1 эму протекает через любое его поперечное сечение за одну секунду.
1 emu тока = 1 emu заряда / 1 секунда
ЭДС тока также называют абампером.
(c) единица S.I. (ампер):
Считается, что ток, протекающий по проводнику, составляет 1 ампер, если заряд в 1 кулон протекает через любое его поперечное сечение за одну секунду.
Итак, 1 ампер = 1 кулон / 1 секунда
Соотношение между ампером и статампером (esu)
Мы знаем,
1 кулон = 3 $\times$ 10 ⁹ esu заряда
Таким образом, 1 ампер = 1 кулон / 1 секунда = 3 $\times$ 10 ⁹ esu заряда / 1 секунда
1 A = 3 $\times$ 10 ⁹ ESU по току или стат-амперам
Соотношение между ампером и аб-ампером
Мы знаем,
1 кулон = 1/10 эму заряда
1 ампер = 1 кулон / 1 секунда
1 А = [(1/10) emu заряда] / [1 секунда] = (1/10) эл.m.u. тока или около
Плотность тока

В случае постоянного тока, протекающего по проводнику, одинаковый ток течет по всем поперечным сечениям проводника, даже если поперечные сечения могут отличаться по площади. Электрический ток — это макроскопическая сущность. Мы говорим об электрическом токе через проводник, а не об электрическом токе в точке. Соответствующая микроскопическая сущность в электричестве — это плотность тока.
Плотность тока $\vec{J}$ в любой точке внутри проводника — это векторная величина, величина которой равна току на единицу площади через бесконечно малую область в этой точке, при этом площадь удерживается перпендикулярно направлению потока заряда и его направлению по направлению потока положительного заряда.
Пусть ‘? I’ будет небольшим количеством тока, протекающим через небольшую область ‘‘ ‘A’, расположенную перпендикулярно направлению потока заряда, плотность тока J (величина) определяется как
Дж = dI / dA…… (1)
В векторной форме $dI=\vec{J}.d\vec{A}$ … … (2)
В случае неравномерного потока ток I через любое сечение составляет
$I = \int_{S} \vec{J}.d\vec{A}$ … … (3)
Здесь интеграл означает поверхностный интеграл по всему сечению.
Правую часть уравнения (3) можно рассматривать как поток плотности тока на заданной площади, мы также можем определить электрический ток следующим образом.
Электрический ток определяется как поток плотности тока в заданной области.
Единица измерения плотности тока — Am ^-2.

Посмотрите это видео для получения дополнительной информации

Связь между плотностью тока и электрическим полем
Рассмотрим проводник длиной l и площадью поперечного сечения A. Пусть его два конца подняты до потенциалов V ₁ и V ₂ (V ₁> V ₂). В результате этой разности потенциалов в проводнике создается электрическое поле $\vec{E}$ в направлении, параллельном длине проводника.Разность потенциалов на двух концах проводника равна
.
$V_{2} - V_{1} =-\int \vec{E}.d\vec{l}$
$V_{1} - V_{2} =\int \vec{E}.d\vec{l}$
Пусть V = V ₁ — V ₂
Итак,
$V =\int \vec{E}.d\vec{l}$
Так как направление $\vec{E}$ и смещение $d\vec{l}$ (положительного заряда) одинаковы
$V = \int E dl cos0 = \int Edl$
Поскольку буква E едина во всем,
$V = E\int dl = El$ … … (4)
Если $\vec{J}$ = вектор плотности тока
$I = \vec{J}.\vec{A}$
Здесь $\vec{J}$ и $\vec{A}$ имеют одинаковые направления.
Таким образом, I = JA cos 0 = JA
Дополнение к закону Ома,
V = IR = I (L / σA) (Поскольку, R = L / σA)
Здесь σ = проводимость материала проводника.
Подставляя вместо I, получаем,
В = JA (L / σA)
Или, V = JL / σ… … (5)
Из уравнений (4) и (5) получаем,
EL = JL / σ
Или, J = σE… … (6)
Поскольку направления $\vec{E}$ и $\vec{J}$ одинаковы во всем, уравнение (6) можно записать в векторной форме как
$\vec{J} = \sigma \vec{E}$
Таким образом, электропроводность также можно определить как плотность электрического тока на единицу напряженности электрического поля.
$\vec{J} = \sigma \vec{E}$ $\vec{J} = \sigma \vec{E}$
Ток, протекающий вдоль направления движения электрона, называется электронным током.
Ток, противоположный направлению движения электронов, называется обычным током. В физике мы часто имеем дело с обычными токами.
Электричество — это одна из форм энергии.
Электроэнергия получается за счет преобразования таких источников энергии, как нефть, уголь и газ.
Энергия ветра, воды и солнца — это устойчивые источники, которые можно использовать для выработки электроэнергии.
Электричество используется для питания предметов домашнего обихода, но оно также может быть опасным.
Электрические поля действуют аналогично гравитации, за одним важным исключением: хотя гравитация всегда притягивает, электрические поля могут притягиваться или отталкиваться.
Электрические цепи могут содержать такие детали, как переключатели, трансформаторы, резисторы и трансформаторы.
Электрический ток измеряется в амперах (амперах).
Движущийся заряд называется током.
Ток может существовать во многих различных физических формах, потому что существует множество различных физических ситуаций, в которых может течь заряд.
Плотность тока — это характерная особенность точки внутри проводника, а не всего проводника.
Ток является скалярным, а плотность тока — векторной величиной.
Единица измерения плотности тока в системе СИ — Ампер на квадратный метр (Am ^-2).

