Эл ток это: Электрический ток это упорядочное направленное движение заряженных частиц

Содержание

Электрический ток это упорядочное направленное движение заряженных частиц

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК — это упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц под действием электрического поля. Частицами могут быть: электроны, протоны, ионы, дырки.

Как мы уже знаем, металлы являются проводниками электрического тока. А хорошими проводниками электрического тока являются такие металлы, как медь, алюминий.

Мерой электрического тока служит величина тока (сила электрического тока), численно равная количеству электричества (заряду), которое проходит через поперечное сечение проводника за 1 сек. Если в достаточно длительный промежуток времени ток не изменяется ни по величине, ни по направлению, его называют постоянным током и обозначают буквой I.

Электрические цепи постоянного тока изображены на рисунке ниже.
Согласно определению
I = Q/t
где Q — количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за время t.


Единица тока называется ампер (обозначение а):
1 ампер = 1 кулон/1 секунда или 1 а = 1 к/1 сек,

т. е.

ток в проводнике равен амперу, если через поперечное сечение проводника за 1 сек проходит электрический заряд, равный 1 к.

Более мелкими единицами являются миллиампер (ма), составляющий 0,001а или 10-3а и микроампер (мка), равный 10-6а.

За направление тока принято то направление, в котором перемещаются положительные заряды, т. е. направление, противоположное движению электронов.

Направление электрического тока в цепи принято указывать стрелкой. Ток в электрической цепи, указанный на рисунке ниже, везде одинаков. Зажим источника питания на схеме, из которого ток вытекает, называют положительным и обозначают знаком » + «. Другой зажим источника питания называют отрицательным и обозначают знаком «—». А линии, соединяющие элементы схемы, это проводники электрического тока.


Отношение тока к площади поперечного сечения проводника S называется плотностью тока (обозначается j). Таким образом,
j = I/S
Плотность тока в проводах измеряется в а/мм2.

Прохождение тока в металлах, как уже указывалось, связано с перемещением только свободных электронов, прохождение же тока в проводниках второго рода (электролитах) связано с перемещением положительных и отрицательных ионов, т.е. вещества электролита.

Ниже посмотрите видео, об электрическом токе, силе электрического тока, и об образовании тока в электрической цепи.

Уже реальность. Огороды в черте города будут вырабатывать электричество

Как мы поступаем, если во время прогулки у нас внезапно разрядился телефон? Начинаем искать ближайшее кафе, в котором может оказаться свободная розетка. Но, возможно, совсем скоро все изменится, и, обнаружив опустевший индикатор заряда, мы бросимся к ближайшей яблоне или клумбе с базиликом. Звучит это пока странно, но, например, на улицах Барселоны скоро появятся съедобные растения, способные генерировать электроэнергию.

В 2020 г. испанский фонд BIT Habit Barcelona Foundation запустил конкурс городских инноваций Ciutat Proactiva: молодым инженерам предложили придумать способы, которыми Барселону можно сделать высокотехнологичным и экологичным городом. Проектов было представлено немало, но авторитетная комиссия выбрала семь победителей, которые затем получилили гранты. Одним из них стал проект «Co-mida: городская зелень для производства энергии и продуктов питания». Его авторы – сотрудники Института передовой архитектуры Каталонии (IAAC). Как ясно из названия проекта, на городских улицах будут высаживать растения, которые станут электрогенераторами. Как же это работает?

Многие из нас знают, что электричество можно добывать из картофеля или, например, лимонов. Забавный школьный опыт выглядит так: в картофелину втыкают пару гвоздей (медный и оцинкованный), к ним присоединяют провода, и такая система способна немного отклонить стрелку вольтметра. Ток получается крохотный, но его можно увеличить, соединив последовательно несколько картофелин. Правда, мощность все равно будет небольшой: чтобы зарядить, допустим, смартфон, потребуется целый мешок картошки. Разумеется, такой способ не подходит для практической реализации.

Но есть и другой метод, он основан на явлении биофотогальваники. В последние годы получили распространение так называемые «зеленые гальванические элементы» или топливные ячейки «бактерия + растение». В отличие от картофельных батареек, это самообновляемый тип растительных источников энергии: все, что ему нужно для работы, – это почва, солнечный свет, углекислый газ и вода.

Растения, поглощая солнечный свет и углекислый газ, в процессе фотосинтеза производят органические вещества, часть из которых попадает в почву. Особые бактерии, живущие вокруг корней, расщепляют эту органику, попутно выделяя электроны. Эти заряженные частицы могут быть захвачены анодом, а как мы помним из школьного курса, электрический ток – это и есть движение электронов. Осталось лишь направить это движение к потребителю.

Стартап CO-mida планирует выстроить на улицах Барселоны вертикальные сады, «зеленые электростены». С помощью специального 3D-принтера печатают керамические цветочные горшки-ячейки особой формы: их можно крепить на вертикальные поверхности, заполняя любую площадь, вплоть до нескольких сотен квадратных метров.

Такая стена представляет собой единую систему, управляемую общим контроллером. Каждая ячейка способна постоянно генерировать небольшое напряжение – примерно 0,2 вольта. Разумеется, чем больше ячеек, тем лучше. Собранная энергия направляется в городскую сеть, а кроме того, любой желающий может подключиться к ней и зарядить гаджет. 

CO-mida решает сразу три задачи: озеленяет город, вырабатывает электричество и производит пищевые продукты, поскольку в ячейки высаживают съедобные растения. Разумеется, яблоню на стену не посадишь, но, например, огурцы – запросто.

Прямо сейчас разработчики заняты постройкой пилотных вертикальных садов в двух районах Барселоны. Так что вполне вероятно, что через некоторое время любой прохожий сможет ненадолго присесть в тени зеленой стены и подпитать севший смартфон, похрустывая свежим огурчиком.

С какой скоростью перемещается электрический ток по проводам | Энергофиксик

Вы, наверное, сразу же скажете, что скорость электрического тока равна скорости света и будете неправы. В этом материале я на простом примере объясню, каким образом и с какой скоростью перемещается электрический ток по проводам.

yandex.ru

yandex.ru

Давайте для примера смоделируем следующую ситуацию:

Пусть у нас будет лампочка соединенная с постоянным источником питания двужильным экранированным кабелем, причем длина этого кабеля будет 10 километров.

yandex.ru

yandex.ru

Теперь если мы включим выключатель в этой цепи, то лампочка загорится через 10 км/300 000 км/с, где 10 км — это длина нашего проводника, а 300 000 км/с — это скорость распространения электромагнитной волны (света) в вакууме.

То есть, произведя расчет, получается, лампочка загорится через 0,00003333 сек или 33,333 мксек (в расчет не принята емкость проводника). Из этого следует вывод, что «движение электронов» распространится по проводнику со скоростью света.

Но то обстоятельство, что электроны начинают перемещаться друг за другом со скоростью света совсем не говорит о том, что они перемещаются в проводнике с этой же скоростью.

Здесь скорость света эта та скорость, с которой заряженные частицы начинают двигаться друг за другом, а перемещаться по проводнику они могут со скоростью всего лишь несколько миллиметров в единицу времени.

yandex.ru

yandex.ru

Непонятно? Сейчас объясню почему так.

Итак, мы замкнули цепь, нажав выключатель. В этот момент электроны начинают покидать минусовую клемму нашего с вами конденсатора, при этом происходит уменьшение электрического поля в диэлектрике конденсатора и электроны (с подключенного проводника) начинают заходить на плюсовую клемму конденсатора.

Таким образом, разность потенциалов между обкладками конденсатора уменьшается. А по причине того, что электроны в присоединённом участке проводника пришли в движение, то их пустующее место занимают электроны из соседнего участка провода (под действием электромагнитного поля замкнутой цепи).

