Что такое ток?

Что такое электрический ток простыми словами

Абстрактное понятие об электрическом токе есть у каждого человека. Для электрического прибора источник питания — это нечто вроде источника воздуха для любого дышащего организма. Но на этих сравнениях понимание природы явления ограничивается, и только специалисты понимают суть глубже.

Содержание статьи:

  • Видеосюжет по теме
  • Комментарии

В школьной программе все проходят курс физики, в котором описаны основные понятия и законы электричества.

Сухой, научный подход не вызывает интерес у детей, поэтому большинство взрослых не имеют никакого представления о том, что из себя представляет электрический ток, почему он возникает, как у него единица измерения, и как вообще что-то может двигаться сквозь неподвижные металлические провода, да еще заставлять работать электроприборы.

Простыми словами об электрическом токе

Стандартное определение из школьного учебника по физике лаконично описывает явление электрического тока.

Но если говорить откровенно, то полноценно понять это можно, если изучить предмет гораздо глубже. Ведь информация изложена на другом языке — научном.

Гораздо легче разобраться в природе физического явления, если описать все привычным языком, понятному любому человеку. Например, ток в металле.

Начать следует с того, что все, что мы считаем твердым и неподвижным, является таким только в нашем представлении. Кусок металла, лежащий на земле — это монолитное неподвижное тело в человеческом понимании. Для аналогии представим нашу планету в космосе, взглянув на нее с поверхности Марса.

Земля кажется целостным, неподвижным телом. Если же приблизиться к ее поверхности, то станет очевидно, что это не монолитный кусок материи, а постоянное движение: вода, газы, живые существа, литосферные плиты — все это безостановочно перемещается, хотя из далекого космоса этого и не видно.

Вернемся к нашему лежащему на земле куску металла. Он неподвижен, потому что мы смотрим на него со стороны как на монолитный объект. На атомном же уровне он состоит из постоянно движущихся мельчайших элементов.

Они бывают разные, но среди всех, нам интересны электроны, которые и создают в металлах электромагнитное поле, порождающее тот самый ток.

Слово «ток» нужно понимать буквально, потому что когда элементы с электрическим зарядом перемещаются, то есть «текут», из одного заряженного объекта в другой — тогда и происходит «электрический ток».

Разобравшись с основными понятиями, можно вывести общее определение:

Электрический ток — это поток заряженных частиц, движущихся из тела с более высоким зарядом в тело с более низким зарядом.

Чтобы еще точнее понять суть, нужно углубиться в детали и получить ответы на несколько основных вопросов.

Видео сюжет

Ответы на главные вопросы об электрическом токе

После формулировки определения, возникает несколько логичных вопросов.

  1. Что заставляет ток «течь», то есть перемещаться?
  2. Если мельчайшие элементы металла постоянно перемещаются, то почему он не деформируется?
  3. Если что-то перетекает из одного объекта в другой, то меняется ли масса этих объектов?

Ответ на первый вопрос прост. Как вода течет с высокой точки в низкую — так и электроны будут течь из тела с высоким зарядом в тело с низким, повинуясь законам физики.

А «заряд» (или же потенциал) — это количество электронов в теле, и чем их больше — тем заряд выше. Если между двумя телами с разными зарядами будет проложен контакт — электроны из более заряженного тела потекут в менее заряженное.

Так возникнет ток, который закончится тогда, когда заряды двух контактирующих тел уравняются.

Чтобы понять, почему провод не меняет структуру, несмотря на то, что в нем постоянно происходит движение, нужно представить его в виде большого дома, в котором живут люди.

Размер дома не будет меняться о того, сколько людей в него заходят и выходят, а также перемещаются внутри.

Человек в данном случае аналог электрона в металле — он свободно перемещается и не имеет особой массы по сравнению с целым зданием.

Если электроны перемещаются из одного тела в другое — почему масса тел не меняется? Дело в том, что вес электрона настолько мал, что, даже если удалить из тела все электроны, его масса не изменится.

Что такое единица измерения силы тока

Чтобы «посчитать» электрический ток, используются разные единицы измерения, разберем три основных:

  • Сила тока.
  • Напряжение.
  • Сопротивление.

Если попытаться описать понятие силы тока простыми словами, лучше всего представить поток автомобилей, проходящих через тоннель. Автомобили — это электроны, а тоннель — провод.

Чем больше автомобилей проходит в один момент времени через поперечное сечение тоннеля — тем больше сила тока, которая измеряется прибором под названием «амперметр» в Амперах (А), а в формулах обозначается буквой (I).

Напряжение — это относительная величина, выражающая разницу зарядов тел, между которыми идет ток. Если у одного объекта заряд очень высокий, а другого очень низкий, то между ними будет высокое напряжение, для измерения которого используют прибор «вольтметр» и единицы под названием Вольт (V). В формулах идентифицируется буквой (U).

Сопротивление характеризует способность проводника, условно медного провода, пропускать через себя определенное количество тока, то есть электронов. Оказывающий сопротивление проводник генерирует тепло, расходуя часть энергии проходящего через него тока, тем самым понижая его силу. Сопротивление вычисляют в Омах (Ом), а в формулах используют букву (R).

