Pašreizējais spēks. Pašreizējās vienības

Un elektroierīču dizains.

Elektriskā strāva ir lādētu daļiņu vienvirziena kustība. Strāvas stiprums ir jēdziens, kas raksturo šo procesu. Tā fiziskā nozīme ir lādiņa daudzums, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu laika vienībā.

Vienības

Starptautisko vienību sistēmā strāvu parasti mēra ampēros (A). Tā 1881. gadā nolēma starptautiskā elektriķu konference.

Ampere Andre-Marie ir franču zinātnieks, kurš strādāja fizikas un matemātikas jomā un ieguldīja lielu darbu elektrības izpētē. Viņa nopelni šajā jomā ir tik augsti, ka daudzi zinātniskās pasaules pārstāvji uzskata Amperu par elektrodinamikas pamatlicēja titula cienīgu.

1 A strāva ir diezgan spēcīga, tāpēc bieži tiek izmantotas miliamperu (mA, 0,001 A) un mikroampēru (μA, 10^-6 A) vienības.

Vienību sistēmā:

• SGSM (elektromagnētiskais), Daudz retāk strāvu mēra ampēros vai bio. Mērvienību attiecība ir šāda: 1 ampērs = 0,1 ampērs;
• SGSE (elektrostatiskais) Tiek izmantota mērvienība statampere. Attiecība: 1 amp = 2997924536,843 zīmogi.

Teorētiskajā fizikā plaši tiek izmantotas mērvienības abampere un statampere.

Formula

Veicot aprēķinus, strāvas stiprumu apzīmē ar burtu I.

Strāvas stipruma formula ir attēlota šādi: I = q / t, kur:

• q - lādiņš, C (kulons);
• T - laiks, s.

Tas nozīmē ampēra izmēru: (A) = (C/s). 1 C ir vienāds ar 6,241509343 x 10 18 elektronu lādiņu. 2011. gadā tika nolemts mainīt ampēra vienības definīciju, tāpat kā dažas citas, saistot to ar elektrona lādiņu.

Ja ir zināms - un , strāvas stiprumu nosaka I = U / R, kur:

• U - spriegums, V;
• R ir ķēdes sekcijas elektriskā pretestība, Ohm.

Definīcija

SI sistēmā 1 A strāva tiek definēta kā tāda, kas, plūstot pa diviem bezgalīgi gariem niecīga šķērsgriezuma vadiem, kas atrodas vakuumā un ir atdalīti ar 1 m attālumu, rada starp tiem pievilcības spēku 2x10 -7 ņūtoni (N ).

Abamper SGSM sistēmā tiek noteikts tāpat, tikai šajā gadījumā spēku mēra dinos, bet attālumu mēra centimetros. Pievilcība starp vadiem ir saistīta ar magnētisko lauku klātbūtni, kas vienmēr rodas ap kustīgām lādētām daļiņām (Bio-Savarta likums).

19. gadsimta beigās bija spēkā cita definīcija, kas balstījās uz elektriskās strāvas spēju veikt elektrolīzi, tas ir, no šķīduma atdalīt dažādus elementus.

Šī spēja ir saistīta ar to, ka sarežģītas ķīmiskās vielas vienmēr satur divas sastāvdaļas: oksidētāju un reducētāju.

Oksidētājs piesaista elektronus no reducētāja un iegūst negatīvu lādiņu, bet reducētājs iegūst pozitīvu lādiņu.

Kad strāva tiek izlaista caur šķīdumu, negatīvi lādēti oksidējošie atomi tiek piesaistīti elektrodam ar pozitīvu potenciālu, un reducējošā aģenta atomi tiek piesaistīti negatīvam. Izdalītās vielas daudzums ir atkarīgs no elektrības daudzuma, kas izvadīts caur šķīdumu.

Eksperimentu laikā tika noteikts, ka 1 A strāva stundā no sudraba sāls šķīduma atbrīvo 4,025 g šī metāla (0,001118 g sekundē).