Этот процесс перемещения распространяется все дальше по проводнику и по истечению определенного времени достигает нашей с вами лампочки и протекающий ток заставляет ее светиться.

Получается, что изменение электрического поля по проводнику распространяется мгновенно, а вот сами заряженные частицы имеют гораздо более низкую скорость.

Аналогия с водопроводом

Давайте для простоты понимания проведем аналогию с водопроводом.

yandex.ru

yandex.ru

Представьте такую картину: вы запустили водяной насос, также находящийся далеко за городом и буквально через доли секунды (изменение давления распространяется со средней скоростью 1400 км/с) у вас из трубы начала поступать вода. Но эта не та же самая вода, которая только что прошла через насос, «толкотня» молекул воды распространилась с огромной скоростью, а сами молекулы движутся с гораздо меньшей скоростью.

Так и с движением электрического тока.

А как у переменного тока

Ну вроде бы с постоянным током все более-менее стало ясно и может так же возникнуть второй логичный вопрос: А как дела обстоят с переменным током?

yandex.ru

yandex.ru

На самом деле разница здесь заключена лишь в том, что переменный ток меняет направление своего движения с частотой 50 Герц в единицу времени. Но при этом его скорость зависит все от тех же факторов, что и в случае с постоянным током.

Заключение и выводы

Так, давайте вновь вернемся к току. Получается, если на проводник не воздействует электромагнитное поле, то движение электронов внутри провода происходит абсолютно в хаотичном порядке.

Как только к проводнику оказывается воздействие электрического поля, то в зависимости от таких факторов как температура проводника, материала, разности потенциалов, скорость электрического тока может варьироваться от 0,6 до 6 миллиметров в одну единицу времени. Как видите, эта величина очень далека от скорости света. И вычисляется она по следующей формуле:

Где n – концентрация свободных носителей, S – площадь сечения проводника, e – заряд частицы, I – сила тока.

Это все, что я хотел вам рассказать о скорости перемещения электрического тока по проводам. Если статья оказалась вам полезна, то оцените ее лайком. Спасибо за ваше внимание!

РадиоКот :: Электрический ток

РадиоКот >Обучалка >Аналоговая техника >Основы электроники >

Электрический ток

Радиоэлектроника, электротехника, электрика — всего этого не могло бы быть, если бы не было электрического тока. И уж коль скоро Вы решились познать науку Радиоэлектронику, надо бы разобраться в начале, а что, собственно, такое — электрический ток. В учебнике физики дано такое определение: электрический ток — это направленное движение заряженных частиц. Движущиеся заряженные частицы — это электроны, причем их заряд отрицателен.

Есть еще протоны — частицы с положительным зарядом и нейтроны — с нейтральным зарядом, но ни те ни другие не движутся. Значит, говоря об электрическом токе, мы будем иметь ввиду некую оголтелую толпу именно электронов, несущихся из пункта А в пункт Б, с очень большой скоростью… Это в общем.

Даже под самым наисовременнейшим микроскопом, нам ни за что не разглядеть электрон. А уж пощупать его — тем более никак. Вы, уважаемый читатель, можете, конечно возразить, мол, если сунуть два гвоздя в розетку, а потом за них схватиться — вот тут то как раз и можно очень мило все пощупать. Да еще как пощупать!!! «А вот ни фига» — отвечу я. То мы почувствуем — это всего лишь результат прохождения тока через живые ткани организма. А один отдельно взятый электрон пощупать НЕЛЬЗЯ! К чему все это? Да к тому, что в физике полно таких вот виртуальных вещей: они как бы есть, но на что они похожи — никто толком не знает. Как же тогда можно их изучать?.. Вот поэтому физику и чтят в народе наукой темной и безнадежно свирепой.

А меж тем, дело решается очень просто. Надо только найти что-то более знакомое, то, что каждый человек тысячу раз видел, щупал, нюхал, пробовал на зуб и т.д. Причем, это что-то по поведению должно быть похожим на то, что мы изучаем. В данный момент мы изучаем электрический ток. Давайте попробуем подобрать что-то такое, что на него похоже, и что каждый видел.

Вот часто говорят: «ток течет». Это наводит на хорошую аналогию. А не сравнить ли нам электрический ток с током воды? Итак. Ток течет по проводам — вода течет по трубам. Ток течет от «+» к «-» — вода течет сверху вниз… Как видим — общего много. Поехали!

Для начала, давайте соберем хитроумную экспериментально-научную установку для выяснения свойств электрического тока на водяной модели. Для этого нам потребуется:
— 2 одинаковые пластиковые бутылки любого объема с пробками,
— кусок тонкого шланга (примерно 30 см).
— два гвоздя.

Отрезаем у бутылок дно, в пробочке ковыряем (сверлим) дырочки, вставляем туда концы шланга. Подвешиваем конструкцию на стенку при помощи гвоздей на одном уровне:

Приступаем к проведению научных экспериментов.

После каждого эксперимента мы будем делать вывод на основании полученных результатов. Если эксперименты и выводы покажутся Вам идиотскими — не удивляйтесь. Оно так и есть — все до идиотизма просто! Значит все у нас получится :).


Заполним левую бутылку водой (правая пока пуста), и смотрим, что происходит.
А происходит вот чего: вода начинает перетекать по шлангу из левой бутылки в правую. Сначала, когда в правой бутылке еще почти нет воды, а левая полна до краев — скорость перетекания воды большая. Но постепенно, по мере того, как заполняется правая и опустошается левая бутылка, скорость уменьшается. В тот момент, когда уровни воды в обеих бутылках сравняются, скорость станет равна нулю. Иначе говоря, ток воды в шланге исчезнет.

Вывод 1: Вода течет из бутылки, уровень воды в которой больше.
Вывод 2: Чем больше разность уровней — тем сильнее ток воды в шланге
Вывод 3: Если уровни равны, вода не течет вообще.

Для него нам понадобится секундомер.
Перельем воду из правой бутылки в левую. То есть, снова сделаем так, чтобы в левой было много, а в правой — ничего. Запустим секундомер. Когда уровни в бутылках уровняются — остановим секундомер. Время запишем.
Повторим то же самое, но слегка зажмем шланг (но так, чтобы вода могла течь).

Сравним результаты измерений времени в первом и втором опыте. Время 2-го опыта, очевидно, будет больше.
Вывод: Чем тоньше шланг — тем меньше в нем сила водяного тока.

По результатам проделанных экспериментов, подведем итоги. А именно — выясним, от чего зависит сила тока в шланге.
Итак,

1. Чем больше разность уровней в бутылках — тем больше сила тока.
2. Чем сильнее сжат шланг, то есть, чем больше сопротивление шланга текущей по нему воде — тем меньше сила тока.

Объединим это в один закон:
Чем больше разность уровней и чем меньше сопротивление — тем больше сила тока

—Поехали дальше—>>


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

Что такое электрический ток? | Хиоки

Что такое электрический ток? Разница между напряжением и током, различные типы тока и методы измерения тока

Обзор

Мы ежедневно пользуемся силой электричества, не задумываясь об этом. Возможно, вы обнаружите, что в электричестве есть много такого, чего вы не знали. Вы также можете стесняться задавать вопросы о том, что, по вашему мнению, уже должны были понять. Не бойся! На этой странице представлены базовые знания об электрическом токе, а также легкое для понимания введение в такие темы, как разница между током и напряжением, различные типы тока и методы измерения тока.

После прочтения вы должны иметь общее представление об электрическом токе.

Что такое электрический ток?

Электрический ток означает поток электричества в электронной цепи и количество электричества, протекающего через цепь. Измеряется в амперах (А). Чем больше значение в амперах, тем больше электричества протекает в цепи.