Формулы для вычисления характеристик тока

Применяя три физические величины, можно вычислять характеристики тока, используя Закона Ома. Он выражается формулой:

I=U/R

Где I — сила тока, U — напряжение на участке цепи, R — сопротивление.

Из формулы мы видим, что сила тока вычисляется путем деления величины напряжения на величину сопротивления. Отсюда мы имеем формулировку закона:

Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Из данной формулы математическим путем можно вычислить другие ее составляющие.

Сопротивление:

R=U/I

Напряжение:

U=I*R

Важно отметить, что формула действительна только для конкретного участка цепи. Для полной, замкнутой цепи, а также других частных случаев есть другие законы Ома.

Видео сюжет

Влияние тока на разные материалы и живых существ

Разные химические элементы под действием тока ведут себя по-разному. Некоторые сверхпроводники не оказывают сопротивления движущимся сквозь них электронам, не вызывая никакой химической реакции.

Металлы же при излишнем для них напряжении могут разрушаться, плавиться. Диэлектрики, не пропускающие ток, вообще не вступают с ним ни в какое взаимодействие и тем самым ограждают от него окружающую среду.

Это явление успешно используется человеком при изоляции проводов резиной.

Для живых организмов ток неоднозначное явление. Он способен оказывать как благотворное, так и разрушительное воздействие.

Люди давно используют контролируемые разряды в лечебных целях: от легких стимулирующих мозговую деятельность разрядов, до мощных ударов электричеством, способных запустить остановившееся сердце и вернуть человека к жизни.

Сильный разряд способен привести к серьезным проблемам со здоровьем, ожогам, отмиранию тканей и даже мгновенной смерти. Работая с электрическими приборами, нужно соблюдать правила техники безопасности.

В природе можно встретить немало явлений, в которых ключевую роль играет электричество: от глубоководных существ (электрический скат), умеющих бить током, до молний во время грозы. Человек давно осваивает эту природную силу и умело ею пользуется, благодаря чему и работает вся современная электроника.

Следует помнить, что явления природы могут быть как полезны, так и вредны для человека. Изучение со школьной скамьи и дальнейшее образование, помогает людям грамотно использовать явления мира на благо общества.

Источник: http://ilnews.ru/2018/03/29/chto-takoe-elektricheskij-tok-prostymi-slovami/

Что такое электрический ток?

Электричество – очень важный элемент нашей жизни. Без него современная жизнь невозможна, потому что почти все, что мы используем в повседневной жизни, питается электричеством каждый день.

Это облегчает нам функционирование и упрощает различные виды деятельности. Иногда мы даже не обращаем внимания на то, насколько это важно для нас. Мы просто уже привыкли к такому удобству.

Давайте разберемся, что же такое электрический ток, так нам необходимый?

1

Электрический ток – что это?

  • Электрический ток это поток электрического заряда, который перемещается через проводящий материал в течение определенного периода времени.
  • Электрический ток создается при движении зарядов в среде, которая может быть твердой, жидкой или газообразной.
  • Твердые тела, в этом случае, называются проводниками. Они характеризуются как элементы, которые имеют свободные от валентности электроны.
  • Практически, электричество – это много мелких частиц, называемых электронами, которые являются частью атомов. И поскольку все сделано из атомов, предполагается, что во всем существует потенциальное электричество.
  • Электричество дает энергию одной из четырех основных сил природы и является явлением хранения энергии через вещество.
  • Ток можно также назвать следствием движения электронов, находящихся внутри конкретного проводящего материала. Он выражается в C / s кулонов в секунду в Международной системе единиц, а единица известна как Ампер.
  • В замкнутой электрической цепи заряд электрона всегда идет от отрицательного полюса к положительному полюсу. Когда электрический ток был обнаружен, считалось, что смысл был противоположным, но его истинное движение подтвердили благодаря эффекту Холла.
  • Для существования электрического тока электроны, наиболее удаленные от ядра атома материала, должны свободно отсоединяться и свободно циркулировать между атомами указанного тела. Это явление также может иметь место в природе, когда заряженные облака дают струи электронов, которые циркулируют по воздуху и вызывают молнию.
  • Электрический ток измеряется в (А) амперах, а для электронных схем он обычно измеряется в мА (миллиампер) или (мкА) микроампер.

2

Типы электрического тока

В зависимости от направления тока и времени могут быть определены два типа электрического тока: прямой и переменный.