Dažādu ierīču strāvas stiprums

Dažādās ierīcēs un ķēdēs plūstošās strāvas stiprums ir diezgan atšķirīgs, šeit ir daži piemēri:

• dzirdes aparāts: 0,7 mA;
• 56 collu plazmas televizors: 250–290 mA;
• tosteris, mini cepeškrāsns: 5-6 A;
• : 500–830 mA;
• matu žāvētājs: 4,5 A.

Elektriskajā ķēdē

Strāva elektriskajā ķēdē pakļaujas G. Kirhhofa atklātajiem likumiem:

Atlikušās strāvas slēdža darbības pamatā ir šī parādība. Viens ierīces kontakts ir savienots ar fāzi, otrs ar neitrālu vadu, kas būtībā ir ķēdes sākums un beigas, ko apkalpo šis RCD.

Saskaņā ar šo likumu strāvas abās ierīces daļās normālas ķēdes darbības laikā būs vienādas neatkarīgi no pievienotās slodzes veida un jaudas. Ja pēkšņi parādās atšķirība (diferenciālā strāva), tas norāda uz strāvas noplūdi.

Savukārt noplūde nozīmē vienu no trim lietām:

1. elektroierīcē ir pārrāvusies fāze;
2. starp spriegumaktīvajām daļām un iezemētām metāla konstrukcijām ir noticis kontakts ar uguni.

RCD ir konstruēts tā, ka tas izslēdzas diferenciālās strāvas klātbūtnē. Signāls ir magnētiskais lauks, kas ierīcē parādās noplūdes laikā, savukārt pie vienādām strāvām to radītie magnētiskie lauki izslēdz viens otru.

Ampermetrs, atšķirībā no voltmetra, ir savienots virknē ar slodzi, tas ir, atvērtā ķēdē (voltmetrs ir savienots paralēli).

Vada izmērs

Elektriskā strāva, kas plūst vadītājā, darbojas divos veidos:

• rada elektromagnētisko lauku;
• izraisa vadītāja sasilšanu.

Ja magnētiskais lauks ir niecīgs (vads nav uztīts), gandrīz visa pašreizējā jauda tiek tērēta apkurei.

Vada šķērsgriezums strāvai un jaudai

Sildīšanas jaudu nosaka pēc formulas W = I 2 * R, kur:

• W - apkures jauda, ​​W;
• I - strāvas stiprums, A;
• R - vadītāja pretestība, Ohm.

Vadu pretestība ir atkarīga no to laukuma: jo lielāka tā ir, jo mazāka pretestība. Tāpēc, projektējot elektroinstalāciju, ir svarīgi izvēlēties vadu šķērsgriezumu (tiek izmantotas īpašas tabulas), lai tie nepārkarstu pie nominālās slodzes. Pretējā gadījumā izolācija var izkust, kam sekos īssavienojums vai aizdegšanās.

Īsslēguma strāva

Iepriekš bija formula, kas savieno strāvas stiprumu ar spriegumu un pretestību: I = U / R. Acīmredzot, ja R vērtība ir tuvu nullei, kas ir atrodama, piemēram, alumīnijā un (izmanto kabeļu serdeņu ražošanai), strāvas stiprumam ir tendence uz bezgalību .

Šo parādību sauc par "īssavienojuma strāvu" (SC). Tas notiek, ja notiek elektriskais kontakts starp fāzes un nulles vadiem, apejot slodzi.

Īssavienojuma strāva izraisa ievērojamu vadu uzkaršanu, kas var izraisīt ugunsgrēku. Tāpēc elektriskie tīkli tiek aizsargāti ar īpašām ierīcēm - automātiskiem slēdžiem vai drošinātājiem.

Ja strāvas stiprums ir lielāks par nominālo vērtību, ierīces iekšpusē esošais vadītājs kūst (drošinātāji) vai tiek iedarbināts termiskais relejs (automātiskie slēdži), kā rezultātā ķēde tiek atvienota.