Электричество легко представить себе, если представить его себе как течение воды в реке. Частицы, называемые электронами, собираются вместе, и количество электронов, протекающих каждую секунду, и есть ток.

Разница между напряжением и током

Напряжение — еще один термин, который используется в отношении электронных схем так же часто, как и ток. Напряжение измеряется в вольтах (В). Как и ток, напряжение также связано с потоком электронов в цепи. Ток относится к потоку электронов, а напряжение относится к величине силы, толкающей поток электронов.

Чем выше напряжение, тем больше ток; более низкое напряжение означает более слабый ток.

Сопротивление — еще одно свойство, увеличивающее ток.Думайте о сопротивлении как о ширине, через которую проходят электроны. Чем больше сопротивление, тем уже ширина, через которую должны протекать электроны, и, следовательно, меньше ток. Напротив, более низкое сопротивление увеличивает ширину, через которую могут протекать электроны, позволяя одновременно протекать большему току.

Если вы хотите, чтобы при заданном значении сопротивления протекал больший ток, вы можете добиться этого, повысив напряжение. Мощность обычно рассчитывается путем умножения тока (А) на напряжение (В), что дает результат, выраженный в ваттах (Вт).Таким образом, ток и напряжение совершенно разные, но оба являются важными элементами в мире электричества.

Постоянный ток и переменный ток

Термины «ток» и «напряжение» охватывают различные типы явлений, и одно из основных различий, которое можно сделать, это различие между постоянным и переменным током. Постоянный ток (DC) относится к току и напряжению, направление которых не меняется.

Типичным примером является электроэнергия, вырабатываемая сухими элементами и литий-ионными батареями, используемыми в автомобилях.При постоянном токе напряжение всегда положительное (или всегда отрицательное), а ток всегда течет в одном и том же направлении. В результате устройство может не работать, если его батарея установлена ​​с обратной полярностью.

В противоположность этому, переменный ток (AC) относится к току и напряжению, направление и величина которых регулярно изменяются во времени. Волны переменного тока отличаются разнообразием форм, включая синусоидальные волны, прямоугольные волны, пилообразные волны и треугольные волны.

Электричество переменного тока используется электросетью, например, в бытовых розетках. Однако большинство стандартных электронных устройств преобразуют его в постоянный ток с помощью своих внутренних схем. Почему же тогда в электросети используется переменный ток?

Причина связана с трансмиссией. Сопротивление в линиях электропередач вызывает потери при передаче тока, но эти потери можно уменьшить, увеличив напряжение. Однако создать постоянный ток высокого напряжения сложно, поэтому электричество передается в виде переменного тока, а затем понижается до более низкого напряжения с помощью трансформаторов, прежде чем поступать на электрические устройства через энергосистему.Затем эти устройства в большинстве случаев преобразуют переменный ток в постоянный с помощью своей внутренней схемы, чтобы его можно было использовать.

Методы измерения электрического тока

Для измерения электрического тока вам потребуется такой инструмент, как цифровой мультиметр. Функциональность зависит от продукта, но цифровые мультиметры могут выполнять различные измерения, включая не только ток, но также напряжение и сопротивление.

При измерении электрического тока с помощью цифрового мультиметра перед выполнением измерений необходимо настроить прибор на функцию измерения тока.Прибор будет иметь несколько единиц отображения, например, мкА, мА и А, поэтому вам нужно будет выбрать диапазон измерения, который лучше всего подходит для измеряемого тока.

При измерении тока подсоедините отрицательную клемму к разъему COM, а положительную клемму к разъему A на приборе, чтобы мультиметр был последовательно включен в цепь.

Соблюдайте осторожность, чтобы не подавать напряжение, когда выбрана функция тока.Это может привести к повреждению прибора из-за протекания через него сверхтока. На самом деле в приборах используются предохранители для защиты их цепей, но рекомендуется проявлять осторожность, поскольку перегрузка по току может повредить прибор. Некоторые цифровые мультиметры не имеют входной клеммы тока, чтобы избежать этой опасности.

Использование цифрового мультиметра для измерения тока

Ток относится к потоку электричества в электронной цепи, причем большие цифры указывают на большее количество электричества. Хотя ток отличается от напряжения, оба являются важными понятиями, и необходимо понимать каждое из них.

Ток можно измерить цифровым мультиметром. Почему бы не попробовать измерить ток на основе информации, представленной на этой странице?

Как использовать

Сопутствующие товары

Узнать больше

Количественное определение электрического тока — Nexus Wiki

Когда у нас есть движущийся заряд, мы определяем его количество так же, как мы определяли поток жидкости — подсчитывая, сколько заряда проходит через поверхность за заданный промежуток времени.Чтобы быть ясным, давайте поговорим об электронах, движущихся по проводу.

Будем считать, что электроны всегда уравновешиваются равной и противоположной плотностью положительных ионов, поэтому провод остается нейтральным, даже если электроны движутся внутри него. Если бы это было НЕ так, то где-то происходило бы накопление заряда, что отнимало бы энергию и усложняло бы наше обсуждение.

Это на самом деле происходит — скажем, в конденсаторе или при обрыве провода и прекращении тока, но разрабатываемые нами понятия (емкость и сопротивление) позволяют разделить эти события.При обсуждении тока мы предполагаем, что в любой отрезок провода входит столько же электронов, сколько уходит в любую единицу времени.

Определение тока

Для данного провода мы определим количество

электрического тока в проводе, представив поверхность, разрезающую провод. Затем мы спрашиваем, сколько зарядов пересекает эту поверхность в единицу времени? В уравнениях это:

$$I = \frac{\Delta q}{\Delta t}$$

, где $I$ определяется как количество тока, протекающего по проводу , а $Δq$ — количество заряда, пересекающего поверхность, перпендикулярную проводу, за время $Δt$.

Обратите внимание, что у нас есть заряд, пересекающий поверхность, хотя провод нейтрален. Это связано с тем, что хотя существует баланс положительных и отрицательных зарядов, только отрицательные электроны пересекают поверхность. Положительные ионы остаются фиксированными.

Размерность и единицы тока довольно просты. Размерность всего

$$[I] = \mathrm{Q/T}$$

Ток – это заряд, деленный на время. Мы определяем натуральную единицу, кулон/секунду, как Ампер .

1 Ампер = 1 Кулон в секунду.

Проблема знаков

Одним из аспектов электрического тока, который часто сбивает с толку, является вопрос о знаке . Поскольку у нас могут двигаться как положительные, так и отрицательные заряды — и в обоих направлениях — удобно включить знак в наш ток. Вот как это работает:

  1. Мы выбираем направление в проводе, которое мы обозначаем как положительное.
  2. Мы выбираем поверхность, пересекающую наш провод, которая определяет положение, в котором мы хотим измерить ток.
  3. Если у нас есть положительные заряды, пересекающие поверхность и движущиеся в положительном направлении, мы обозначаем это как положительный ток.
  4. Если направление обратное, ставим минус.
  5. Если знак заряда меняется на противоположный, ставим минус.

Возможно, здесь вы натолкнулись на непонятный элемент. Если у нас есть отрицательные заряды, пересекающие нашу поверхность и движущиеся в отрицательном направлении, это соответствует положительному току! Да, мы так делаем, и это работает нормально.*  Это показано на рисунке ниже.

Когда мы анализируем электрические цепи, вы можете расстроиться, потому что до решения задачи не знаете, в каком направлении движется заряд. Не беспокойтесь об этом! Выберите направление и назовите его позитивным. Если вы ошиблись, ваша алгебра сообщит вам, что ток отрицателен — он движется в другом направлении!