  • Прямой ток. Он определяется как ток, в котором поток электронов всегда происходит в одном направлении. Постоянный ток, является результатом потока электронов (отрицательного заряда) с помощью проводника (обычно это медный провод или кабель). Такой ток не меняет свою величину и направление со временем.
  • Электрический ток выходит из отрицательного терминала и заканчивается положительным. Случается, что это поток электронов с отрицательным зарядом. Количество заряда электрона очень мало. Обычно используемой единицей заряда является кулон (намного больше, чем заряд электрона).
  • 1 Кулон = нагрузка 6 280 000 000 000 000 000 или в научной нотации: 6.28 x 10 18 электронов.
  •  Прямой ток создается электрохимическими и фотогальваническими элементами и батареями.
  • С 2008 года использование генераторов постоянного тока расширяется с помощью фотоэлектрических элементов, которые позволяют использовать солнечную энергию.
  •  Переменный ток. Это ток, который имеет особенность периодического изменения его величины и направления. Форма колебаний наиболее часто используемого переменного тока представляет собой синусоидальное колебание, поскольку достигается более эффективная передача энергии. Однако в некоторых приложениях используются другие периодические формы колебаний, такие как треугольные или квадратные.
  • В повседневной жизни этот тип энергии – это то, что доходит до предприятий и домов. Другой особенностью системы переменного тока является то, что она была разработана принципиально Николой Теслой.
  • Отметим, что звуковые сигналы и радиосигналы, передаваемые электрическими кабелями, также являются примерами переменного тока.

3

Влияние электрического тока

Есть три эффекта электрического тока. Это:

  • Теплотворная способность. Она вырабатывается повышением температуры проводника из-за прохождения электрического тока. Эта способность имеет основные применения для нагрева в печах, кофеварках, мультиварках, сковородах, утюгах, батареях отопления, сварочных аппаратах.
  • Химический эффект. Он происходит в ионных проводниках, где ток производит полезные химические изменения. Например, при электролизе.
  • Магнитный эффект. Каждый электрический ток, проходящий через проводник, создает магнитное поле, подобное магниту. Его применения бесконечны: от электродвигателей, телевизоров, радиоприемников, вольтметров, амперметров до украшений, игрушек и мелких бытовых предметов.
  • Световой эффект. Это происходит, когда ток проходит через нить накаливания и загорается лампочка. В случае люминесцентных ламп или светоизлучающих диодов происходит преобразование электрической энергии в световую энергию.
  • Физиологический эффект. Этот эффект может влиять на людей и животных, вызывая поражение электрическим током. Примером этого эффекта является работа различных электродвигателей и электромедицинских устройств.

Электричество имеет очень важное значение для современного функционирования человечества. Куда бы мы ни двинулись, оно всегда будет нас окружать. Благодаря электричеству можно выполнять много действий, которые стали незаменимыми в жизни человека.

Первая полоса

Microsoft Office

Как сделать зачеркнутый текст?

Источник: https://sovetclub.ru/chto-takoe-elektricheskij-tok

Что такое электрический ток? Характеристики электрического тока

Что такое электрический ток?

Сегодня уже не найти ни одного человека, который не помнил бы свою жизнь от рождения без электричества. Электричество окружает нас повсюду, начиная от банальной зажигалки с пьезой и заканчивая мобильной связью. Трудно представить себе жизнь без электричества, и невозможно понять, как раньше люди обходились без него.

О том, что же представляет собой это самое электричество, и что такое электрический ток, будет рассказано в строительном журнале samastroyka.ru.

Электрический ток — ни что иное, как направленное движение заряженных частиц под воздействием электрополя. В жидких веществах, этими самыми частицами выступают ионы, а в твердых веществах — электроны.

Что такое электрический ток

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц под влиянием электрического поля. Скорость распространения электрополя настолько высока, что сопоставима со скоростью света.

В тоже время, скорость движения заряженных частиц, гораздо медленнее, всё во многом зависит в первую очередь от электропроводника.

Известно, что в металлах, скорость движения частиц равна 2 мм в секунду.

Кроме того, не все вещества и материалы, могут служить проводником электрическому току. Есть такие материал, которые не способны пропускать электроны через себя.

Именно по данному признаку и различают проводники с изоляторами.

Проводник электрического тока это такое вещество или материал, который способен проводить электрический ток, а изолятор, наоборот, обладает очень низкой проводимостью тока.

Лучшими проводниками электрического тока, в своём роде, являются различные металлы. Именно поэтому провода и делают из алюминия и меди. Ну и худшими в данном случае веществами (изоляторами), которые не проводят электричество, являются: стекло, керамика, резина и другие.

Характеристики электрического тока

Одним из самых важнейших свойств и характеристик электрического тока, является показатель проводника сопротивляться направленному движению заряженных частиц. Начиная своё движение под воздействием электрополя, заряженные частицы сталкиваются с нейтральными атомами, что вызывает разогрев проводника и значительное ускорение заряженных частиц.

Ярким примером этому, может послужить обычная лампа накаливания, в качестве проводника электрического тока в которой, используется особый вида металла — вольфрам, обладающий значительным сопротивлением. Таким образом, движущиеся частицы по спирали лампочки, сталкиваются с нейтральными атомами, вследствие чего спираль так сильно нагревается, что начинает излучать видимый свет.

Точно, на таком же из принципов, базируется работа большинства электронагревателей.

Источник: http://samastroyka.ru/chto-takoe-elektricheskij-tok.html

Что такое электрический ток?