Maiņstrāva

Aprēķinu veikšana, izmantojot momentāno vērtību, ir diezgan neērta: jums ir jārisina ārkārtīgi grūti atrisināmi trigonometriskie vienādojumi. Lai vienkāršotu uzdevumu, maiņstrāva tiek aizstāta ar tās efektīvo vērtību. Tas ir līdzvērtīgs noteiktam mainīgajam, tas ir, tā paša darba iegūšana.

Sinusoidālās maiņstrāvas efektīvā vērtība ir 1,41 reizi mazāka par tās amplitūdas vērtību. Tas ir, ja saka, ka maiņstrāvas ķēdē plūst 5 A strāva, tad faktiski strāva tajā svārstās no 7,05 A līdz -7,05 A.

Tas pats attiecas uz maiņspriegumu. Tas ir, vienfāzes 220 voltu tīklā spriegums faktiski svārstās ar amplitūdu 311 V.

Video par tēmu

Kas ir strāvas stiprums? Paskaidrojums video:

Strāvas stiprums ir vissvarīgākais parametrs, kas raksturo elektriskās ķēdes stāvokli. Tāpēc radioamatierim tas bieži ir jāmēra, izmantojot ampērmetru vai. Ir svarīgi atcerēties, ka dažām ierīcēm nav pārslodzes aizsardzības, un tāpēc mērījumu diapazons, kad izmērītās vērtības secība nav zināma, jāizvēlas, sākot no lielākās vērtības.

Strāvas stipruma jēdziens ir mūsdienu elektrotehnikas pamats. Bez šīm pamatzināšanām nav iespējams veikt aprēķinus ķēdēm, veikt elektriskās darbības, novērst, identificēt un novērst bojājumus ķēdē.

Kā tas rodas

Lai saprastu, kas ir strāvas stiprums, jums jāzina tās rašanās nosacījums - daļiņu esamība ar bezmaksas lādiņu. Tas pārvietojas pa vadītāju (tā šķērsgriezumu) no viena punkta uz otru. Strāvas fizika sastāv no sakārtotas elektronu kustības, uz kurām iedarbojas strāvas avota elektriskais lauks. Jo vairāk uzlādētu daļiņu tiek pārnestas un jo ātrāk tās pārvietojas vienā virzienā, jo vairāk lādiņu sasniegs galamērķi.

Papildus strāvas avotam slēgtās ķēdes elementi ir savienojošie vadi, caur kuriem iet elektrība, un enerģijas patērētāji (instalācijas, rezistori).

Papildus informācija. Metāla vadītājos elektroni darbojas kā lādiņa raidītāji gāzveida vadītājos, joni darbojas, izmantojot abu veidu daļiņas; Pārbraukšanas kārtības pārkāpums norāda uz haotisku lādiņu kustību, kurā ķēde tiks atslēgta.

Definīcija

Strāvas stiprums vadītājā ir elektroenerģijas daudzums, kas tiek pārvietots pa šķērsgriezumu laika vienībā. Lai palielinātu šo vērtību, jums ir jāizņem lampa no ķēdes vai jāpalielina akumulatora radītais magnētiskais lauks.

Elektriskās strāvas mērvienība saskaņā ar SI sistēmu (Systeme International) ir ampērs (A), kas nosaukts izcilā 19. gadsimta franču zinātnieka Andre-Marie Ampere vārdā.

Papildus informācija. Ampere ir diezgan iespaidīgs elektriskais mērs. Strāvas vērtība līdz 0,1A rada nāvējošus draudus cilvēka dzīvībai. Degoša 100 W mājsaimniecības spuldze pārraida aptuveni 0,5 A elektrības jaudu.

Elektrotehnikas praksē nelielu daudzumu mērījumus var izteikt mikro- un miliamperos.