Подключение к микроскопической модели

Полезно связать наше определение тока с моделью отдельных движущихся зарядов.Мы делаем это очень похоже на то, как мы анализировали движение молекул в идеальном газе.

Предположим, что у нас есть ток движущихся зарядов (и для простоты мы будем считать их положительными), движущийся вправо, как показано на рисунке ниже синим цветом. Стационарные противоположные заряды, которые уравновешивают их, не движутся и показаны красным цветом. (Обратите внимание, что провод остается нейтральным, даже когда заряды движутся.) Рассмотрите скорость, с которой движущиеся синие заряды пересекают поверхность площадью $A$, перпендикулярную проводу (показана фиолетовым цветом).

Сколько зарядов пересекает площадь $A$ за время $\Delta t$? Предположим, что

  • каждый движущийся заряд, составляющий ток, имеет заряд $q$
  • плотность движущегося заряда в единице объема $n$
  • скорость движущихся зарядов $v$

Любой движущийся заряд, находящийся на расстоянии менее $Δx = vΔt$ от поверхности $A$, пройдет ее до конца нашего временного интервала. Если дальше, то не успеет. (На нашем рисунке 7 синих зарядов пересекли бы поверхность $A$ за время $\Delta t$.) Следовательно, все заряды в объеме $A∆x$ пролетят через промежуток времени. Итак:

  • прошедший объем = $AΔx$
  • количество зарядов в этом объеме, которые пройдут через него = $nAΔx$
  • сумма заряда, который проходит = $qnAΔx$

Таким образом, ток равен количеству заряда, которое проходит через него за время $Δt$ деленное на $Δt$ .

$$I = (qnA∆x)/∆t = qnvA$$

Полезной конструкцией является количество тока, протекающего на единицу площади.Мы называем это плотностью тока ,  $J$.

$$J = кв.$$

Тогда $J$ — это ток на единицу площади , поэтому ток будет записан как

$$I = JA.$$

(Иногда $J$ принимается за вектор в направлении $v$. Тогда $\overrightarrow{J}$ является вектором. Чтобы получить обратно ток, вы должны взять скалярное произведение с вектором область: $I = \overrightarrow{J} \cdot \overrightarrow{A}$.

Комментарий к случайности

Хотя мы описали заряды в потоке как движущиеся с постоянной скоростью, на самом деле из-за теплового движения скорости отдельных зарядов на самом деле меняются случайным образом.В норме скорости атомов, молекул и электронов будут в среднем равны 0. В случае, когда они движутся (скажем, под действием электрической силы), их скорости будут смещены в сторону действия силы и не будет -нулевая средняя скорость называется дрейфовой скоростью . (Конечно, для электронов в металле это более сложно точно описать и требует квантовой механики.)

* Причина, по которой у нас есть это условное обозначение, заключается в том, что Бенджамин Франклин выбрал его, когда не знал, какие заряды движутся по проводам.Инженеров-электриков, которые часто работают с током, переносимым электронами по проводам, обычно это раздражает больше, чем биологов, поскольку в биологии движущиеся заряды часто представляют собой ионы и могут быть положительными (Na + , K + ), а также отрицательный. У мультфильма xkcd есть хороший комментарий по этому поводу.

Джо Редиш 25 февраля 2012 г.

Разница между электрическим током и электрическим зарядом

Основная разница между зарядом и током

Электрический заряд и ток являются связанными величинами, но они отличаются друг от друга.

Основное отличие тока от заряда:

  • Ток: Это скорость потока заряда (обычно электронов). Ток (I) — это физическая величина, измеряемая в амперах (А).
  • Заряд: Недостаток или избыток электронов на поверхности тела. Заряд (Q) — это физическое свойство вещества, измеряемое в кулонах (Кл).

Похожие сообщения:

Что такое электрический заряд?

Недостаток или избыток электронов на материи известен как электрический заряд.Репрезентативная формула заряда следующая:

Q = It … или

Q = en

Где:

  • Q = заряд в кулонах
  • I = ток в амперах
  • t = время в секундах
  • e = количество электронов или протонов
  • n = заряд одного избирательного протона или

Типичный символ заряда — «Q», единица измерения — кулон, выраженный «C», где один кулон:

  • Стоимость 6.24 x 10 18 электронов = 1C = один кулон

или

Один кулон – это ток в один ампер в секунду, т. е. количество заряда, которое может переместиться током в ампер из одной точки в другую за одну секунду времени, равно одному кулону.

или

Один кулон — это количество заряда, если его поместить в электрическое поле в один вольт на метр (1 В/м), тогда на него будет действовать сила в один ньютон.

  • Один электрон имеет заряд -1,602 x 10 -19 кулонов
  • Один протон имеет 1.602 x 10 -19 Кулоны зарядов

Одинаковые заряды отталкиваются, а разные заряды притягиваются, т.е.

  • Выборы в выборы = отталкивание
  • протонов в протоны = отталкивание
  • Электроны к протонам = притяжение

Силу притяжения или отталкивания между двумя заряженными частицами, находящимися на расстоянии «r», можно рассчитать по закону Кулона:

F = K (Q1 Q2 / r2 )

Где:

  • F = сила в ньютонах
  • К = Константа = 8.99×10 9 м F -1 .
  • Q1 = Первая заряженная частица
  • Q2 = Вторая заряженная частица
  • r = расстояние между двумя заряженными частицами в метрах.

Существует три типа электрических зарядов.

  • Отрицательный заряд: избыток электронов на поверхности тела известен как отрицательно заряженная материя (избыток электронов, которые в основном находятся в нижних и внешних полосах или оболочке атома или молекулы).
  • Положительный заряд: Дефицит электронов на поверхности тела называется положительно заряженной материей (избыток протонов, которые в основном находятся в ядрышках атомов).
  • Нейтральный = Равное количество электронов и протонов на частице делает ее нейтральной (нейтроны находятся в ядрышке атома).

Похожие сообщения:

Что такое электрический ток?

Электрический ток — это скорость потока заряда (обычно электронов), вызванная разностью потенциалов (напряжением). Ток представлен символом «I» и измерен в амперах, выраженных символом «А».

Когда к проводнику прикладывается напряжение или ЭДС, возникает разность потенциалов, которая перемещает через него огромное количество электронов.

Ток — это физическая величина, которую можно измерить по следующей формуле:

I = Q/t … (в амперах)

Где:

  • I = ток в амперах
  • Q = заряд в кулонах
  • t = время в секундах

Существует два основных типа электрического тока, т.е.

  • Переменный ток Ток: Поток заряда или выборы с изменением направления и величины.
  • Ток постоянного тока: Поток заряда или выборы в одном направлении с постоянной величиной.

Ниже приведена таблица сравнения тока и заряда с различными характеристиками.

Сравнение электрического заряда и тока

В следующей таблице показаны некоторые различия между зарядом и током.

Характеристики Электрический ток Электрический заряд
Определение Ток — это скорость потока зарядов, обычно электронов, вызванная ЭДС или напряжением. Заряд – это свойство вещества, свидетельствующее о недостатке или избытке электронов на его поверхности.
Символ Ток представлен символом «I». Заряд представлен символом «Q».
Блок единицей силы тока в системе СИ является Ампер, выраженный буквой «А». Единицей заряда в системе СИ является кулон, выраженный буквой «C».
Формула I = Q/t

I = dQ / dt

Q = Это … или

Q = en

Сила в полях Ток создает как электрическое поле, так и магнитное поле. Только производит и поднимается в электрическом поле.
Движение Ток — это движение и поток заряда, как правило, электронов. Заряд – это движение электронов, т.е. дефицит или избыток электронов на теле.
Измерительный инструмент Амперметр
(амперметр)
Электрометр или баллистический гальванометр

Похожие сообщения:

Электрический ток Понимание чтения

Электрический ток представляет собой поток электрического заряда, переносимый движущимися электронами в проводе. Электрический ток создается электронами или зарядами, непрерывно движущимися по пути, называемому электрической цепью . Он течет от источника энергии, такого как батарея или электростанция.