Без электрического тока, на сегодняшний день, практически невозможно представить жизнь современного человека. Впервые он был обнаружен несколько веков назад.

Спустя совсем небольшое время началось его активное применение. Электрический ток изменил фундаментальные основы экономики. С его появлением открылись возможности круглосуточного рабочего дня.

Это послужило толчком для развития многих стран. Сегодня электричество есть буквально везде.

Безусловно, если вы хотите заниматься электромонтажными работами, усвоить природу и фундаментальные основы этого явления просто необходимо.

Из учебников мы знаем, что электричество представляет собой упорядоченное перемещение заряженных частиц под влияние электромагнитного поля. В качестве частиц могут выступать электроны, протоны, нейтроны или ионы. Электроны имеют отрицательный заряд, протоны – положительный, нейтроны – нейтральный. Ионы могут быть заряжены по-разному.

В этой статье будут рассмотрены основные показатели электрического тока и варианты соединения проводников в единую цепь.

Но начнем мы с описания самой сути такого понятия как электрический ток. Он генерируется в результате специфических взаимодействий между разно заряженными атомами, т.е. у одних атомов наблюдается избыток электронов, у других – недостаток. Природа стремиться к равновесию.

А значит, в случае взаимодействия таких атомов происходит перераспределение электронов от избытка к недостатку. Этот процесс, по сути, и есть электрический ток. Он продолжается до тех пор, пока количество электронов в атомах не уровняется. Идеальным примером этого процесса является обычная батарейка.

В ней один полюс положительный, второй – отрицательный. Она «садится» в тот момент, когда количество электронов на полюсах уравнивается. Не трудно заметить, что для поддержания стабильных показателей электрического тока в сети необходимо стороннее постоянное воздействие.

Его обеспечивают так называемые электрогенерирующие мощности (АЭС, ГЭС, ТЕС и другие).

Теперь давайте разберемся с такими понятиями как сила тока, напряжение.

Сила тока – это величина равная отношению количества частиц, которые проходят через сечение проводника в единицу времени, к этой единице времени.

Напряжение представляет собой разницу потенциалов между двумя крайними точками электромагнитного взаимодействия. Кроме этого нельзя не упомянуть о таких показателях как работа и мощность.

Работа измеряется в Джоулях. Она представляет собой работу, благодаря которой вырабатывается электрический ток.

Рассчитывается по формуле: A = I2RΔt, где I – сила тока, R – сопротивление, Δt – изменение времени.

Мощность представляет собой отношение работы к изменению времени. Формула: P = A/Δt или P = U2/R. Мощность измеряется в Ваттах.

Говоря об электрическом токе, нельзя не упомянуть о способах соединения проводников. Лучше всего их иллюстрируют данные картинки:

1)       2)    

Не трудно догадаться, что на первой картинке изображено последовательное соединение, на второй – параллельное.

В завершение хотелось бы отметить важность техники безопасности при работе с электрическим током. Особенно это касается аварийных ситуаций, таких как короткое замыкание или перегрев. Желательно работать в прорезиненных перчатках и внимательно следить за показателями тока и состоянием изоляции.

Источник: http://electricity-help.ru/dolzhen-znat-kazhdyy/chto-takoe-elektricheskiy-tok/

Что такое электрический ток?

В этой небольшой статье я попробую объяснить,что такое электрический ток.

Не подумайте, что я думаю о Вас плохо! Просто работая в этой сфере, я обратил внимание на то, что очень много людей заканчивая учиться либо быстро забывают физику, либо она была им просто не интересна. В моей практике даже были случаи когда мальчишки придя на практику по профессии слесарь-электрк

на этот вопрос не могут ответить.

И так, что же такое электрический ток? А электрический ток, как сказано в учебнике по физике, это движение электронов под действием электомагнитного поля.
Я согласен что понятие, описанное в учебнике, абсолютно ничего не говорит. Главное поймите одно – электрический ток это движение заряженных частиц, которые куда-то движутся в определенном направлении (знают ведь куда).

Напрвление для них определяет разность потенциалов. Где она выше от туда убегают, где она ниже туда стремятся. Это больше относится к постоянному току. Постоянный ток может обеспечить “батарейка”, на ней четко написано, где “+”, и где ” -“.

Такой же постоянный ток обеспечивает аккумулятор в автомобиле.

В наших же квартирах и домах испоьзуется ток переменный.

Переменный ток, это ток, который постоянно меняет свое направление, то есть в определенный момент у него “плюс” находится на одной стороне, а “минус” на другой, в другой момент “+ ” и “-” меняються местами.

Происходит это со стандартным промежутком – 1 секунда. Смена + и – за стандартный промежуток времени называется частотой переменного тока. Частота переменного тока в России отличается от частоты переменного тока в США на 10 Гц.

Это значит, что в США + и – меняются за секунду на 10 раз больше , чем у нас.