Strāvas stiprumu nosaka ar mērierīci (ampēru vai galvanometru), secīgi savienojot to ar vēlamo ķēdes posmu. Nelielus daudzumus mēra ar mikro- vai miliammetru. Galvenās metodes elektroenerģijas daudzuma noteikšanai, izmantojot instrumentus, ir:

• Magnetoelektrisks - ar nemainīgu strāvas vērtību. Šo metodi raksturo paaugstināta precizitāte un zems enerģijas patēriņš;
• Elektromagnētiskais – stacionāriem un mainīgiem lielumiem. Izmantojot šo metodi, strāva ķēdē tiek atrasta magnētiskā lauka pārvēršanas rezultātā modulācijas sensora izejas signālā;
• Netiešs - pamatojoties uz sprieguma mērīšanu pie zināmas pretestības. Pēc tam aprēķiniet vēlamo vērtību, izmantojot Ohma likumu, kas parādīts zemāk.

Saskaņā ar definīciju strāvas stiprums (es) var atrast, izmantojot formulu:

I = q/t, kur:

• q – lādiņš, kas iet pāri vadītājam (C);
• t ir laiks, kas pavadīts daļiņu pārvietošanai.

Strāvas stipruma formula ir šāda: nepieciešamā vērtība I ir lādiņa, kas iziet caur vadītāju, attiecība pret izmantoto laika periodu.

Piezīme! Strāvas stiprumu nosaka ne tikai lādiņš, bet arī aprēķinu formulas, kuru pamatā ir Oma likums, kas nosaka: elektrības stiprums ir tieši proporcionāls vadītāja spriegumam un apgriezti proporcionāls tā pretestībai.

Oma likuma formula palīdzēs jums atrast strāvas stiprumu, kas izskatās kā attiecība:

I = U/R, šeit:

• U – spriegums (V);
• R – pretestība (Ohm).

Šo noteikto fizisko daudzumu attiecību izmanto dažādiem aprēķiniem:

• ņemot vērā barošanas avota īpašības;
• aprēķiniem jebkura virziena strāvas ķēdēs;
• daudzfāzu shēmām.

Piezīme! Ja vadītāji ir savienoti virknē, tad katra no tiem elektrība ir vienāda. Paralēlais savienojums nodrošina ampēru skaitu, kas ir katra vadītāja pašreizējo vērtību summa.

Kā atrast jaudu (enerģijas pārneses vai konversijas ātrumu), izmantojot pašreizējo vērtību? Lai to izdarītu, jums jāizmanto formula:

P = U*I, kur reizinātās vērtības tika minētas iepriekš.

Veidi

Ar pastāvīgu un mainīgu elektrību tā stiprums mainās. Ķēdei ar daļiņu kustību nemainīgā virzienā visi parametri paliek nemainīgi. Mainīga suga spēj mainīt savu lielumu ar tādu pašu vai mainīgu virzienu. Elektrības daudzums šajā gadījumā ir:

• momentānas, atkarībā no svārstību amplitūdas un frekvences, kas saistītas ar leņķisko frekvenci;
• amplitūda - maksimālā momentānās strāvas vērtība noteiktā periodā;
• efektīvs - pārveidojot enerģiju, siltuma daudzums no abiem strāvas veidiem ir vienāds.

Mājsaimniecības elektrotīklos iziet maiņstrāvu, kas, ejot cauri elektroierīces (datora, televizora) barošanas avotam, tiek pārveidota par līdzstrāvu.

Strāvas lielums ir ar elektroenerģiju cieši saistīts jēdziens, kam ir liela nozīme ikdienas dzīvē, tautsaimniecībā un stratēģiskiem objektiem. Turklāt elektroenerģijas nozare ir valsts ekonomiskais pamats un noteicošais attīstības vektors valsts iekšienē un starptautiskā līmenī.

Video

« Fizika - 10. klase"

Elektrība- lādētu daļiņu virzīta kustība. Pateicoties elektriskajai strāvai, tiek izgaismoti dzīvokļi, tiek iedarbināti darbgaldi, tiek apsildīti degļi uz elektriskajām plītīm, darbojas radio utt.

Apskatīsim vienkāršāko lādētu daļiņu virzītas kustības gadījumu - līdzstrāvu.

Kādu elektrisko lādiņu sauc par elementāru?
Kas ir elementārais elektriskais lādiņš?
Kāda ir atšķirība starp lādiņiem vadītājā un dielektrikā?