Замкнутая цепь имеет полный путь для протекания тока, позволяя электрическим зарядам или электронам течь по проводам цепи. Разомкнутая цепь не позволит электрическим зарядам или электронам течь по проводам цепи. Переключатель можно использовать для размыкания и замыкания цепи.

В цепи серии один и тот же ток протекает через все компоненты. В последовательной цепи каждая лампочка получит одинаковый электрический заряд, но если погаснет одна, погаснут все. Примером последовательной цепи может быть цепочка рождественских огней. Если какая-либо из лампочек отсутствует или перегорела, ток не будет течь, и ни одна из лампочек не загорится.

Батареи также являются источником электрического тока, обычно используемого в последовательной цепи. Электрический ток от батареи течет в одном направлении к такому компоненту, как радиоприемник, фонарик или игрушка.

Параллельные цепи будут иметь различное количество тока, протекающего через них. К параллельным цепям приложено одно и то же напряжение, но по проводам будет течь разный ток. Напряжение — вид электрической силы, которая заставляет электричество двигаться по проводу и измеряется в вольтах. Чем выше напряжение, тем больше будет течь ток. 12-вольтовая автомобильная батарея обычно производит больше электрического тока, чем 1,5-вольтовая батарея фонарика.

Примером параллельной цепи является электропроводка дома. Один источник питания питает все осветительные приборы и приборы одинаковым напряжением. Однако, если один из светильников перегорит, ток все равно будет течь по остальной части дома.

Существуют электростанции, производящие электроэнергию для домов и предприятий. Большинство электростанций используют уголь для выработки электроэнергии, но некоторые используют ветер, воду или природный газ. Электросеть — это система, соединяющая все электростанции по всей стране.Все столбы и провода вдоль шоссе и дорог являются частью энергосистемы. Трансформатор может помочь в снижении или повышении напряжения, когда электричество проходит в дома и на предприятия по линиям электропередачи . Счетчик используется для измерения количества потребляемой электроэнергии.

Электричество проходит по проводам к сервисному щитку в подвале или гараже, где выключатели или предохранители защищают провода внутри дома от перегрузки. Затем электричество проходит по проводам внутри стен к розеткам и переключателям по всему дому.

Проводники изготовлены из материалов, через которые легко проходит электричество. Материал, который является хорошим проводником, оказывает очень небольшое сопротивление потоку электричества. Электричество может очень легко течь по проводнику. Примеры проводников включают воду, деревья, алюминий, медь, людей и животных.

Изоляторы предотвращают или блокируют поток электричества. Изоляторы не пропускают ток и блокируют движение электричества по его пути.Примерами изоляторов являются стекло, резина, фарфор и пластик. Провода, по которым проходит электричество, покрыты изолятором.

Существует множество этапов, когда электрический ток течет от источника к его использованию.

Измерение электрического тока в почве может дать ответы на вопросы о ее здоровье — ScienceDaily

Исследователи из Университета штата Вашингтон разработали способ оценки состояния почвы путем измерения электрического тока, производимого ее мельчайшими микробами.

Исследователи использовали зонд, первоначально разработанный для измерения электрохимического сигнала микробов в водной среде, и протестировали его на образцах здоровой и нездоровой почвы для измерения микробного метаболизма и других показателей здоровья почвы.Это экспериментальное исследование, опубликованное в Journal of Electrochemical Society, может когда-нибудь привести фермеров к простому тесту в режиме реального времени, чтобы определить, является ли почва продуктивной.

«Почва лежит в основе всей пищи, которую мы едим, и большая часть ее разлагается во всем мире», — сказала Марен Фризен, доцент кафедры патологии растений и растениеводства и почвоведения и соавтор исследования. «Одним из самых больших препятствий на пути улучшения почв является отсутствие возможности быстрого измерения в режиме реального времени для разработки соответствующих стратегий управления ими.Этот датчик может измерять в реальном времени не только структуру почвы, но и то, как она на самом деле функционирует. Это был бы огромный прогресс в этой области».

«Я считаю, что это одна из наших самых значительных работ, которая окажет большое влияние на определение здоровья почвы», — сказал Халук Бейенал, профессор Школы химической инженерии и биоинженерии Джина и Линды Войланд и автор статьи.

Среди других соавторов исследования — научный сотрудник с докторской степенью Абдельман Мохамед и аспиранты Эдуардо Санчес и Натали Санчес.

Здоровье почвы критически важно для сельского хозяйства и урожая во всем мире, но измерить его непросто. Фермеры и исследователи используют химический состав почвы, анализ питательных веществ, измерение текстуры и рН, чтобы получить представление о физических и химических свойствах почвы. Хотя эта информация может быть ценной, она не всегда отражает, насколько продуктивна почва на самом деле.

Это потому, что ключом к продуктивности почвы является то, как функционируют микробы, сказал Фризен.Миллиарды бактерий, грибков и других организмов играют решающую роль в мобилизации и снабжении питательными веществами, защите от патогенов и росте растений. Но до сих пор не было простого способа измерения микробной активности в режиме реального времени.

«Что делает почву полезной для растений, так это то, что она живая и содержит все эти бактерии и грибы», — сказала она.

В новой статье исследовательская группа WSU смогла измерить ток через почву, чтобы определить микробную активность и отличить здоровые почвы от нездоровых.

Исследователи использовали зонд, разработанный ими несколько лет назад, для измерения электрохимического сигнала микробов в водной среде. Подобно тому, как люди едят и дышат, микроорганизмы поглощают пищу, а затем используют электроны, высвобождаемые во время метаболизма, для получения энергии. Наконец, микробы отдают эти электроны молекуле-акцептору, такой как кислород. Зонд, разработанный командой, заменяет эти акцепторные молекулы электродом. Используя этот электрод, они могут затем измерить электрический ток и получить представление о величине микробной активности.

«Мы можем измерять скорость метаболизма микробов, улавливая электроны, которые высвобождаются в ходе метаболизма», — сказал Мохамед, научный сотрудник школы Войланда. «Мы наблюдаем, как микробы дышат в почве».

Два образца почвы, которые использовали исследователи, были взяты из R.J. Агрономическая ферма Кука и выглядели почти идентичными друг другу с точки зрения состава почвы. Оба они были собраны с участков, которые не были обработаны, имели относительно высокое содержание органического вещества и имели одинаковый рН и тип почвы.Но у исследователей были данные, показывающие, что одна из почв была значительно более продуктивной по урожайности пшеницы, чем другая.

Исследователи обнаружили, что более продуктивная почва производила электрический ток, в то время как менее продуктивная почва почти не производила тока — около 1% от более продуктивной почвы.

«Была действительно существенная разница в количестве генерируемого тока», — сказал Фризен.

Они также обнаружили еще одно различие между двумя почвами в потенциале разомкнутой цепи, измеренном в почве.Когда они добавили сахар для стимуляции метаболической активности, исследователи также наблюдали сходимость электрохимических сигналов в образцах здоровой и нездоровой почвы, что позволяет предположить, что добавление сахара стимулировало микробную активность в обоих типах почвы.

«Мы увидели, что через пару дней микробы в почве начали дышать», — сказал Мохамед.

Первоначально сравнивались только два образца почвы, и исследователи говорят, что их идея все еще является лишь доказательством концепции.У них есть много дополнительных вопросов, например, что делают существа, чтобы генерировать ток, и какие конкретные микроорганизмы могут быть в образцах для создания продуктивной почвы.