Проблема (JEE Main)
Плотность тока в проводе составляет 10 А / см ², а электрическое поле в проводе составляет 5 В / см.Если ρ — удельное сопротивление материала, а σ — проводимость материала, то (в единицах СИ)
(а) ρ = 5 $\times$ 10 ^-3
(б) ρ = 200
(в) σ = 5 $\times$ 10 ^-3
(г) σ = 200
Решение:
Мы знаем, что E = Jρ
Итак, ρ = E / J
Подставляем 500 В / м вместо E и 10 ⁵ А / м ² вместо J в уравнении ρ = E / J, получаем,
ρ = E / J = [500 В / м] / [10 ⁵ А / м ²]
Или, σ = 10 ⁵/500 единиц СИ (как σ = 1 / ρ)
= 200 единиц СИ
Таким образом, из вышеприведенного наблюдения мы заключаем, что вариант (d) верен.
Проблема:
Если на приведенном выше рисунке угол между j, вектором плотности тока и A , вектор площади поперечного сечения равен 60 ^o, ток i равен 10 A, а площадь данного поперечного сечения составляет 2 × 10 ^–6. м ². Какова величина плотности тока?
Решение:
Нам дана площадь поперечного сечения 60 ^o и сила тока 10А.
Площадь данного поперечного сечения составляет 2 × 10 ^–6 м ².
Следовательно, мы знаем формулу
I = | J | | A | cos q (поскольку Дж постоянна по поперечному сечению, ∫da = A .
Следовательно, | J | = 1 x 10 ⁷ А / м ²
$\times$ $\times$
Вопрос 1
Сколько электронов вносит один кулон электрического заряда?
? (А) 1,6 × 10 ¹⁹
(б) 10 ¹⁹
? (В) 0.625 × 10 ¹⁹
? (Г) 1,6 × 10 ¹²

Вопрос 2
5 × 1016 электронов проходят через сечение проводника за 1 минуту 20 секунд. Ток течет
? (А) 0,1 мА.
? (Б) 1 мА.
? (В) 10 мА.
? (Г) 100 мА.

Вопрос 3
По соглашению заряд стеклянного стержня, натертого шелком, называется
.
(а) положительный
(б) отрицательное
(c) положительный или отрицательный
(d) ни один из этих
Вопрос 4
Что такое единица плотности тока?
(а) ампер / метр
(б) (ампер) ² / метр
(в) ампер / (метр) ²
(г) (ампер) (метр)
Вопрос 5
Чистый заряд, текущий через поперечное сечение проводника в единицу времени, известен как
.
(а) электрический потенциал
(б) вольт
(в) сопротивление
(г) ампер
$\times$ $\times$
В.1 2 Q.3 4 квартал Q.5
с
а
а
с
д

Связанные ресурсы
Чтобы узнать больше, купите учебные материалы по Current Electricity, включая учебные заметки, заметки о пересмотре, видеолекции, решенные вопросы за предыдущий год и т.Также поищите здесь дополнительные учебные материалы по физике.
$\times$
Особенности курса
101 Видеолекция
Примечания к редакции
Документы за предыдущий год
Ментальная карта
Планировщик обучения
Решения NCERT
Обсуждение Форум
Тестовая бумага с видео-решением

,
No related posts.