Kad lādētas daļiņas pārvietojas vadītājā, elektriskais lādiņš tiek pārnests no viena punkta uz otru. Taču, ja lādētām daļiņām notiek nejauša termiskā kustība, piemēram, brīvie elektroni metālā, tad lādiņa pārnese nenotiek (15.1. att., a). Vadītāja šķērsgriezums vidēji šķērso tādu pašu elektronu skaitu divos pretējos virzienos. Elektriskais lādiņš tiek pārnests pa vadītāja šķērsgriezumu tikai tad, ja līdz ar nejaušu kustību elektroni piedalās virzītā kustībā (15.1. att., b). Šajā gadījumā viņi saka, ka diriģents iet elektrība.

Elektriskā strāva ir lādētu daļiņu sakārtota (virzīta) kustība.

Elektriskai strāvai ir noteikts virziens.

Par strāvas virzienu tiek uzskatīts pozitīvi lādētu daļiņu kustības virziens.

Ja pārvietojat kopumā neitrālu ķermeni, tad, neskatoties uz milzīga skaita elektronu un atomu kodolu sakārtotu kustību, elektriskā strāva neradīsies. Kopējais lādiņš, kas pārnests caur jebkuru šķērsgriezumu, būs vienāds ar nulli, jo dažādu zīmju lādiņi pārvietojas ar tādu pašu vidējo ātrumu.

Strāvas virziens sakrīt ar elektriskā lauka intensitātes vektora virzienu. Ja strāvu veido negatīvi lādētu daļiņu kustība, tad strāvas virzienu uzskata par pretēju daļiņu kustības virzienam.

Strāvas virziena izvēle nav īpaši veiksmīga, jo vairumā gadījumu strāva atspoguļo elektronu - negatīvi lādētu daļiņu - sakārtotu kustību. Strāvas virziena izvēle tika veikta laikā, kad nekas nebija zināms par brīvajiem elektroniem metālos.

Strāvas darbība.

Mēs tieši neredzam daļiņu kustību vadītājā. Elektriskās strāvas klātbūtne jāvērtē pēc darbībām vai parādībām, kas to pavada.

Pirmkārt, vadītājs, caur kuru plūst strāva, uzsilst.

Otrkārt, elektriskā strāva var mainīt vadītāja ķīmisko sastāvu: piemēram, atbrīvot tā ķīmiskās sastāvdaļas (vara no vara sulfāta šķīduma utt.).

Treškārt, strāva iedarbojas uz blakus esošajām strāvām un magnetizētajiem ķermeņiem. Šo strāvas darbību sauc magnētisks.

Tādējādi magnētiskā adata strāvu nesošā vadītāja tuvumā griežas. Strāvas magnētiskais efekts, atšķirībā no ķīmiskās un termiskās, ir galvenais, jo tas izpaužas visos bez izņēmuma vadītājos. Strāvas ķīmiskais efekts tiek novērots tikai elektrolītu šķīdumos un kausējumos, un supravadītājos karsēšanas nav.

Kvēlspuldzē elektriskās strāvas pārejas dēļ izdalās redzamā gaisma, un elektromotors veic mehānisku darbu.

Pašreizējais spēks.

Ja ķēdē plūst elektriskā strāva, tas nozīmē, ka caur vadītāja šķērsgriezumu nepārtraukti tiek pārnests elektriskais lādiņš.

Pārvadītais lādiņš laika vienībā kalpo kā galvenais strāvas kvantitatīvais raksturlielums, ko sauc strāvas stiprums.

Ja lādiņš Δq tiek pārnests caur vadītāja šķērsgriezumu laikā Δt, tad strāvas vidējā vērtība ir vienāda ar

Vidējais strāvas stiprums ir vienāds ar lādiņa Δq attiecību, kas laika intervālā Δt iet caur vadītāja šķērsgriezumu, pret šo laika periodu.

Ja strāvas stiprums laika gaitā nemainās, tad tiek izsaukta strāva pastāvīgs.

Maiņstrāvas stiprumu noteiktā laikā nosaka arī formula (15.1), bet laika periodam Δt šajā gadījumā jābūt ļoti mazam.