«У нас есть два разных сигнала, но что они на самом деле говорят о фундаментальных параметрах почвы?» — сказал Мохамед. «Оба параметра говорят о немного разных вещах, и нам нужно работать над их интерпретацией».

Они также хотят протестировать гораздо больше почв, в том числе на реальных сельскохозяйственных полях, а не в контролируемых условиях лаборатории.Они надеются в конечном итоге разработать портативный зонд, который можно будет вводить непосредственно в почву для получения информации в режиме реального времени.

«Что касается работы по созданию справедливого общества с устойчивым глобальным производством продуктов питания, я чувствую, что это может стать технологией, которая изменит правила игры», — сказал Фризен.

Электрический ток и его эффекты

1. ВВЕДЕНИЕ
В 600 г. до н.э. великий ученый Фалес заметил, что, когда янтарь натирали шерстью, он приобретал странное свойство притягивать к себе крошечные кусочки бумаги, пробки или сухой соломы.
Позже, в 16 веке, «Гилберт» наблюдал те же явления в некоторых других веществах. Например, эбонит и кошачья кожа; стекло и шелк; сургуч и шерсть и т. д. Он назвал это электричеством.
Источником всего электричества и электрических явлений является Заряд.
2. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД
В природе существует два типа зарядов. Это положительные и отрицательные заряды.
• Электрические заряды могут существовать независимо как положительные или отрицательные заряды.
• Положительно заряженное тело имеет больше положительных зарядов, а отрицательно заряженное тело имеет больше отрицательных зарядов.
• Нейтральное тело имеет одинаковое количество положительных и отрицательных зарядов.
• Положительный заряд обозначается +q, а отрицательный заряд обозначается -q.
• Единица измерения: единицей заряда в системе СИ является кулон.
• Статическое электричество изучает электрические заряды в состоянии покоя.

3. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Скорость потока заряда в цепи называется электрическим током. Другими словами, это количество заряда, протекающего в секунду. Обозначается буквой I.
Если Q — заряд, протекающий через проводник за время t, то ток определяется как i=Qt
Единица тока
С.Единицей силы тока является ампер, который обозначается буквой «А».
Единицей Q в системе СИ является кулон, а единицей измерения t является секунда.
Таким образом, единицей измерения электрического тока в системе СИ является 1 кулон 1 секунда = 1 А
Определение ампера
Когда заряд в кулон проходит через проводник за одну секунду, то говорят, что ток, протекающий через проводник, равен одному амперу.
Таким образом, когда через проводник за 1 секунду протекает заряд 1 кулон, то говорят, что ток, протекающий по нему, равен 1 ампер.
1 ампер = 1 кулон 1 секунда

Меньшие единицы электрического тока
Иногда также используются меньшие единицы тока. Это микроампер и миллиампер.
1 микроампер = 1 мкА = 10–6 А
1 миллиампер = 1 мА = 10–3 А

Большая единица электрического тока:
Иногда величина тока, протекающего в проводнике, очень велика. Эта большая величина тока выражается в более крупных единицах, таких как килоампер и мегаампер.
1 килоампер (кА) = 1000 А = 103 А
1 мегаампер (МА) = 1 000 000 А = 106 А.
Поток тока
В металлах движущимися зарядами являются электроны, составляющие ток, в то время как в электролитах и ​​ионизированных газах электроны и положительно заряженные ионы представляют собой ионы, движущиеся заряды, составляющие ток.
Заряд электрона отрицательный и составляет –1,6×10–19 Кл (символ C).

Следовательно, заряд ИС переносится электронами. Следовательно, если через проводник протекает ток I A, это означает, что за 1 секунду через поперечное сечение проводника проходит 6,25 · 1018 электронов.
Направление тока условно принято противоположным направлению движения электронов.
Если n электронов проходят через поперечное сечение проводника за время t, то общий заряд прошел
Q = n × e и ток в проводнике

Прибор для измерения тока: Ток измеряется прибором, называемым амперметром.

4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ПОТЕНЦИАЛ И РАЗНИЦА ПОТЕНЦИАЛОВ
а) Мы определяем разность электрических потенциалов между двумя точками электрической цепи, по которой течет ток, как работу, совершаемую для перемещения единичного заряда из одной точки в другую.
Разность потенциалов (В) между двумя точками = Проделанная работа (Вт)Ch arg e(Q)⇒V=WQ

b) Единицей разности потенциалов в системе СИ является вольт (В).

⇒ 1 Вольт = 1 Джоуль 1 Кулон

Один вольт — это разность потенциалов между двумя точками проводника с током, когда для перемещения заряда в 1 кулон из одной точки в другую совершается работа в 1 джоуль. Разность потенциалов измеряется с помощью прибора, называемого вольтметром.

5. ИСТОЧНИКИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ
Доступная нам электроэнергия от электростанций, бытовых генераторов, батарей, сухих элементов, кнопочных элементов.
• Сухой элемент – самый удобный источник электричества, который используется в фонариках, часах.
• Мы используем кнопочные элементы в наручных часах, калькуляторах.
• Комбинация из двух или более элементов называется батареей.
• Автомобильный аккумулятор или аккумуляторы, используемые в легковых или грузовых автомобилях, представляют собой комбинацию «шести» или более элементов.
Эти разряженные батареи можно заряжать с помощью электрического чейнджера и использовать снова и снова. Поэтому они называются аккумуляторами.
6.ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА
Электричество – это форма энергии, которая помогает нам с
• Эффект нагрева
• Световой эффект
• Магнитный эффект
• Химический эффект
Эффект нагрева
Здесь электрическая энергия преобразуется в тепловую энергию.
• Тепловой эффект электрического тока в проводе используется в таких приборах, как электрический утюг, электрический чайник, газовая колонка, погружной стержень, комнатный обогреватель и т. д.
• Некоторые металлы, такие как серебро, медь, алюминий, являются очень хорошими проводниками электричества.
• Они не препятствуют (сопротивлению) прохождению через них электричества.
• В случае сплава никеля и хрома (нихром – сплав) электрический ток протекает с трудом и находит препятствие (сопротивление). Это приводит к нагреву проволоки.
• Точно так же нить (очень тонкая проволока), сделанная из металла, называемого «вольфрам», создает большое препятствие для прохождения через нее электрического тока. Таким образом, при преодолении этого трения совершается электрическая работа.
Это приводит к потере энергии.Эта потерянная энергия появляется в форме тепловой энергии и световой энергии. При пропускании через него тока он нагревается до высокой температуры и начинает светиться.

Предохранители
• Предохранитель — это защитное устройство, используемое для разрыва цепи.
• Работает по принципу теплового эффекта электричества.
• Мы используем тонкую проволоку из мягких металлов, таких как свинец и олово, которые плавятся при низкой температуре.
• Наиболее распространенные типы предохранителей:
• Предохранитель Kitkat из керамики (фарфора).
• Автоматический выключатель (MCB) выполнен в виде выключателя.
• Картриджный предохранитель (предохранитель прибора) обычно используется в электроприборах.
Сопротивление: Трение, возникающее при прохождении электрического тока через материал, называется сопротивлением материала. Это характерное свойство проводника.
Единица измерения: Единица измерения — «Ом» и представлена ​​буквой «Ом» (омега).
Закон Ома: Электрический ток (i) в проводнике прямо пропорционален разности потенциалов (V) между его концами при постоянной температуре.Обозначается буквой R с символом .
Ви

В = R i

, где R — константа пропорциональности, называемая электрическим сопротивлением проводника.
Световой эффект: электрический ток, проходящий через нить накала, нагревается и светится. Свечение излучает свет

• Здесь электрическая энергия преобразуется в энергию света.
• Световой эффект электрического тока используется в лампах накаливания, люминесцентных лампах.
• Компактные люминесцентные лампы являются модификацией люминесцентных ламп, которые излучают больше света при меньшем потреблении электроэнергии.
Магнитный эффект: Магнитный эффект электричества очень полезен в нашей повседневной жизни, в промышленности, в области медицины и т. д.,
• Магнитный эффект электрического тока был впервые обнаружен Эрстедом.
• Он пришел к выводу, что электрический ток создает вокруг провода магнитное поле.
• Здесь электрическая энергия преобразуется в магнитную энергию.
• Когда ток проходит через гвоздь из мягкого железа, он намагничивается. Поэтому этот магнит называется электромагнитом.
• Электрический звонок работает по принципу магнитного действия электричества.
Электромагнит
Оберните проволокой кусок мягкого железа (известный как сердечник).
Когда по проводу проходит электрический ток, кусок железа ведет себя как магнит.