Почему для обеспечения нашего жилья используют переменный ток? Ответ очень даже простой, просто получить такой, гораздо проще и дешевле. И для передачи тока на большие расстояния переменный ток подходит как нельзя лучше. Наверное, Вы слышали такие понятия – “фаза”, “нуль”, “земля” (“заземление”) и всегда при употреблении этих понятий возникает в мозгу электрик.

Да, для электротехнического персонала, это неразделимые понятия. Все говорит только об их работе. Но для простого человека, это в принципе ни чего не значит.

Хотя знать об этих понятих необходимо каждому. Просто живем мы и пользуемся одинаковой электроэнергтей. Эта электороэнергия подаётся в наш дом или в “однофазном” варианте или в “трехфазном”.

Это означает: однофазный вариант – ток пришёл по одному проводу и ушел в землю по одному проводу; трехфазный вариант – ток пришёл по трём проводам, а ушёл по одному проводу на землю.

Здесь я считаю нужно дать небольшое пояснение: что бы был ток, обязательно нужна замкнутая цепь (от розетки один провод введет электроны к телевизору, после телевизора другой провод ведет электроны в землю).

Почему в землю? Об этом чуть позже.

Самое главное понять чтобы пользоваться электроэнергией, нужно обязательно создать цепь от “фазы” до “нуля”.
И любая неисправность между “нулём и “фазой”, это есть та неприятность, которая лишает возможности наслаждаться жизнью посредствои использования электроэнергии.

Понравился пост? Расскажи друзьям:

Источник: http://elektrikov.net/news/chto-takoe-elektricheskij-tok/

Чем отличается постоянный ток от переменного

Электрический ток — это то, без чего не мыслима сегодня наша жизнь, и без чего люди могли обходиться еще каких-то 150 лет назад. Все, на чем строится бытие современного человека, основано на токе. Телевизоры, компьютеры, освещение, холодильники и стиральные машины имеют в своей основе явление электропроводности, и заменить его чем-то другим пока не представляется возможным.

Что же представляет из себя ток и какие бывают его виды, мы рассмотрим в этой статье.

Что такое ток

Итак, электрический ток — это целенаправленное движение электрических зарядов под действием электрического поля, а вернее, не самих зарядов, а их носителей, ведь заряды не могут существовать сами по себе, без какой-либо материальной основы.

Одна движущаяся заряженная частица еще не ток, а вот две — уже ток. Правда, не ясно на каком расстоянии они должны быть друг от друга, чтобы быть током.

Если, предположим, два электрона на расстоянии в километр друг от друга движутся в одну сторону с одинаковой скоростью, будут ли они током? Будут, но не током проводимости, а током конвекции.

По характеру токи бывают двух видов — постоянный и переменный, а протекать они могут в проводниках, в полупроводниках, в жидкостях и газах, и даже в вакууме.

Основными параметрами тока можно назвать напряжение и силу тока, а параметром проводящей среды — сопротивление, или проводимость.

Что нужно для того, чтобы тек ток

Для каждой среды минимальные условия протекания электрического тока свои. Например, для электролита достаточно, чтобы была лишь разность потенциалов, тогда как для проводящей электрической цепи необходима еще и замкнутость контура на себя.

В космосе же могут просто пролетать две заряженные частицы, даже на огромном расстоянии друг от друга, и это будет ток , ибо в определении понятия «электрический ток» нет критерия удаленности зарядов, но всякое направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля есть электрический ток.

Давайте разберем, что значит, под действием электрического поля. Дело в том, что в природе не существует изолированного электрического поля, ибо любое электрическое поле порождает магнитное и наоборот.

В итоге, может существовать лишь электромагнитное поле, поэтому любое электромагнитное поле, разогнавшее заряженные частицы, автоматически порождает электрический ток, даже если его источником был постоянный магнит.

Что такое постоянный ток

Постоянный ток — это такое направленное движение заряженных частиц, параметры которого не меняются со временем. То есть, если сила тока, напряжение и сопротивление электрической цепи постоянны, а также ток течет все время только в одну сторону, то такой ток постоянен.

Для того, чтобы постоянный ток проходил в металле, необходимо, чтобы источник постоянного напряжения был замкнут на себя при помощи проводника (этого самого металла).

Постоянный ток используется сегодня практически во всей электронной технике, такой как компьютеры, мобильные телефоны, и вообще все, где есть большие блоки питания — это адаптеры, которые превращают переменный ток в постоянный.

Для того, чтобы получить постоянный ток, можно использовать химический источник энергии, который называют гальваническим элементом, можно применить аккумулятор а можно пользоваться генератором постоянного тока, который сегодня используют на производствах и на некоторых специфических объектах энергетики.

Переменный ток в проводниках характеризуется тем, что он меняет свое направление и/или величину силы тока и напряжения, причем, он может делать это как периодически, так и не периодически.

Переменный ток запатентовал Никола Тесла и с тех пор он прочно вошел в нашу жизнь.

Сейчас по проводам линий электроснабжения течет переменный ток, как и по нашим розеткам, и почти все бытовые электроприборы работают на переменном токе.