Strāvas stiprums, tāpat kā lādiņš, ir skalārs lielums. Viņa varētu būt līdzīga pozitīvs, tātad negatīvs. Strāvas zīme ir atkarīga no tā, kurš no virzieniem ap ķēdi tiek uzskatīts par pozitīvu. Strāvas stiprums I > 0, ja strāvas virziens sakrīt ar nosacīti izvēlēto pozitīvo virzienu gar vadītāju. Citādi es< 0.

Saikne starp strāvas stiprumu un daļiņu virziena kustības ātrumu.

Lai cilindriskam vadītājam (15.2. att.) ir šķērsgriezums ar laukumu S.

Pozitīvajam strāvas virzienam vadītājā mēs ņemam virzienu no kreisās puses uz labo. Katras daļiņas lādiņš tiks uzskatīts par vienādu ar q 0 . Vadītāja tilpums, ko ierobežo šķērsgriezumi 1 un 2 ar attālumu Δl starp tiem, satur nSΔl daļiņas, kur n ir daļiņu (strāvas nesēju) koncentrācija. To kopējais lādiņš izvēlētajā tilpumā ir q = q 0 nSΔl. Ja daļiņas pārvietojas no kreisās uz labo pusi ar vidējo ātrumu υ, tad visas aplūkojamajā tilpumā esošās daļiņas šajā laikā izies cauri 2. šķērsgriezumam. Tāpēc strāvas stiprums ir vienāds ar:

Strāvas SI mērvienība ir ampēri (A).

Šī vienība ir izveidota, pamatojoties uz strāvu magnētisko mijiedarbību.

Izmēriet strāvas stiprumu ampērmetri. Šo ierīču konstrukcijas princips ir balstīts uz strāvas magnētisko darbību.

Elektronu sakārtotas kustības ātrums vadītājā.

Atradīsim sakārtotas elektronu kustības ātrumu metāla vadītājā. Saskaņā ar formulu (15.2), kur e ir elektronu lādiņa modulis.

Pieņemsim, piemēram, strāvas stiprumu I = 1 A un vadītāja šķērsgriezuma laukumu S = 10 -6 m 2. Elektronu lādiņa modulis e = 1,6 10 -19 C. Elektronu skaits 1 m 3 vara ir vienāds ar atomu skaitu šajā tilpumā, jo viens no katra vara atoma valences elektroniem ir brīvs. Šis skaitlis ir n ≈ 8,5 10 28 m -3 (šo skaitli var noteikt, risinot 6. uzdevumu no 54. §). Tāpēc

Kā redzat, elektronu sakārtotas kustības ātrums ir ļoti zems. Tas ir daudzkārt mazāks par elektronu termiskās kustības ātrumu metālā.

Elektriskās strāvas pastāvēšanai nepieciešamie apstākļi.

Lai vielā rastos un pastāvētu pastāvīga elektriskā strāva, ir nepieciešams bezmaksas lādētas daļiņas.

Tomēr ar to joprojām nepietiek, lai rastos strāva.

Lai izveidotu un uzturētu sakārtotu lādētu daļiņu kustību, ir nepieciešams spēks, kas uz tām iedarbojas noteiktā virzienā.

Ja šis spēks pārstāj darboties, tad lādētu daļiņu sakārtotā kustība beigsies sadursmes ar metālu kristāliskā režģa joniem vai neitrālām elektrolītu molekulām, un elektroni pārvietosies nejauši.

Kā zināms, uz uzlādētām daļiņām elektriskais lauks iedarbojas ar spēku:

Parasti tas ir elektriskais lauks vadītāja iekšpusē, kas izraisa un uztur lādētu daļiņu sakārtotu kustību.
Tikai statiskā gadījumā, kad lādiņi atrodas miera stāvoklī, elektriskais lauks vadītāja iekšpusē ir nulle.