Магнит, изготовленный с использованием такого устройства, называется электромагнитом.
Соленоид — это устройство, которое можно использовать как электромагнит.

Изготовлен из длинной проволоки, много раз намотанной в туго намотанный виток; имеет форму длинного цилиндра.
Сила электромагнита
Сила электромагнита зависит от количества витков провода вокруг сердечника и силы тока, проходящего через него.
Чем больше число витков, тем больше будет магнитный эффект.

Железный гвоздь притягивает две английские булавки, если его обмотать катушкой с большим количеством витков.
Что произойдет, если ток, проходящий через катушку, будет отключен?
Кусок железа потеряет свой магнитный эффект, т.е.е., он перестанет вести себя как магнит и, таким образом, не будет притягивать английскую булавку.

Использование электромагнитов
Электромагниты используются в кранах для подъема автомобилей на свалках, а также для отделения железа от мусора.
Они также используются в громкоговорителях, телефонах, электродвигателях, которые используются в электрических вентиляторах, стиральных машинах, холодильниках и т. д.
Электромагниты также используются в электрических звонках.

Что вы делаете, когда добираетесь до дома своего друга, чтобы сообщить ему/ей, что вы у двери?
Вы звоните в дверь.
Знаете ли вы, почему звонит колокол?
В электрическом звонке есть электромагнит, который притягивает полоску железа, которая заставляет молоток ударять по гонгу, чтобы звонить в колокол.
Давайте изучим, как работает электрический звонок. . .
Электрический звонок: Что вы делаете, когда добираетесь до дома своего друга, чтобы сообщить ему/ей, что вы у двери? Вы звоните в дверь.
Знаете ли вы, почему звонит колокол? В электрическом звонке есть электромагнит, который тянет полоску железа, которая заставляет молоток ударять по гонгу, чтобы звонить в колокол.

Шаг 1: Когда вы нажимаете кнопку звонка, к электромагниту течет электрический ток.
Шаг 2: Электромагнит притягивает полоску из мягкого железа. Затем молоток, прикрепленный к полосе, ударяет по гонгу, вызывая звон.
Шаг 3: Когда полоска из мягкого железа притягивается к электромагниту, она больше не касается винта (прерывателя), и, следовательно, цепь размыкается (подобно отключению выключателя).
Это выключает электромагнит, и он больше не может притягивать полоску из мягкого железа.
Полоса из мягкого железа возвращается в исходное положение, касаясь винта (прерыватель).
Это приводит к замыканию цепи и повторному протеканию тока.
Шаги с 1 по 3 быстро повторяются, пока переключатель включен. Так мы слышим непрерывный звон колокола
.

Электрический зуммер: В настоящее время мы используем электрические зуммеры и музыкальные звонки, принцип работы которых отличается от описанного здесь электрического звонка. Зуммеры бывают разных видов.
Химический эффект: Этот эффект используется при гальванике, электротипировании, очистке металлов, электролизе и т. д.
Здесь электрическая энергия может использоваться для проведения химической реакции в растворах.

7. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ
Электрический или сухой элемент является источником энергии для свечения и нагревания лампы. Давайте теперь узнаем, каким образом эта электрическая энергия становится доступной для лампочки в фонарике.
Изготовление простой электрической цепи
Шаг 1:
Выньте лампочку за лампочкой из фонарика.Внимательно осмотрите лампочку.
Лампа представляет собой небольшой шар из тонкого стекла, заключенный в спиральную нить накала, поддерживаемую двумя толстыми проводами. Один из этих толстых проводов соединен с металлическим кожухом вокруг основания лампочки. Другой провод соединен с металлическим наконечником у основания. Металлический корпус и металлический наконечник у основания являются двумя выводами лампы.

Шаг 2:
Возьмите два куска изолированного провода. Изолированные провода имеют металлическую проволоку внутри с пластиковым покрытием снаружи.Снимите пластиковое покрытие с обоих концов каждого отрезка провода. Закрепите эти провода на лампочке, как показано на рисунке, с помощью изоляционной ленты. Или закрепите лампочку на патроне. Два винта на патроне лампы — это две клеммы, которые соединяются с двумя клеммами на лампе. Два куска провода подключаются к двум клеммам на держателе, как показано на рисунке.

Шаг 3:
Подсоедините два свободных конца проводов от лампы или патрона к электрическому элементу таким образом, чтобы один отрезок провода был подключен к положительным клеммам элемента, а другой — к отрицательному. терминал клетки.Это можно сделать с помощью резинки или скотча.
Когда вы закончите подключение, загорится лампочка.
Проследите пальцем путь электричества от положительной (+ ve) клеммы на ячейке к отрицательной (–ve) клемме ячейки. Это окольный путь, по которому движется электричество.

Сухой элемент имеет две клеммы. Центральный вывод сухой клетки называется положительным выводом. Основание сухого элемента (сделанное из металла) называется отрицательным полюсом.
На приведенном выше рисунке (а) показаны клеммы сухого элемента. На рисунке (b) показан символ сухого элемента.
Длинная линия представляет положительный конец клетки, а маленькая толстая линия представляет отрицательный конец клетки.
Для этого эксперимента вам понадобится ячейка с факелом; лампочка от фонарика с маркировкой 1,5 В, целлолента, медный провод длиной 1 метр с пластиковым покрытием и старое использованное лезвие.
Разрежьте медный провод с пластиковым покрытием на две половины A и B. Снимите пластиковое покрытие с каждого конца провода так, чтобы удалить 1 см пластика.Теперь прикрепите один оголенный конец каждого провода A и B к клеммам лампочки 1,5 В с помощью скотча. Прикрепите другой конец провода А к основанию клетки с помощью скотча. Теперь прикоснитесь оголенным концом провода B к центральной клемме ячейки, как показано на рисунке. Что вы наблюдаете?
Лампа загорается. Это показывает, что электрический ток течет по проводам А и В через лампочку.
Путь, по которому протекает электрический ток, называется электрической цепью.
Теперь снимите провод B с центральной клеммы, как показано на рисунке.Что вы наблюдаете? Лампочка не светится. Это потому, что электрический ток не течет, если путь прерван или путь неполный.

Замкнутая цепь или замкнутая цепь

Когда путь, начинающийся с одного терминала ячейки, заканчивается на другом терминале ячейки без какого-либо разрыва, то такая цепь называется полной цепью или замкнутой цепью. Когда цепь замыкается, любой электрический прибор в этой цепи начинает работать.разомкнуть или замкнуть электрическую цепь. Когда мы включаем тот или иной электроприбор, мы замыкаем электрическую цепь.
И наоборот, когда мы выключаем электроприбор, мы размыкаем электрическую цепь.

Переключатель, простое устройство для «замыкания» или «размыкания» цепи: электрическая цепь проходит через переключатель
. Переключатель — это простое устройство, которое помогает нам замыкать или размыкать цепь. Это помогает экономить электроэнергию
, когда он не используется. Вам всегда рекомендуется выключать свет или другие гаджеты в вашем доме, чтобы сэкономить электроэнергию.Амперметр
используется для измерения тока, а вольтметр используется для измерения разности потенциалов.
Более детальное изучение амперметра и вольтметра необходимо в старших классах.

9. ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ БАТАРЕЕЙ
Возьмите сухой элемент и лампу от фонарика. Подсоедините лампочку к ячейке с помощью медных проводов, как показано на рисунке. Наблюдайте за интенсивностью света. Лампочка не горит ярко

Теперь возьмите еще один сухой элемент и соедините два элемента, как показано на рисунке.В этом методе плюс первой ячейки соединяется с минусом второй. Минус первого и плюс второго подключаются к лампочке. Лампочка теперь светится ярче.
В аккумуляторном фонаре или аккумуляторном фонаре два или три сухих элемента последовательно помещаются в металлический контейнер.
Положительный полюс одной ячейки соединен с отрицательным полюсом другой ячейки в последовательном соединении. Когда переключатель включен, цепь замыкается, и лампочка светится и дает свет.
Параллельное соединение электрических элементов
Возьмите три сухих элемента и соедините их, как показано на рисунке. То есть все положительные полюса трех ячеек соединены вместе, а все три отрицательных полюса соединены вместе.

Эти три плюса и три минуса подключены к лампочке. Вы заметите, что яркость лампочки не меняется!
При параллельном соединении элементов их суммарная электродвижущая сила такая же, как и у любого из них.
При последовательном соединении элементов их электродвижущая сила равна сумме ЭДС всех используемых элементов.
Соедините последовательно три лампы накаливания, как показано на рисунке. Подключите его к сухому элементу и наблюдайте за яркостью каждой из трех лампочек. Теперь подключите еще одну сухую ячейку последовательно с первой ячейкой. Обратите внимание на яркость каждой лампочки. Затем последовательно с первыми двумя ячейками подключите еще одну сухую ячейку. Снова наблюдайте за лампочками.

Отключите одну из трех лампочек в цепи.Цепь размыкается, и все три лампочки перестают светиться. При последовательном соединении лампочек, если одна лампочка перегорит, все остальные лампочки в этой серии перестанут работать. Три лампы, соединенные последовательно
10. ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ЛАМП
Подсоедините три лампы параллельно. То есть один конец каждой из трех лампочек соединен с одним проводом, а другие концы трех лампочек соединены с другим проводом! Эти два провода подключены к сухому элементу. Все три лампочки горят тускло.Теперь отключите одну из лампочек. Остальные лампочки продолжают светиться, как и раньше.

Для изучения свойств (i) последовательной цепи, (ii) параллельной цепи
Необходимые материалы: батарея из четырех элементов, две лампочки по 1 Вт каждая, одна лампочка с предохранителем, переключатель, несколько отрезков соединительных проводов, целлолента.

Метод: Соедините лампы A и B последовательно, подключив их к соединительным проводам с помощью липкой ленты, как показано выше.Подсоедините свободные концы соединительных проводов к аккумулятору через переключатель.

Замкните выключатель. Что вы наблюдаете? Обе лампочки будут светиться. Однако они не будут светиться очень ярко. Откройте переключатель. Что вы наблюдаете?

Обе лампочки перестанут светиться.
Теперь снимите лампочку B и вместо нее закрепите лампочку C с плавким предохранителем, как показано на рисунке выше. Каково ваше наблюдение?

Лампа А не светится.

Ниже приведены выводы вышеуказанного расследования
1.В последовательной цепи все приборы работают одновременно, когда выключатель замкнут. И наоборот, все приборы перестают работать, когда выключатель разомкнут.
2. В последовательной цепи, если один из приборов выходит из строя, другие приборы перестают работать.
3. Поскольку лампочки светились не очень ярко, можно сделать вывод, что при последовательном включении приборы работают не на полную мощность.
Теперь подключите лампы A и B параллельно, чтобы они имели общие положительные и общие отрицательные клеммы, как показано на рисунке , через переключатель и батарею.
Замкните переключатель. Что вы наблюдаете? Обе лампочки А и В светятся очень ярко. Теперь снимите лампочку B и закрепите вместо нее перегоревшую лампочку C Рис. Каково ваше наблюдение?

 

Лампа А продолжает ярко светиться, тогда как лампочка С не светится. Из проведенного исследования можно сделать следующие выводы.
1. При параллельной схеме все приборы работают независимо
2. При параллельной схеме, если один прибор выходит из строя, другой продолжает работать. Это означает, что каждый прибор в параллельной цепи может управляться независимо с помощью выключателя.
3. Поскольку лампочки светятся ярко, это означает, что каждый прибор получает достаточно электроэнергии и, следовательно, работает на полную мощность.
11. ПРОВОДНИКИ И ИЗОЛЯТОРЫ
Материалы, через которые проходит электрический ток, являются проводниками электричества, а материалы, через которые электрический ток не проходит, являются непроводниками или плохими проводниками электричества. Металлы являются проводниками электричества. Неметаллы, такие как стекло, пластик, дерево, бумага, ткань и резина, не являются проводниками электричества.
Непроводники электричества также называют изоляторами. Все выводы (провода), используемые в электрической цепи, представляют собой металлические провода, покрытые пластиком или резиной. Покрытие проводника непроводником называется изоляцией.
Если нам случится коснуться металлического конца провода, по которому проходит ток, это вызовет электрический
«ШОК». Удар может быть смертельным, иначе он сотрясает тело и наносит вред человеку, пострадавшему от удара током. Изоляция спасает человека от поражения электрическим током.

Электрический ток Факты для детей


Электрический ток представляет собой поток электрического заряда. Уравнение тока:

где
— текущий текущий
это изменение электрического заряда
это изменение времени

Единицей электрического тока в системе СИ является ампер (А). Это равно заряду в один кулон за одну секунду. Ток можно найти в проводах, батареях и молниях.

Источник тока

В проводящих материалах некоторые электроны очень слабо связаны с атомами материала. Когда большое количество этих атомов собирается вместе, возникает своего рода электронное облако, которое «парит» рядом с атомами материала. Если вы исследуете поперечное сечение куска проводящего материала, электроны будут двигаться через него очень быстро. Это движение вызвано температурой, и электроны, текущие в одном направлении, имеют тенденцию равняться электронам, текущим в другом направлении, так что это не то, что вызывает течение тока.Электроны перетекают от одного атома к другому, этот процесс можно сравнить с передачей ведра с водой от одного человека к другому в бригаде ведер.

Когда на провод подается электрическое поле, электроны реагируют почти мгновенно, слегка дрейфуя в направлении, противоположном полю. Они получают энергию от поля, которая очень быстро теряется, когда они сталкиваются с другими электронами в материале. Однако до тех пор, пока существует поле, электроны будут получать обратно ту энергию, которую они потеряли, и процесс будет продолжаться.Этот «толчок», который электроны получают от электрического поля, является источником тока, а не общим потоком самих электронов. Из этого обсуждения мы можем увидеть две вещи: текущий , а не :

.
  • Это не настоящий «поток» электронов в повседневном смысле этого слова: если мы рассмотрим скорость, сообщаемую электронам полем, то она обычно очень мала, порядка миллиметров в секунду. Электронам потребуется полчаса, чтобы пересечь комнату площадью 10 футов (3 м) с такой скоростью.Поскольку лампочка загорается почти сразу же после нажатия на выключатель, должно работать что-то еще.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.