Получить переменный ток можно при помощи специального источника, либо при помощи генератора ( машины, которая преобразует движение в электричество).

Основные отличия переменного и постоянного тока

Давайте ответим на вопрос, почему вообще появилась необходимость создания переменного тока, ну был себе постоянный ток и был бы, ничего же плохого в нем не было. А дело вот в чем.

Переменный ток нужен был для того, чтобы создать принципиально новый способ связи, такой, которого до этого еще не было на Земле — беспроводной способ передачи информации на расстоянии.

Видимо почтовые голуби и телеграфы с телефонами уже не могли удовлетворять растущих потребностей цивилизации, а постоянный ток не может позволить электромагнитным волнам распространяться в пространстве. И в этом есть первое отличие этих двух видов токов.

Переменный ток может вызвать распространение электромагнитны волн, а постоянный нет. Все антенны существуют благодаря переменному току.

Во-вторых, появилась необходимость передавать электроэнергию на сверхдальние расстояния, а при транспортировке постоянного тока появлялись большие индукционные потери. Переменный ток значительно сокращает эти потери, и в этом второе важное отличие.

При передаче переменного тока по проводам, потерь меньше, чем при передаче постоянного.

В -третьих, переменный ток дает возможность конденсатору и катушке накапливать заряд, в результате чего появляется, как бы, батарейка, которой не нужны внутри электролиты. А обычные батарейки и аккумуляторы, наподобие тех, что стоят в мобильных телефонах и ноутбуках заряжаются от постоянного тока. И это третье отличие.

Переменный ток может заряжать только конденсатор и катушку, а постоянный — химический источник энергии(аккумулятор).

Источник: http://vchemraznica.ru/chem-otlichaetsya-postoyannyj-tok-ot-peremennogo/

Что такое ток и напряжение простыми словами

Ток – это упорядоченное движение заряженных частиц, для металлов это электроны.

Напряжение – это отношение электрического поля к величине заряда.

Такое объяснение встречается в большинстве научных источников, но совершенно непригодно к визуальному моделированию движения носителей заряда. Не смотря на то, что в понимании схемотехники, и электроники в целом это никак не скажется, так как затрагиваются фундаментальные процессы, которые лежат в основе большинства явлений, которые используются не только в электронике.

Для начала вспомним несколько вполне пригодных к визуализации явлений – кристаллическая решётка атомов металла, который является проводником в подавляющем большинстве схем.

Как мы видим, ядра атомов – положительного заряда,  электроны – негативного, расстояние между ядрами атомов очень значительное, но из-за разных потенциалов они склонны притягиваться, поэтому при интенсивном движении заряженных частиц они могут время от времени сталкиваться с ядрами.

 Так же немало важную роль играет скорость движения ядер атомов, которая зависит от температуры проводника,  они начинают быстро двигаться, и натыкаться на большее количество электронов, и больше отпускает электронов назад, таким образом, больше количество электронов передаёт свою кинетическую энергию ядру атома, вызывающее большую вибрацию, и как следствие больший нагрев. Тем самым меньше электронов может пробегать по проводнику. Заряженные частицы двигаются под действием напряжения, это та сила, которая заставляет носители заряда двигаться в одном направлении, чем больше напряжение, тем больше электронов может преодолеть притяжение ядер атомов. Но при этом, давая электронам больше кинетической энергии, можно повысить вибрацию ядер атомов, как следствие – ещё больший нагрев проводника. Сопротивление так же зависит от площади сечения проводника, чем больше сечение – тем больше ядер атомов могут одновременно принимать и отпускать носителей заряда, что не только уменьшает сопротивление, но так же и увеличивает теплоёмкость проводника, значит, он легче может выдержать перегрев.

Но стоит отметить, что охладить такой провод сложнее, понадобится больше мощности затратить на его охлаждение, хотя на практике провод подбирают так, что бы при номинальном токе, он не грелся, и это правило применимо только к резисторам, где сопротивление больше, и мощность выделяемая больше.

Так как при движении электронов, они на некоторое время задерживаются у ядер атомов, пока их не выбьет с поля ядра другой электрон, то на участке проводника, при протекании через него тока будет определённая разница в количестве заряженных частиц.

Это зовётся падением напряжения, как правило, наибольшее падение напряжения происходит на самом высокоомном участке цепи, падение напряжения зависит от тока в цепи и сопротивления участка, на котором производится замер.

Только что мы на уровне движения элементарных частиц объяснили некоторые аспекты закона Ома, и мощности выделяемой на резисторе, и почему она превращается в тепло. С напряжением всё проще, для начала вспомним, что источником напряжения могут быть как химические батареи (аккумуляторы, батарейки, и т.д.

) так и магнитно-динамические (генераторы, электродвигатели). Принцип работы разный, но результат одинаков – это разница потенциалов на выводах. Если говорить совсем просто, то это банально разница свободных электронов, то есть на одном выводе их значительно больше чем на другом.