Ja vadītāja iekšpusē ir elektriskais lauks, tad starp vadītāja galiem ir potenciālu starpība saskaņā ar formulu (14.21). Kā parādīja eksperiments, kad potenciāla atšķirība laika gaitā nemainās, a tiešā elektriskā strāva. Gar vadītāju potenciāls samazinās no maksimālās vērtības vienā vadītāja galā līdz minimumam otrā, jo pozitīvais lādiņš lauka spēku ietekmē virzās potenciāla samazināšanās virzienā.

Kas ir spriegums un strāva?

Šodien mēs runāsim par visvienkāršākajiem strāvas un sprieguma jēdzieniem, bez vispārējas izpratnes par kuriem nav iespējams uzbūvēt nevienu elektrisko ierīci.

Tātad, kas ir spriedze?

Vienkārši liec spriegums- potenciālu starpība starp diviem elektriskās ķēdes punktiem, mēra voltos. Ir vērts atzīmēt, ka spriegums vienmēr tiek mērīts starp diviem punktiem! Tas ir, kad viņi saka, ka spriegums uz kontrollera kājas ir 3 volti, tas nozīmē, ka potenciālā atšķirība starp kontroliera kāju un zemi ir vienāda 3 volti.

Zemējums (Ground, Zero) ir elektriskās ķēdes punkts ar potenciālu 0 volti. Tomēr ir vērts atzīmēt, ka spriegumu ne vienmēr mēra attiecībā pret zemi. Piemēram, izmērot spriegumu starp diviem regulatora spailēm, mēs iegūsim šo ķēdes punktu elektrisko potenciālu atšķirību. Tas ir, ja vienā kājā ir 3 volti (tas ir, šī punkta potenciāls ir 3 volti attiecībā pret zemi), bet otrajā 5 volti (atkal potenciāls attiecībā pret zemi), mēs iegūstam sprieguma vērtību. vienāds ar 2 voltiem, kas ir vienāds ar potenciālu starpību starp punktiem 5 un 3 volti.

No sprieguma jēdziena izriet nākamais jēdziens - elektriskā strāva. No vispārējās fizikas kursa mēs to atceramies elektriskā strāva ir lādētu daļiņu virzīta kustība pa vadītāju, mēra ampēros. Uzlādētas daļiņas pārvietojas potenciālās starpības dēļ starp punktiem. Ir vispārpieņemts, ka strāva plūst no punkta ar lielu lādiņu uz punktu ar mazāku lādiņu. Tas ir, spriegums (potenciāla starpība) rada apstākļus strāvas plūsmai. Ja nav sprieguma, strāva nav iespējama, tas ir, starp punktiem ar vienādu potenciālu nav strāvas.

Savā ceļā straume sastopas ar šķērsli pretestības veidā, kas neļauj tai plūst. Pretestību mēra omos. Par to vairāk runāsim nākamajā nodarbībā. Tomēr jau sen ir noteiktas šādas attiecības starp strāvu, spriegumu un pretestību:

Kur I - strāva ampēros, U - spriegums voltos, R - pretestība omi.

Šo attiecību sauc par Oma likumu. Patiesi ir arī šādi Ohma likuma secinājumi:

Ja jums joprojām ir jautājumi, uzdodiet tos komentāros. Tikai pateicoties jūsu jautājumiem, mēs varēsim uzlabot šajā vietnē sniegto materiālu!

Tas arī viss, nākamajā nodarbībā runāsim par pretestību.

Jebkura materiāla vai tā daļu kopēšana, reproducēšana, citēšana ir atļauta tikai ar MKPROG .RU administrācijas rakstisku piekrišanu. Nelegāla kopēšana, citēšana, pavairošana ir sodāma ar likumu!

Neiespējami. Strāvas jēdziens ir pamats, uz kura, tāpat kā māja uz uzticama pamata, tiek veidoti turpmāki elektrisko ķēžu aprēķini un tiek dotas jaunas un jaunas definīcijas. Strāvas stiprums ir viena no starptautiskajām vērtībām, tāpēc universālā mērvienība ir ampērs (A).

Šīs vienības fiziskā nozīme ir izskaidrota šādi: viena ampēra strāva rodas, kad uzlādētas daļiņas pārvietojas pa diviem bezgalīga garuma vadītājiem, starp kuriem ir viena metra atstarpe. Šajā gadījumā enerģija, kas ģenerēta uz katra skaitītāja vadu posma, ir skaitliski vienāda ar 2*10 ar jaudu -7 ņūtoniem. Parasti tiek piebilsts, ka vadītāji atrodas vakuumā (kas ļauj neitralizēt starpvides ietekmi), un to šķērsgriezumam ir tendence uz nulli (tajā pašā laikā vadītspēja ir maksimāla).

Taču, kā tas parasti notiek, klasiskās definīcijas ir saprotamas tikai speciālistiem, kurus patiesībā vairs neinteresē pamatlietas. Bet cilvēks, kurš nepārzina elektrību, kļūs vēl vairāk apmulsis. Tāpēc paskaidrosim, kas ir pašreizējais spēks, burtiski “uz pirkstiem”. Iedomāsimies parastu akumulatoru, no kura poliem divi izolēti vadi iet uz spuldzi. Viena vada spraugai ir pievienots slēdzis. Kā jūs zināt no sākotnējā fizikas kursa, elektriskā strāva ir daļiņu kustība, kurām ir savs. Tās parasti tiek uzskatītas par elektroniem (tiešām, elektronam ir viens negatīvs lādiņš), lai gan patiesībā viss ir. nedaudz sarežģītāk. Šīs daļiņas ir raksturīgas vadošiem materiāliem (metāliem), bet gāzveida vidē joni papildus nes lādiņu (atcerieties terminus "jonizācija" un "gaisa spraugas sadalīšana"); pusvadītājos vadītspēja ir ne tikai elektroniska, bet arī caurums (pozitīvs lādiņš); elektrolītiskos šķīdumos vadītspēja ir tīri jonu (piemēram, automašīnu akumulatoriem). Bet atgriezīsimies pie mūsu piemēra. Tajā strāva veido brīvo elektronu kustību. Kamēr slēdzis nav ieslēgts, ķēde ir atvērta, daļiņām nav kur pārvietoties, tāpēc strāvas stiprums ir nulle. Bet, tiklīdz jūs "samontējat ķēdi", elektroni steidzas no akumulatora negatīvā pola uz pozitīvo, izejot cauri spuldzei un liekot tai mirdzēt. Spēks, kas liek tiem kustēties, nāk no akumulatora radītā elektriskā lauka (EMF — lauks — strāva).

Strāva ir uzlādes un laika attiecība. Tas ir, faktiski, mēs runājam par elektroenerģijas daudzumu, kas iet caur vadītāju parastā laika vienībā. Var veikt analoģiju ar ūdeni: jo vairāk tiek atvērts krāns, jo lielāks ūdens daudzums izies cauri cauruļvadam. Bet, ja ūdeni mēra litros (kubikmetros), tad strāvu mēra lādiņnesēju skaitā vai, kas arī ir taisnība, ampēros. Tas ir tik vienkārši. Ir viegli saprast, ka jūs varat palielināt strāvu divos veidos: noņemot spuldzi no ķēdes (pretestība, šķērslis kustībai), un arī palielinot akumulatora radīto elektrisko lauku.

Faktiski mēs esam nonākuši pie tā, kā vispārējā gadījumā tiek aprēķināts strāvas stiprums. Ir daudz formulu: piemēram, pilnīgai shēmai, kas ņem vērā strāvas avota raksturlielumu ietekmi; maiņstrāvas un daudzfāžu sistēmām utt. Tomēr tos visus vieno viens noteikums - slavenais Oma likums. Tāpēc mēs piedāvājam tā vispārējo (universālo) formu:

kur es ir pašreizējais, ampēros; U ir spriegums strāvas avota spailēs, voltos; R ir ķēdes vai sekcijas pretestība omos. Šī atkarība tikai apstiprina visu iepriekš minēto: strāvas palielināšanu var panākt divos veidos, izmantojot pretestību (mūsu spuldze) un spriegumu (avota parametrs).