Свободные электроны – это те электроны, которые не прикреплены на определённой орбите возле ядра атома, они под воздействием магнитных полей хаотично двигаются по всему проводнику, поэтому напряжение одинаково во всех частях проводника (пока через него не протекает ток). А источник напряжения можно представить как насос, который перекачивает ток с одного вывода в другой.

Ну и под конец в видео приводится аналогия заряженных частиц с автомобилями, а проводника с дорогой.

Статья специально подготовлена для конкурса на канале АКА

Автор – Ростислав Михайлов 

Источник: http://vip-cxema.org/index.php/home/raznoe/285-chto-takoe-tok-i-napryazhenie-prostymi-slovami

Что такое ток

Здравствуйте!

Сегодня мы расскажем, что такое ток, в чем он измеряется, что такое сила тока и каким он бывает. На сегодняшний день мы уже не представляем комфортной жизни без электричества в быту. И так, что же такое ток?

Описание

Начнём с термина из википедии:

Если говорить простым языком то электрический ток – это упорядоченное движение электрически заряженных частиц в любом проводнике. Для его появления нужно создание электрического поля, потому что под воздействием электрического поля заряженные частицы приходят в движение. Также электрические заряды возникают при плотном контакте различных веществ.

Иногда заряды могут свободно передвигаться между различными частями – тут речь идет о проводниках электрического тока. Если свободное передвижение частиц не возможно, то говорят об изоляторах.

  • проводники – почти все металлы, водные растворы кислот и солей;
  • изоляторы – эбонит, янтарь и различные кварцы газов.

Также есть такое понятие, как ток ток смещения, протекание которого обусловлено процессом заряда емкости, то есть изменением разности потенциалов между обкладками. Между обкладками, движения частиц не происходит, но ток всё же через конденсатор протекает.

История электрического тока

Первая информация об электричестве, появилась несколько веков назад. В древности люди знали, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать легкие предметы.

Но только в конце шестнадцатого века в Англии исследовали это явление и выяснили, что подобные свойства есть у многих веществ. Вещества с этим свойством назвали наэлектризованными.

Сегодня мы называем такие вещества заряженными.

Сила тока

Сила тока – это физическая величина, которая равна отношению количества заряда, проходящего за определённое время через проводник, к величине указанного промежутка времени. Сила тока измеряется в Амперах (А). Говоря о силе тока нельзя забывать такую величину как плотность тока.

Плотность тока – это отношение силы тока, который проходит сквозь конкретный элемент поверхности, к площади конкретного элемента.

Мощность тока

Мощность тока – это работа, которая выполняемая частицами электрического тока против электрического сопротивления (R). Результат этой работы виден в выделяющейся тепловой энергии. Простым языком мощность тока – это количество выделяемого тепла за единицу времени. Измеряется мощность в Ваттах (Вт)

Существуют два вида мощности:

  • Активная электрическая – преобразуется безвозвратно в другие виды энергии;
  • Реактивная электрическая – величина, характеризующаяся такой электрической нагрузкой, создаваемой потребителями колебаниями энергии электромагнитного поля.

Есть понятие, как допустимая суммарная мощность. Суммарная мощность определяет количество потребителей, которые могут быть одновременно подключены к сети и зависит от технических хар-ик сети. Недопустимо одновременное подключение суммарной мощностью, превышающей нормативную. Это может привести к перегрузке проводки и короткому замыканию.

Напряжение тока

Напряжение тока – это отношение работы тока к заряду на определённом участке цепи. Заряд тока измеряется в Кулонах (Кл), работа в Джоулях (Дж). И так мы можем измерить напряжения: 1Дж/1Кл. Таким образом, полученное значение равно 1 Вольту (В) – основной единице, в котором измеряют напряжения.

Электрическое сопротивление

Немецкий ученый Георг Симон Ом заметил, что различные приборы выдают различную силу тока при использовании разных электрических цепей.

Так Ом доказал, что различные проводники имеют разное электрическое сопротивление. Расчет сопротивления довольно прост. Буква L обозначает длину проводника, S – площадь поперечного сечения.

Таким образом сопротивление вычисляется по формуле R=L/S. Сопротивление измеряется в Омах.

Что такое постоянный и переменный ток

Постоянный ток – это ток, в котором величина и направление практически не меняется во времени. Постоянный ток не имеет частоты изменения.

Переменный ток – это ток, который меняется за определенный промежуток времени по величине и направлению.

Частота переменного тока

Частота переменного тока – это количество циклов изменения электрического тока за определенную единицу времени. Частота тока измеряется в Герцах (Гц).

РЕКОМЕНДУЕМ

Источник: http://proelektrik.ucoz.ru/publ/stati/chto_takoe_tok/3-1-0-98

Что такое электричество и что значит работа тока? Объясняем доступным языком! :

Как известно всем, электрический ток – это упорядоченное движение определенных заряженных частиц. Для того чтобы грамотно использовать весь потенциал электричества, необходимо четко понимать все принципы устройства и работы электрического тока. Итак, давайте разберемся, что же такое работа и мощность тока.

Откуда вообще берется электрический ток?

Несмотря на кажущуюся простоту вопроса, немногие способны дать на него вразумительный ответ. Конечно, в наши дни, когда технологии развиваются с неимоверной скоростью, человек особо не задумывается о таких элементарных вещах, как принцип действия электрического тока.

Откуда берется электричество? Наверняка многие ответят “Ну, из розетки, ясное дело” или же просто пожмут плечами. А между тем, очень важно понимать, как происходит работа тока. Это следует знать не только ученым, но и людям, никак не связанным с миром наук, для их же всеобщего разностороннего развития.

А вот уметь грамотно использовать принцип работы тока под силу не каждому.

Итак, для начала следует понять, что электричество не возникает ниоткуда: его вырабатывают специальные генераторы, которые находятся на различных электростанциях.

Благодаря работе вращения лопастей турбин паром, полученным в результате нагрева воды углями или нефтью, возникает энергия, которая впоследствии с помощью генератора превращается в электричество.

Генератор устроен очень просто: в центре устройства находится огромный и очень сильный магнит, который заставляет электрические заряды двигаться по медным проводам.

Каким образом электрический ток доходит до наших домов?

После того как с помощью энергии (тепловой или ядерной) было получено определенное количество электрического тока, его можно подавать людям. Работает такая подача электричества следующим образом: чтобы электричество успешно дошло до всех квартир и предприятий, его нужно “подтолкнуть”.

А для этого потребуется увеличить силу, которая и будет это делать. Она называется напряжением электрического тока. Принцип действия выглядит так: ток проходит через трансформатор, который увеличивает его напряжение.

Далее электрический ток идет по кабелям, установленным глубоко под землей или же на высоте (ибо напряжение порой достигает 10000 Вольт, что является смертельно опасным для человека).

Когда ток добирается до места своего назначения, он снова должен пройти через трансформатор, который теперь уже уменьшит его напряжение. Затем он проходит по проводам к установленным щитам в многоквартирных домах или других зданиях.

Проведенное через провода электричество можно использовать благодаря системе розеток, подключая к ним бытовые приборы. В стенах же проводятся дополнительные провода, через которые течет электрический ток, и благодаря именно ему работает освещение и вся техника в доме.

Что такое работа тока?

Энергия, которую несет в себе электрический ток, с течением времени преобразуется в световую или же тепловую. Например, когда мы включаем лампу, электрический вид энергии превращается в световую.

Если говорить доступным языком, то работа тока – это то действие, которое произвело само электричество. При этом ее можно очень легко подсчитать по формуле.

Исходя из закона о сохранении энергии, можем сделать вывод, что электрическая энергия не пропала, она полностью или частично перешла в другой вид, отдав при этом определенное количество теплоты. Эта теплота и есть работа тока, когда он проходит по проводнику и нагревает его (происходит теплообмен).

Так выглядит формула Джоуля-Ленца: A = Q = U*I*t (работа равна количеству теплоты или же произведению мощности тока на время, за которое он протекал по проводнику).

Что означает постоянный ток?

Электрический ток бывает двух видов: переменный и постоянный. Они различаются тем, что последний не меняет своего направления, он имеет два зажима (положительный “+” и отрицательный “-“) и начинает свое движение всегда из “+”. А переменный ток имеет две клеммы – фазу и ноль. Именно из-за наличия одной фазы на конце проводника, его называют также однофазным.

Принципы устройства однофазного переменного и постоянного электрического тока абсолютно разные: в отличие от постоянного, переменный меняет и свое направление (образуя поток как из фазы в направлении к нулю, так из нуля по направлению к фазе), и свою величину. Так, например, переменный ток периодически меняет значение своего заряда. Получается, что при частоте 50 Гц (50 колебаний в секунду) электроны меняют направление своего движения ровно 100 раз.

Где используется постоянный ток?

Постоянный электрический ток обладает некоторыми особенностями. Ввиду того, что он течет строго по одному направлению, его сложнее трансформировать. Источниками постоянного тока можно считать следующие элементы:

  • аккумуляторы (как щелочные, так и кислотные);
  • обычные батарейки, используемые в мелких приборах;
  • генераторы постоянного тока;
  • а также различные устройства типа преобразователей.

Работа постоянного тока

Каковы его главные характеристики? Это работа и мощность тока, причем оба эти понятия очень тесно связаны друг с другом. Мощность подразумевает под собой скорость работы в единицу времени (за 1 с).

По закону Джоуля-Ленца получаем, что работа постоянного электрического тока равна произведению силы самого тока, напряжения и времени, в течение которого была совершена работа электрического поля по переносу зарядов вдоль проводника.

Так выглядит формула по нахождению работы тока с учетом закона Ома о сопротивлении в проводниках: A = I2*R*t (работа равна квадрату силы тока умноженному на значение сопротивления проводника и еще раз умноженному на значение времени, за которое совершалась работа).

Источник: https://www.syl.ru/article/278979/new_chto-takoe-elektrichestvo-i-chto-znachit-rabota-toka-obyyasnyaem-dostupnyim-yazyikom

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector