Concepte de bază ale curentului electric. Ce este curentul electric? Condiții de existență a curentului electric: caracteristici și acțiuni

Ce știm cu adevărat despre electricitate astăzi? Conform vederi moderne mult, dar dacă ne adâncim în esența acestei probleme mai detaliat, se dovedește că omenirea folosește pe scară largă electricitatea fără a înțelege adevărata natură a acestui important fenomen fizic.

Scopul acestui articol nu este de a infirma rezultatele cercetării aplicate științifice și tehnice obținute în domeniul fenomenelor electrice, care sunt utilizate pe scară largă în viața de zi cu zi și în industria societății moderne. Dar omenirea se confruntă în mod constant cu o serie de fenomene și paradoxuri care nu se încadrează în cadrul ideilor teoretice moderne privind fenomenele electrice - aceasta indică o lipsă a unei înțelegeri complete a fizicii acestui fenomen.

De asemenea, astăzi știința cunoaște faptele când, se pare, substanțele și materialele studiate prezintă proprietăți de conductivitate anormale ( ) .

Un astfel de fenomen precum supraconductivitatea materialelor nu are în prezent o teorie complet satisfăcătoare. Există doar o presupunere că supraconductivitatea este fenomen cuantic , care este studiat de mecanica cuantică. Un studiu atent al ecuațiilor de bază ale mecanicii cuantice: ecuația Schrödinger, ecuația von Neumann, ecuația Lindblad, ecuația Heisenberg și ecuația Pauli, apoi inconsecvența lor devine evidentă. Cert este că ecuația Schrödinger nu este derivată, ci postulată prin analogie cu optica clasică, bazată pe generalizarea datelor experimentale. Ecuația Pauli descrie mișcarea unei particule încărcate cu spin 1/2 (de exemplu, un electron) într-un câmp electromagnetic extern, dar conceptul de spin nu este legat de rotația reală a unei particule elementare și este, de asemenea, postulat. raportat la spin că există un spațiu de stări care nu sunt în niciun fel legate de mișcarea particulelor elementare în spațiul obișnuit.

În cartea lui Anastasia Novykh „Ezoosmos” se menționează eșecul teoriei cuantice: „Dar teoria mecanică cuantică a structurii atomului, care consideră atomul ca un sistem de microparticule care nu respectă legile clasice. mecanici, absolut irelevant . La prima vedere, argumentele fizicianului german Heisenberg și ale fizicianului austriac Schrödinger par convingătoare oamenilor, dar dacă toate acestea sunt luate în considerare dintr-un punct de vedere diferit, atunci concluziile lor sunt doar parțial corecte și, în general, ambele sunt complet greșite. . Faptul este că primul a descris electronul ca o particulă, iar celălalt ca o undă. Apropo, principiul dualității undă-particulă este, de asemenea, irelevant, deoarece nu dezvăluie tranziția unei particule într-o undă și invers. Adică se obține un fel de raritate de la domnii învățați. De fapt, totul este foarte simplu. În general, vreau să spun că fizica viitorului este foarte simplă și de înțeles. Principalul lucru este să trăiești până în acest viitor. Cât despre electron, acesta devine o undă doar în două cazuri. Primul este atunci când sarcina externă se pierde, adică atunci când electronul nu interacționează cu alte obiecte materiale, să zicem cu același atom. Al doilea este în stare pre-osmică, adică atunci când potențialul său intern scade.

Aceleași impulsuri electrice generate de neuronii sistemului nervos uman susțin funcționarea complexă activă și diversă a corpului. Este interesant de observat că potențialul de acțiune al unei celule (un val de excitație care se deplasează de-a lungul membranei unei celule vii sub forma unei modificări pe termen scurt a potențialului de membrană prin zonă mică celula excitabilă) se află într-un anumit interval (Fig. 1).

Limita inferioară a potențialului de acțiune al unui neuron este la -75 mV, ceea ce este foarte aproape de valoarea potențialului redox al sângelui uman. Dacă analizăm maximul şi valoarea minima potențialul de acțiune relativ la zero, atunci este foarte aproape de procentul rotunjit sens ratia de aur , adică împărțirea intervalului în raport cu 62% și 38%:

\(\Delta = 75mV+40mV = 115mV\)

115 mV / 100% = 75 mV / x 1 sau 115 mV / 100% = 40 mV / x 2

x 1 = 65,2%, x 2 = 34,8%

Toate cunoscute stiinta moderna, substanțele și materialele conduc electricitatea într-un grad sau altul, deoarece conțin electroni formați din 13 particule de Po fantomă, care, la rândul lor, sunt mănunchiuri de septoni ("PRIMAL ALLATRA PHYSICS" p. 61) . Singura întrebare este tensiunea. curent electric necesare pentru a depăși rezistența electrică.

Deoarece fenomenele electrice sunt strâns legate de electron, raportul „PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS” conține următoarele informații referitoare la această particulă elementară importantă: „Electronul este parte integrantă atom, unul dintre elementele structurale de bază ale materiei. Electronii formează învelișurile de electroni ale atomilor tuturor elementelor chimice cunoscute în prezent. Ei sunt implicați în aproape toate fenomenele electrice de care oamenii de știință sunt acum conștienți. Dar ce este cu adevărat electricitatea, știința oficială încă nu poate explica, limitându-se la fraze generale, că este, de exemplu, „un set de fenomene datorate existenței, mișcării și interacțiunii corpurilor încărcate sau a particulelor de purtători. sarcini electrice". Se știe că electricitatea nu este un flux continuu, ci este transferată în porții – discret».

Conform ideilor moderne: electricitate - acesta este un ansamblu de fenomene datorate existenței, interacțiunii și mișcării sarcinilor electrice. Dar ce este sarcina electrică?

Incarcare electrica (cantitatea de electricitate) este o mărime scalară fizică (o cantitate, fiecare valoare poate fi exprimată printr-un număr real), care determină capacitatea corpurilor de a fi o sursă de câmpuri electromagnetice și de a participa la interacțiunea electromagnetică. Sarcinile electrice sunt împărțite în pozitive și negative (această alegere este considerată pur condiționată în știință și fiecăreia dintre sarcini i se atribuie un semn bine definit). Corpurile încărcate cu o sarcină de același semn se resping, iar corpurile încărcate opus se atrag. Când corpurile încărcate se mișcă (atât corpuri macroscopice, cât și particule microscopice încărcate care transportă curent electric în conductori), apare un câmp magnetic și au loc fenomene care fac posibilă stabilirea relației dintre electricitate și magnetism (electromagnetism).

Electrodinamică studiază câmpul electromagnetic în cazul cel mai general (adică se consideră câmpuri variabile dependente de timp) și interacțiunea acestuia cu corpurile care au sarcină electrică. Electrodinamica clasică ia în considerare numai proprietățile continue ale electro camp magnetic.

electrodinamică cuantică studii câmpuri electromagnetice, care au proprietăți discontinue (discrete), ai căror purtători sunt cuante de câmp - fotoni. Interacţiune radiatie electromagnetica cu particule încărcate este considerată în electrodinamica cuantică ca fiind absorbția și emisia de fotoni de către particule.

Merită să ne gândim de ce apare un câmp magnetic în jurul unui conductor cu curent, sau în jurul unui atom, pe ale cărui orbite se mișcă electronii? Faptul este că " ceea ce astăzi se numește electricitate este de fapt o stare specială a câmpului septon , la procesele la care electronul participă în majoritatea cazurilor în mod egal cu celelalte „componente” suplimentare ale sale ” („FIZICA PRIMARĂ ALLATRA”, p. 90) .

Iar forma toroidală a câmpului magnetic se datorează naturii originii sale. După cum spune articolul: „Având în vedere modelele fractale din Univers, precum și faptul că câmpul septon din lumea materială în 6 dimensiuni este câmpul fundamental, unificat pe care se bazează toate interacțiunile cunoscute de știința modernă, se poate susține că toate, de asemenea, au forma Tora. Și această afirmație poate prezenta un interes științific deosebit pentru cercetătorii moderni.. Prin urmare, câmpul electromagnetic va lua întotdeauna forma unui tor, ca un tor septon.

Luați în considerare o spirală prin care curge un curent electric și cum exact se formează câmpul său electromagnetic ( https://www.youtube.com/watch?v=0BgV-ST478M).

Orez. 2. Liniile de câmp ale unui magnet dreptunghiular

Orez. 3. Liniile de câmp ale unei spirale cu curent

Orez. 4. Liniile de forță ale secțiunilor individuale ale spiralei

Orez. 5. Analogie între linii de forță spirale și atomi cu electroni în orbită

Orez. 6. Un fragment separat dintr-o spirală și un atom cu linii de forță

CONCLUZIE: omenirea nu a învățat încă secretele misteriosului fenomen al electricității.

Petr Totov

Cuvinte cheie: FIZICA ALLATRA PRIMORDIALĂ, curent electric, electricitate, natura electricității, sarcină electrică, câmp electromagnetic, mecanică cuantică, electron.

Literatură:

Nou. A., Ezoosmos, K.: LOTOS, 2013. - 312 p. http://schambala.com.ua/book/ezoosmos

Raport „PRIMORDIAL ALLATRA PHYSICS” al grupului internațional de oameni de știință al Mișcării Publice Internaționale ALLATRA, ed. Anastasia Novykh, 2015;

soc electric numită mișcarea ordonată a sarcinilor electrice. Mișcarea direcționată a sarcinilor electrice într-un conductor sub acțiunea forțelor câmpului electric se numește curent de conducere. Pentru apariția și existența curentului de conducere sunt necesare două condiții:

1. Prezența sarcinilor electrice într-un mediu dat. În metale, ei sunt electronii de conducere; în conductoare lichide (electroliți) - ioni pozitivi și negativi; în gaze – ioni pozitivi și electroni.

2. Prezența unui câmp electric, a cărui energie ar fi cheltuită pentru mișcarea sarcinilor electrice.

Direcția de mișcare a sarcinilor pozitive este luată condiționat ca direcție a curentului electric. Caracteristica cantitativă a curentului electric este puterea curentului- sarcina care curge prin secțiunea transversală a conductorului pe unitatea de timp:

Puterea curentului poate fi legată de viteza medie υ mișcarea ordonată a taxelor. Pe parcursul dt prin secţiunea transversală a conductorului cu arie dSîncărcătura se va scurge dq, închis în volumul unui conductor de lungime dl= u . dt, (fig.5.1)

dq=q0 . n. dS . dl,

Unde q0 este sarcina fiecărei particule, n este concentrația de particule.

Apoi curentul

. (5.2)

densitatea curentăj- mărime fizică vectorială, numeric egală cu puterea curentului care trece prin aria unitară a secțiunii transversale a conductorului, trasată perpendicular pe direcția curentului și care coincide cu direcția curentului

Pentru ca curentul să fie continuu, este nevoie de un dispozitiv în care o formă de energie este convertită continuu în energia unui câmp electric. Un astfel de dispozitiv este numit sursa actuala. În sursa de curent, mișcarea purtătorilor are loc împotriva forțelor câmpului, iar acest lucru este posibil numai datorită forțelor de origine neelectrostatică, numite forțe exterioare.

Se numește valoarea egală cu munca forțelor externe în deplasarea unei sarcini pozitive unitare de-a lungul unui circuit închis forță electromotoare (EMF) X ,

O forță externă care acționează asupra unei sarcini poate fi reprezentată prin intensitatea câmpului forțelor externe

atunci EMF pentru un circuit închis este determinat de expresie

Prin urmare, EMF care acționează într-un circuit închis este egal cu circulația vectorului intensității câmpului forțelor externe.

Valoarea egală numeric cu munca efectuată de forțele electrice și externe la deplasarea unui singur pozitiv h se numește sarcina pe o anumită secțiune a lanțului Voltaj:

dS tga=1/R

Fig.5.1 Fig.5.2

5.2 Legea lui Ohm generalizată. Forma diferențială a legii lui Ohm

Pentru fiecare conductor - solid, lichid și gazos - există o anumită dependență a puterii curentului de tensiunea aplicată - caracteristica volt - amper (VAC). Are cea mai simplă formă pentru conductoarele metalice și soluțiile de electroliți (Fig. 5.2) și este determinată de legea lui Ohm.

Conform legii Ohma pentru o secțiune omogenă (care nu conține forțe externe) a circuitului, puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea aplicată Uși invers proporțional cu rezistența conductorului R

Unitatea de rezistență este Ohm ([R ] = 1 Ohm). Ohm este rezistența unui astfel de conductor, în care la o tensiune de 1 ÎN curent care curge 1 A.

Rezistența depinde de proprietățile conductorului, de formă și de acesta dimensiuni geometrice. Pentru un conductor cilindric omogen

Unde l- lungimea conductorului, S- arie a secțiunii transversale,

r- rezistivitate (rezistența unui conductor de 1 m lungime și cu o secțiune transversală de 1 m 2) depinde de natura conductorului și de temperatură ([ r] = Ohm. m).

Se numește reciproca rezistivității conductivitate electrică: s = 1/r.

Pentru o secțiune neomogenă a lanțului, de ex. secțiune care conține EMF (Fig. 5.3), ținând cont de (5.7) și (5.8), obținem

. (5.10)

Această expresie se numește legea lui Ohm generalizată în formă integrală.

Obținem legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a circuitului în formă diferențială. Pentru a face acest lucru, evidențiem în vecinătatea unui anumit punct din interiorul conductorului un volum cilindric elementar cu generatoare paralele cu vectorul de densitate de curent. jîn acest punct (Fig. 5.4).

- + dS

R x 12J

Orez. 5.3 Fig. 5.4

Un curent trece prin secțiunea transversală a cilindrului I=jdS. Tensiunea aplicată cilindrului este

Unde E este intensitatea câmpului într-un punct dat.

rezistența cilindrului. Înlocuind Eu, UȘi R

în formula (5.8) și ținând cont de faptul că direcțiile vectorilor coincid, obținem Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a unui circuit în formă diferențială

. (5.11)

Legea lui Ohm pentru o secțiune neomogenă a unui lanț V formă diferențială se va scrie astfel:

, (5.12)

unde este intensitatea câmpului forțelor externe.

Conductoarele și sursele de curent din circuitele electrice pot fi conectate în serie și în paralel.

Consistent o astfel de conexiune a conductoarelor se numește atunci când capătul unui conductor este legat de începutul altuia (fig. 5.5). În acest caz, sunt îndeplinite următoarele relații:

i=const;

U=U1 +U2 +…+Un;

R=R1 +R2 +...+R n. (5.13)

Paralel o astfel de conexiune este numită atunci când unul dintre capete ale conductorilor este conectat la un nod, iar celălalt capăt - la altul (Fig. 5.6). În acest caz, sunt îndeplinite următoarele relații:

I=I 1 +I 2 +…+I n ;

U=const;

. (5.14)

U

R 1 I 1

eu U 1 U 2 U 3 I R 2 I 2 I

R1R2R3

Orez. 5.5 Fig. 5.6

Când mai multe surse de curent identice sunt conectate în serie (Fig. 5.7), EMF total al bateriei este egal cu suma algebrică EMF a tuturor surselor, iar rezistența totală este egală cu suma rezistențelor interne:

x b \u003d x 1 + x 2 + ... + x n, r b \u003d r 1 + r 2 + ... + r n.

Când este conectat în paralel n surse cu același EMF - Xși rezistențe interne r(Fig. 5.8) EMF-ul bateriei este egal cu EMF-ul unei surse (x b = x),și rezistența internă a bateriei r b \u003d r / n.

Mișcarea direcționată a particulelor încărcate într-un câmp electric.

Particulele încărcate pot fi electroni sau ioni (atomi încărcați).

Un atom care a pierdut unul sau mai mulți electroni capătă o sarcină pozitivă. - Anion (ion pozitiv).
Un atom care a câștigat unul sau mai mulți electroni capătă o sarcină negativă. - cation (ion negativ).
Ionii ca particule mobile încărcate sunt considerați în lichide și gaze.

În metale, purtătorii de sarcină sunt electroni liberi, ca particule încărcate negativ.

În semiconductori, ei iau în considerare mișcarea (mișcarea) electronilor încărcați negativ de la un atom la altul și, ca urmare, mișcarea între atomii de locuri libere încărcate pozitiv formate - găuri.

In spate sensul curentului electric direcția de mișcare a sarcinilor pozitive se presupune în mod convențional. Această regulă a fost stabilită cu mult înainte de studiul electronului și a fost păstrată până în zilele noastre. În mod similar, intensitatea câmpului electric este determinată pentru o sarcină de test pozitivă.

Pentru orice taxa unică qîntr-un câmp electric de forță E forța acționează F = qE, care mișcă sarcina în direcția vectorului acestei forțe.

Figura arată că vectorul forță F-=-qE acţionând asupra unei sarcini negative -q, este îndreptată în direcția opusă vectorului intensității câmpului, ca produs al vectorului E la o valoare negativă. Prin urmare, electronii încărcați negativ, care sunt purtători de sarcină în conductorii metalici, au în realitate o direcție de mișcare opusă vectorului intensității câmpului și direcției general acceptate a curentului electric.

Suma taxei Q\u003d 1 pandantiv s-a deplasat prin secțiunea transversală a conductorului în timp t= 1 secundă, determinată de mărimea curentului eu\u003d 1 Amperi din raportul:

I = Q/t.

Raportul curent eu\u003d 1 Amperi în conductor până la secțiunea sa transversală S\u003d 1 m 2 va determina densitatea curentului j= 1 A/m2:

Loc de munca A\u003d 1 Joule cheltuit pentru taxa de transport Q= 1 Pandantivul de la punctul 1 la punctul 2 va determina valoarea tensiunii electrice U= 1 Volt ca diferență de potențial φ 1 și φ 2 între aceste puncte din calcul:

U = A/Q = φ 1 - φ 2

Curentul electric poate fi direct sau variabil.

Curentul continuu - un curent electric, a cărui direcție și amploare nu se schimbă în timp.

Curentul alternativ - un curent electric, a cărui mărime și direcție se modifică în timp.

În 1826, fizicianul german Georg Ohm a descoperit legea importantă a electricității, care determină relația cantitativă dintre curentul electric și proprietățile unui conductor care caracterizează capacitatea acestora de a rezista la curent electric.
Aceste proprietăți au devenit ulterior cunoscute ca rezistență electrică, notate cu literă Rși măsurată în ohmi în onoarea descoperitorului.
Legea lui Ohm în interpretarea modernă a raportului U/R clasic determină mărimea curentului electric în conductor pe baza tensiunii U la capetele acestui conductor și rezistența acestuia R:

Curentul electric în conductori

În conductoare, există purtători de sarcină liberi, care, sub influența forței unui câmp electric, încep să se miște și să creeze un curent electric.

În conductorii metalici, purtătorii de sarcină sunt electroni liberi.
Odată cu creșterea temperaturii, mișcarea termică haotică a atomilor împiedică mișcarea dirijată a electronilor, iar rezistența conductorului crește.
Când este răcit și temperatura tinde spre zero absolut, când mișcarea termică se oprește, rezistența metalului tinde spre zero.

Curentul electric din lichide (electroliți) există ca o mișcare direcționată a atomilor încărcați (ioni), care se formează în procesul de disociere electrolitică.
Ionii se deplasează spre electrozii opuși lor în semn și sunt neutralizați, așezându-se pe ei. - Electroliza.
Anionii sunt ioni pozitivi. Se deplasează la electrodul negativ - catod.
Cationii sunt ioni negativi. Se deplasează la electrodul pozitiv - anodul.
Legile lui Faraday ale electrolizei determină masa substanței eliberate pe electrozi.
Când este încălzit, rezistența electrolitului scade din cauza creșterii numărului de molecule descompuse în ioni.

Curentul electric în gaze - plasmă. Sarcina electrică este purtată de ioni pozitivi sau negativi și de electroni liberi, care se formează sub acțiunea radiațiilor.

Există un curent electric în vid, ca un flux de electroni de la catod la anod. Este folosit în dispozitivele cu raze catodice - lămpi.

Curentul electric în semiconductori

Semiconductorii ocupă o poziție intermediară între conductori și dielectrici în ceea ce privește rezistivitatea lor.
Diferența semnificativă dintre semiconductori și metale poate fi considerată dependența rezistivității lor de temperatură.
Pe măsură ce temperatura scade, rezistența metalelor scade, în timp ce la semiconductori, dimpotrivă, crește.
Pe măsură ce temperatura tinde spre zero absolut, metalele tind să devină supraconductori, iar semiconductorii tind să devină izolatori.
Cert este că la zero absolut, electronii din semiconductori vor fi ocupați să creeze o legătură covalentă între atomii rețelei cristaline și, în mod ideal, nu vor exista electroni liberi.
Odată cu creșterea temperaturii, unii dintre electronii de valență pot primi energie suficientă pentru a rupe legăturile covalente și electronii liberi vor apărea în cristal, iar la punctele de rupere se formează locuri libere, care sunt numite găuri.
Un loc liber poate fi ocupat de un electron de valență dintr-o pereche vecină și gaura se va muta într-un nou loc în cristal.
Când un electron liber întâlnește o gaură, legătura electronică dintre atomii semiconductorului este restabilită și are loc procesul invers - recombinare.
Perechile electron-gaură pot apărea și se pot recombina atunci când un semiconductor este iluminat datorită energiei radiației electromagnetice.
În absența unui câmp electric, electronii și găurile participă la mișcarea termică haotică.
ÎN câmp electric nu numai electronii liberi formați participă la mișcarea ordonată, ci și găurile, care sunt considerate particule încărcate pozitiv. Actual euîntr-un semiconductor este alcătuit dintr-un electronic eu n si gaura Ip curenti.

Semiconductorii sunt elemente chimice, cum ar fi germaniul, siliciul, seleniul, telurul, arsenul etc. Cel mai comun semiconductor în natură este siliciul.

Comentariile și sugestiile sunt acceptate și binevenite!

La conductori, în anumite condiții, poate apărea o mișcare ordonată continuă a purtătorilor liberi de sarcină electrică. O astfel de mișcare se numește soc electric. Direcția de mișcare a sarcinilor libere pozitive este luată ca direcție a curentului electric, deși în majoritatea cazurilor electronii se mișcă - particule încărcate negativ.

Măsura cantitativă a curentului electric este puterea curentului eu este o mărime fizică scalară egală cu raportul de sarcină q, transferat prin secțiunea transversală a conductorului pentru un interval de timp t, la acest interval de timp:

Dacă curentul nu este constant, atunci pentru a găsi cantitatea de sarcină trecută prin conductor, se calculează aria figurii de sub graficul dependenței puterii curentului de timp.

Dacă puterea curentului și direcția acestuia nu se schimbă în timp, atunci se numește un astfel de curent permanent. Puterea curentului este măsurată de un ampermetru, care este conectat în serie la circuit. ÎN sistem international Puterea curentului unităților SI este măsurată în amperi [A]. 1 A = 1 C/s.

Se găsește ca raport dintre sarcina totală și timpul total (adică, conform aceluiași principiu ca viteza medie sau orice altă valoare medie în fizică):

Dacă curentul se modifică uniform în timp faţă de valoarea eu 1 pentru a evalua eu 2, atunci valoarea curentului mediu poate fi găsită ca medie aritmetică a valorilor extreme:

densitatea curentă- puterea curentului pe unitate de secțiune transversală a conductorului se calculează prin formula:

Când curentul trece printr-un conductor, curentul experimentează rezistență din partea conductorului. Motivul rezistenței este interacțiunea sarcinilor cu atomii substanței conductorului și între ei. Unitatea de rezistență este de 1 ohm. Rezistența conductorului R este determinată de formula:

Unde: l- lungimea conductorului, S este aria sa transversală, ρ - rezistivitatea materialului conductor (atentie sa nu confundati aceasta din urma valoare cu densitatea substantei), care caracterizeaza capacitatea materialului conductor de a rezista la trecerea curentului. Adică, aceasta este aceeași caracteristică a unei substanțe ca multe altele: capacitatea termică specifică, densitatea, punctul de topire etc. Unitatea de măsură a rezistivității este 1 Ohm m. Rezistența specifică a unei substanțe este o valoare tabelară.

Rezistența unui conductor depinde și de temperatura acestuia:

Unde: R 0 – rezistența conductorului la 0°С, t este temperatura exprimată în grade Celsius, α este coeficientul de temperatură al rezistenței. Este egală cu modificarea relativă a rezistenței pe măsură ce temperatura crește cu 1°C. Pentru metale, este întotdeauna mai mare decât zero, pentru electroliți, dimpotrivă, este întotdeauna mai mică decât zero.

Diodă în circuit DC

Dioda- Acesta este un element de circuit neliniar, a cărui rezistență depinde de direcția curgerii curentului. Dioda este desemnată după cum urmează:

Săgeata din simbolul schematic al unei diode arată în ce direcție trece curentul. În acest caz, rezistența sa este zero, iar dioda poate fi înlocuită pur și simplu cu un conductor cu rezistență zero. Dacă curentul trece prin diodă în direcția opusă, atunci dioda are o rezistență infinit de mare, adică nu trece curentul deloc și este o întrerupere a circuitului. Apoi, secțiunea circuitului cu dioda poate fi pur și simplu tăiată, deoarece curentul nu trece prin ea.

Legea lui Ohm. Conectarea în serie și paralelă a conductoarelor

Fizicianul german G. Ohm în 1826 a stabilit experimental că puterea actuală eu, care curge printr-un conductor metalic omogen (adică un conductor în care forțele externe nu acționează) cu rezistență R, proporțional cu tensiunea U la capetele conductorului:

valoarea R numit rezistență electrică. Un conductor cu rezistență electrică se numește rezistor. Acest raport exprimă Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a circuitului: Puterea curentului într-un conductor este direct proporțională cu tensiunea aplicată și invers proporțională cu rezistența conductorului.

Conductorii care respectă legea lui Ohm se numesc liniar. Dependența grafică a puterii curentului eu de la tensiune U(astfel de grafice se numesc caracteristici curent-tensiune, prescurtat VAC) este reprezentat de o linie dreaptă care trece prin origine. Trebuie remarcat faptul că există multe materiale și dispozitive care nu respectă legea lui Ohm, cum ar fi o diodă semiconductoare sau o lampă cu descărcare în gaz. Chiar și pentru conductorii metalici la curenți suficient de mari, se observă o abatere de la legea liniară a lui Ohm, deoarece rezistența electrică a conductorilor metalici crește odată cu creșterea temperaturii.

Conductoarele din circuitele electrice pot fi conectate în două moduri: serie și paralele. Fiecare metodă are propriile modele.

1. Modele de conectare în serie:

Formula pentru rezistența totală a rezistențelor conectate în serie este valabilă pentru orice număr de conductori. Dacă circuitul este conectat în serie n aceeasi rezistenta R, apoi rezistența totală R 0 se gaseste prin formula:

2. Modele de conexiune paralelă:

Formula pentru rezistența totală a rezistențelor conectate în paralel este valabilă pentru orice număr de conductori. Dacă circuitul este conectat în paralel n aceeasi rezistenta R, apoi rezistența totală R 0 se gaseste prin formula:

Instrumente electrice de măsură

Pentru a măsura tensiunile și curenții în circuitele electrice de curent continuu, se folosesc dispozitive speciale - voltmetreȘi ampermetre.

Voltmetru conceput pentru a măsura diferența de potențial aplicată la bornele sale. Este conectat în paralel cu secțiunea circuitului pe care se măsoară diferența de potențial. Orice voltmetru are o anumită rezistență internă. R b. Pentru ca voltmetrul să nu introducă o redistribuire vizibilă a curenților atunci când este conectat la circuitul măsurat, rezistența sa internă trebuie să fie mare în comparație cu rezistența secțiunii circuitului la care este conectat.

Ampermetru concepute pentru a măsura curentul din circuit. Ampermetrul este conectat în serie circuit electric astfel încât întregul curent măsurat să treacă prin el. Ampermetrul are și o oarecare rezistență internă. R A. Spre deosebire de voltmetru, rezistența internă a unui ampermetru trebuie să fie suficient de mică în comparație cu rezistența totală a întregului circuit.

EMF. Legea lui Ohm pentru un circuit complet

Pentru existența curentului continuu, este necesar să existe un dispozitiv într-un circuit electric închis capabil să creeze și să mențină diferențe de potențial în secțiuni ale circuitului datorită lucrului forțelor de origine neelectrostatică. Se numesc astfel de dispozitive surse de curent continuu. Sunt numite forțe de origine neelectrostatică care acționează asupra purtătorilor de sarcină liberi din surse de curent forțe exterioare.

Natura forțelor exterioare poate fi diferită. În celulele galvanice sau baterii, acestea apar ca urmare a proceselor electrochimice, în generatoarele de curent continuu, forțele externe apar atunci când conductorii se mișcă într-un câmp magnetic. Sub acțiunea forțelor externe, sarcinile electrice se deplasează în interiorul sursei de curent împotriva forțelor câmpului electrostatic, datorită cărora un curent electric constant poate fi menținut într-un circuit închis.

Când sarcinile electrice se deplasează de-a lungul unui circuit de curent continuu, forțele externe care acționează în interiorul surselor de curent funcționează. Cantitatea fizică egală cu raportul de muncă A st forțe externe la deplasarea sarcinii q de la polul negativ al sursei de curent la pozitiv la valoarea acestei sarcini, se numește forță electromotoare sursă (EMF):

Astfel, EMF este determinată de munca efectuată de forțele externe atunci când se deplasează o singură sarcină pozitivă. Forța electromotoare, ca și diferența de potențial, se măsoară în volți (V).

Legea lui Ohm pentru un circuit complet (închis): puterea curentului într-un circuit închis este egală cu forța electromotoare a sursei împărțită la rezistența totală (internă + externă) a circuitului:

Rezistenţă r– rezistența internă (intrinsecă) a sursei de curent (depinde de structura internă a sursei). Rezistenţă R– rezistența la sarcină (rezistența circuitului extern).

Căderea de tensiune în circuitul externîn timp ce egal (se mai numește și tensiune la bornele sursei):

Este important să înțelegeți și să vă amintiți: EMF și rezistența internă a sursei de curent nu se modifică atunci când sunt conectate diferite sarcini.

Dacă rezistența de sarcină este zero (sursa se închide pe sine) sau mult mai mică decât rezistența sursei, atunci circuitul va curge scurt circuit:

Curent de scurtcircuit - curentul maxim din care se poate obține sursa dată cu forță electromotoare ε si rezistenta interna r. Pentru sursele cu rezistență internă scăzută, curentul de scurtcircuit poate fi foarte mare și poate provoca distrugerea circuitului sau sursei electrice. De exemplu, bateriile plumb-acid utilizate în automobile pot avea un curent de scurtcircuit de câteva sute de amperi. Mai ales periculos scurtcircuite V retele de iluminat alimentate din substații (mii de amperi). Pentru a evita efectul distructiv al unor astfel de curenți mari, în circuit sunt incluse siguranțe sau întrerupătoare speciale.

Surse EMF multiple într-un circuit

Dacă circuitul conţine mai multe EMF conectate în serie, Acea:

1. Cu conexiunea corectă (polul pozitiv al unei surse este conectat la negativul celeilalte) surse, EMF totală a tuturor surselor și rezistența lor internă pot fi găsite prin formulele:

De exemplu, o astfel de conexiune a surselor se realizează în telecomenzi, camere și alte aparate de uz casnic care funcționează cu mai multe baterii.

2. Dacă sursele sunt conectate incorect (sursele sunt conectate prin aceiași poli), EMF și rezistența lor totală sunt calculate prin formulele:

În ambele cazuri, rezistența totală a surselor crește.

La conexiune paralelă are sens să conectați sursele numai cu același EMF, altfel sursele vor fi descărcate una în alta. Astfel, EMF total va fi același cu EMF-ul fiecărei surse, adică cu o conexiune paralelă, nu vom obține o baterie cu un EMF mare. Acest lucru reduce rezistența internă a bateriei surselor, ceea ce vă permite să obțineți mai mult curent și putere în circuit:

Acesta este sensul conexiunii paralele a surselor. În orice caz, atunci când rezolvați probleme, trebuie mai întâi să găsiți EMF total și rezistența internă totală a sursei rezultate, apoi scrieți legea lui Ohm pentru circuitul complet.

Muncă și putere curentă. Legea Joule-Lenz

Loc de munca A curent electric eu care curge printr-un conductor fix cu rezistenţă R, transformat în căldură Q, care se remarcă pe dirijor. Această muncă poate fi calculată folosind una dintre formule (ținând cont de legea lui Ohm, toate decurg una de la alta):

Legea conversiei muncii curentului în căldură a fost stabilită experimental independent de J. Joule și E. Lenz și se numește Legea Joule-Lenz. Puterea curentului electric egal cu raportul de lucru al curentului A la intervalul de timp Δ t, pentru care s-a făcut această lucrare, deci poate fi calculată folosind următoarele formule:

Lucrul unui curent electric în SI, ca de obicei, este exprimat în jouli (J), puterea - în wați (W).

Bilanțul energetic în circuit închis

Luați în considerare acum un circuit complet de curent continuu constând dintr-o sursă cu o forță electromotoare ε si rezistenta interna r si o zona externa omogena cu rezistenta R. În acest caz, puterea utilă sau puterea eliberată în circuitul extern este:

Puterea maximă utilă posibilă a sursei se realizează dacă R = r si este egal cu:

Dacă, atunci când este conectat la aceeași sursă de curent de rezistențe diferite R 1 și R Le sunt alocate 2 puteri egale, apoi rezistența internă a acestei surse de curent poate fi găsită prin formula:

Pierderea de putere sau puterea în interiorul sursei de curent:

Puterea totală dezvoltată de sursa de curent:

Eficiența sursei curente:

Electroliză

electroliti Se obișnuiește să se numească medii conductoare în care fluxul de curent electric este însoțit de transferul de materie. Purtătorii de sarcini libere în electroliți sunt ionii încărcați pozitiv și negativ. Electroliții includ mulți compuși ai metalelor cu metaloizi în stare topită, precum și unele substanțe solide. Cu toate acestea, principalii reprezentanți ai electroliților utilizați pe scară largă în tehnologie sunt soluțiile apoase de acizi anorganici, săruri și baze.

Trecerea unui curent electric prin electrolit este însoțită de eliberarea unei substanțe pe electrozi. Acest fenomen a fost numit electroliză.

Curentul electric din electroliți este mișcarea ionilor ambelor semne în direcții opuse. Ionii pozitivi se deplasează spre electrodul negativ ( catod), ioni negativi - la electrodul pozitiv ( anod). Ionii ambelor semne apar în solutii apoase săruri, acizi și alcalii ca urmare a divizării unora dintre moleculele neutre. Acest fenomen se numește disociere electrolitică.

legea electrolizei a fost stabilit experimental de către fizicianul englez M. Faraday în 1833. legea lui Faraday determină cantitatea de produse primare eliberate pe electrozi în timpul electrolizei. Deci masa m substanța eliberată la electrod este direct proporțională cu sarcina Q trecut prin electrolit:

valoarea k numit echivalent electrochimic. Poate fi calculat folosind formula:

Unde: n este valența substanței, N A este constanta Avogadro, M este masa molară a substanței, e – sarcina elementara. Uneori este introdusă și următoarea notație pentru constanta Faraday:

Curentul electric în gaze și în vid

Curentul electric în gaze

ÎN conditii normale gazele nu conduc electricitatea. Acest lucru se datorează neutralității electrice a moleculelor de gaz și, în consecință, absenței purtătorilor de sarcină electrică. Pentru ca un gaz să devină conductor, unul sau mai mulți electroni trebuie îndepărtați din molecule. Apoi vor exista purtători de sarcină liberi - electroni și ioni pozitivi. Acest proces se numește ionizarea gazelor.

Este posibilă ionizarea moleculelor de gaz prin influență externă - ionizator. Ionizatorii pot fi: un curent de lumină, raze X, un curent de electroni sau α -particule. Moleculele de gaz ionizează și la temperatură ridicată. Ionizarea duce la apariția purtătorilor de sarcină liberi în gaze - electroni, ioni pozitivi, ioni negativi (un electron combinat cu o moleculă neutră).

Dacă creați în spațiul ocupat gaz ionizat, un câmp electric, atunci purtătorii de sarcini electrice vor intra în mișcare ordonată - așa ia naștere un curent electric în gaze. Dacă ionizatorul încetează să funcționeze, atunci gazul devine din nou neutru, deoarece recombinare– formarea atomilor neutri de către ioni și electroni.

Curentul electric în vid

Vidul este un astfel de grad de rarefacție a unui gaz la care se poate neglija ciocnirea dintre moleculele sale și presupune că lungime medie cursa liberă depășește dimensiuni liniare vas în care se află gazul.

Un curent electric în vid se numește conductivitate a spațiului interelectrod în stare de vid. În acest caz, există atât de puține molecule de gaz încât procesele de ionizare a acestora nu pot furniza un astfel de număr de electroni și ioni care sunt necesari pentru ionizare. Conductivitatea intervalului interelectrod în vid poate fi asigurată numai cu ajutorul particulelor încărcate care au apărut ca urmare a fenomenelor de emisie la electrozi.

• Înapoi
• Redirecţiona

Cum să te pregătești cu succes pentru CT în Fizică și Matematică?

Pentru a vă pregăti cu succes pentru CT în Fizică și Matematică, printre altele, trebuie îndeplinite trei condiții critice:

1. Studiați toate subiectele și finalizați toate testele și sarcinile date în materialele de studiu de pe acest site. Pentru a face acest lucru, nu aveți nevoie de nimic, și anume: să dedicați trei până la patru ore în fiecare zi pregătirii pentru CT în fizică și matematică, studierii teoriei și rezolvării problemelor. Cert este că CT este un examen în care nu este suficient doar să cunoști fizică sau matematică, trebuie și să poți rezolva rapid și fără eșecuri. un numar mare de sarcini pentru subiecte diferiteși complexitate variabilă. Acesta din urmă poate fi învățat doar prin rezolvarea a mii de probleme.
2. Învață toate formulele și legile din fizică și formulele și metodele din matematică. De fapt, este și foarte simplu să faci asta, există doar aproximativ 200 de formule necesare în fizică și chiar puțin mai puțin în matematică. La fiecare dintre aceste materii există aproximativ o duzină de metode standard de rezolvare a problemelor de un nivel de bază de complexitate, care pot fi, de asemenea, învățate, și astfel, complet automat și fără dificultate, rezolvă majoritatea transformării digitale la momentul potrivit. După aceea, va trebui să te gândești doar la cele mai dificile sarcini.
3. Participați la toate cele trei etape ale testării de repetiții la fizică și matematică. Fiecare RT poate fi vizitat de două ori pentru a rezolva ambele opțiuni. Din nou, pe CT, pe lângă capacitatea de a rezolva rapid și eficient probleme și cunoașterea formulelor și metodelor, este, de asemenea, necesar să fiți capabil să planificați corect timpul, să distribuiți forțele și, cel mai important, să completați corect formularul de răspuns. , fără a confunda nici numărul de răspunsuri și sarcini, nici numele propriu. De asemenea, în timpul RT, este important să te obișnuiești cu stilul de a pune întrebări în sarcini, care poate părea foarte neobișnuit pentru o persoană nepregătită pe DT.

Implementarea cu succes, diligentă și responsabilă a acestor trei puncte vă va permite să arătați un rezultat excelent la CT, maximul de care sunteți capabil.

Ați găsit o eroare?

Dacă credeți că ați găsit o eroare în Materiale de antrenament, apoi scrieți, vă rog, despre asta prin poștă. Puteți scrie despre eroare și pe rețeaua de socializare (). În scrisoare, indicați subiectul (fizică sau matematică), numele sau numărul subiectului sau testului, numărul sarcinii sau locul din text (pagină) în care, în opinia dumneavoastră, există o eroare. De asemenea, descrieți care este presupusa eroare. Scrisoarea ta nu va trece neobservată, eroarea fie va fi corectată, fie ți se va explica de ce nu este o greșeală.

Ce se numește puterea curentă? Această întrebare a apărut de mai multe ori sau de două ori în procesul de discutare a diferitelor probleme. Prin urmare, am decis să o tratăm mai detaliat și vom încerca să o facem cât mai mult posibil. într-un limbaj simplu fără un număr mare de formule și termeni de neînțeles.

Deci, ce se numește curent electric? Acesta este un flux direcționat de particule încărcate. Dar ce sunt aceste particule, de ce se mișcă brusc și unde? Acest lucru nu este foarte clar. Deci, să ne uităm la această problemă mai detaliat.

• Să începem cu întrebarea despre particulele încărcate, care, de fapt, sunt purtătoare de curent electric. Sunt diferite în diferite substanțe. De exemplu, ce este un curent electric în metale? Aceștia sunt electroni. În gaze, electroni și ioni; în semiconductori - găuri; iar în electroliți, aceștia sunt cationi și anioni.

• Aceste particule au o anumită sarcină. Poate fi pozitiv sau negativ. Definiția sarcinii pozitive și negative este dată condiționat. Particulele cu aceeași sarcină se resping unele pe altele, în timp ce cele cu sarcini opuse se atrag.

• Pe baza acestui fapt, se dovedește logic că mișcarea va avea loc de la polul pozitiv la cel negativ. Și cu cât sunt mai multe particule încărcate pe un pol încărcat, cu atât mai multe dintre ele se vor muta la polul cu un semn diferit.
• Dar aceasta este o teorie profundă, așa că să luăm un exemplu concret. Să presupunem că avem o priză la care nu sunt conectate dispozitive. Există curent acolo?
• Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să știm ce sunt tensiunea și curentul. Pentru a fi mai clar, să ne uităm la asta folosind exemplul unei țevi cu apă. Pentru a spune simplu, țeava este firul nostru. Secțiunea transversală a acestei conducte este tensiunea reteaua electrica, iar debitul este curentul nostru electric.
• Ne întoarcem la priza noastră. Dacă facem o analogie cu o țeavă, atunci o priză fără aparate electrice conectate la ea este o țeavă închisă de o supapă. Adică nu există electricitate.

• Dar există tensiune acolo.Și dacă în conductă, pentru ca fluxul să apară, este necesar să deschideți supapa, atunci pentru a crea un curent electric în conductor, este necesar să conectați sarcina. Acest lucru se poate face prin conectarea ștecherului la o priză.
• Desigur, aceasta este o prezentare foarte simplificată a întrebării, iar unii profesioniști îmi vor găsi vina și vor indica inexactități. Dar dă o idee despre ceea ce se numește curent electric.

Curent continuu și alternativ

Următoarea întrebare pe care ne propunem să o înțelegem este: ce este curentul alternativ și curentul continuu. La urma urmei, mulți nu înțeleg corect aceste concepte.

Un curent constant este un curent care nu își schimbă amploarea și direcția în timp. Destul de des, un curent pulsatoriu este denumit și constantă, dar să vorbim despre totul în ordine.

• Curentul continuu se caracterizează prin faptul că același număr de sarcini electrice se înlocuiesc constant între ele în aceeași direcție. Direcția este de la un pol la altul.
• Se pare că conductorul are întotdeauna o sarcină pozitivă sau negativă.Și în timp rămâne neschimbat.

Notă! La determinarea direcției curentului DC, pot exista inconsecvențe. Dacă curentul este format din mișcarea particulelor încărcate pozitiv, atunci direcția lui corespunde mișcării particulelor. Dacă curentul este format din mișcarea particulelor încărcate negativ, atunci direcția sa este considerată a fi opusă mișcării particulelor.

• Dar sub conceptul a ceea ce curentul continuu este adesea numit așa-numitul curent pulsatoriu. Diferă de constantă doar prin faptul că valoarea sa se modifică în timp, dar în același timp nu își schimbă semnul.
• Să presupunem că avem un curent de 5A. Pentru curentul continuu, această valoare va rămâne neschimbată pe toată perioada de timp. Pentru un curent pulsatoriu, într-o perioadă de timp va fi 5, în altul 4, iar în a treia 4,5. Dar, în același timp, în niciun caz nu scade sub zero și nu își schimbă semnul.

• Acest curent de ondulare este foarte frecvent la conversia AC în DC. Este acest curent pulsatoriu pe care îl produce invertorul sau puntea de diode din electronică.
• Unul dintre principalele avantaje ale curentului continuu este că poate fi stocat. Puteți face acest lucru cu propriile mâini, folosind baterii sau condensatori.

Curent alternativ

Pentru a înțelege ce este un curent alternativ, trebuie să ne imaginăm o sinusoidă. Această curbă plată este cea care caracterizează cel mai bine schimbarea curentului continuu și este standardul.

Notă! Puteți vedea clar ce sunt curentul alternativ și curentul continuu, folosind exemplul bec obișnuit. Acest lucru este evident mai ales la lămpile cu diode de calitate scăzută, dar dacă vă uitați cu atenție, îl puteți vedea și pe o lampă cu incandescență obișnuită. Când funcționează pe curent continuu, ard cu o lumină constantă, iar când funcționează pe curent alternativ, pâlpâie ușor.

Ce este puterea și densitatea de curent?

Ei bine, am aflat ce este curent continuu și ce este curent alternativ. Dar probabil că mai aveți o mulțime de întrebări. Vom încerca să le luăm în considerare în această secțiune a articolului nostru.

Din acest videoclip puteți afla mai multe despre ce este puterea.

• Și prima dintre aceste întrebări va fi: care este tensiunea unui curent electric? Tensiunea este diferența de potențial dintre două puncte.

• Apare imediat întrebarea, care este potențialul? Acum, profesioniștii vor găsi din nou vina în mine, dar să o spunem astfel: acesta este un exces de particule încărcate. Adică, există un punct în care există un exces de particule încărcate - și există un al doilea punct în care aceste particule încărcate sunt fie mai mult, fie mai puține. Această diferență se numește tensiune. Se măsoară în volți (V).

• Să luăm ca exemplu o priză obișnuită. Cu toții probabil știți că tensiunea sa este de 220V. Avem două fire în priză, iar o tensiune de 220V înseamnă că potențialul unui fir este mai mare decât potențialul celui de-al doilea fir doar pentru acești 220V.
• Avem nevoie de o înțelegere a conceptului de tensiune pentru a înțelege care este puterea unui curent electric. Deși din punct de vedere profesional, această afirmație nu este în întregime adevărată. Curentul electric nu are putere, dar este derivatul său.

• Pentru a înțelege acest punct, să ne întoarcem la analogia noastră cu conducta de apă. După cum vă amintiți, secțiunea transversală a acestei conducte este tensiunea, iar debitul în conductă este curentul. Deci: puterea este cantitatea de apă care curge prin această conductă.
• Este logic să presupunem că, cu secțiuni transversale egale, adică tensiuni, cu cât debitul este mai puternic, adică curentul electric, cu atât debitul de apă care se deplasează prin conductă este mai mare. În consecință, cu atât mai multă putere va fi transferată consumatorului.
• Dar dacă, în analogie cu apa, putem transfera o cantitate strict definită de apă printr-o conductă de o anumită secțiune, deoarece apa nu se comprimă, atunci totul nu este așa cu curentul electric. Prin orice conductor putem transmite teoretic orice curent. Dar, în practică, un conductor cu o secțiune transversală mică la o densitate mare de curent se va arde pur și simplu.

• În acest sens, trebuie să înțelegem ce este densitatea de curent. În linii mari, acesta este numărul de electroni care se deplasează printr-o anumită secțiune a conductorului pe unitatea de timp.
• Acest număr ar trebui să fie optim. La urma urmei, dacă luăm un conductor de secțiune transversală mare și transmitem un curent mic prin el, atunci prețul unei astfel de instalații electrice va fi mare. În același timp, dacă luăm un conductor cu o secțiune transversală mică, atunci din cauza densității mari de curent se va supraîncălzi și se va arde rapid.
• În acest sens, PUE are o secțiune corespunzătoare care vă permite să selectați conductorii în funcție de densitatea de curent economică.

• Dar să revenim la conceptul despre ce este puterea actuală? După cum am înțeles prin analogia noastră, cu aceeași secțiune a conductei, puterea transmisă depinde doar de puterea curentului. Dar dacă se mărește secțiunea transversală a conductei noastre, adică crește tensiunea, în acest caz, la aceleasi valori debitelor, vor fi transferate volume de apă complet diferite. Același lucru este valabil și în electricitate.

• Cu cât tensiunea este mai mare, cu atât este nevoie de mai puțin curent pentru a transfera aceeași putere. De aceea, pentru transmiterea de puteri mari pe distanțe mari, linii de înaltă tensiune linii de înaltă tensiune.

La urma urmei, o linie cu o secțiune transversală a firului de 120 mm 2 pentru o tensiune de 330 kV este capabilă să transmită de multe ori mai multă putere în comparație cu o linie de aceeași secțiune transversală, dar cu o tensiune de 35 kV. Deși ceea ce se numește puterea actuală, acestea vor fi aceleași.

Metode de transmitere a curentului electric

Ce este curentul și tensiunea ne-am dat seama. Este timpul să ne dați seama cum să distribuiți curentul electric. Acest lucru vă va permite să vă simțiți mai încrezători în a vă ocupa de aparatele electrice în viitor.

După cum am spus deja, curentul poate fi variabil și constant. În industrie și în prizele dvs. se folosește curent alternativ. Este mai comun, deoarece este mai ușor de conectat. Faptul este că este destul de dificil și costisitor să schimbați tensiunea de curent continuu și puteți schimba tensiunea de curent alternativ folosind transformatoare obișnuite.

Notă! Niciun transformator de curent alternativ nu va funcționa pe curent continuu. Deoarece proprietățile pe care le folosește sunt inerente numai curentului alternativ.

• Dar asta nu înseamnă deloc că curentul continuu nu este folosit nicăieri. Are alta proprietate utilă, care nu este inerent variabilei. Poate fi acumulat și depozitat.
• În acest sens, curentul continuu este utilizat în toate aparatele electrice portabile, în transportul feroviar, precum și în unele unități industriale unde este necesară menținerea operabilității chiar și după o întrerupere completă a curentului.

• Cea mai comună metodă de depozitare energie electrica, sunt baterii reîncărcabile. Au special proprietăți chimice, permițând să se acumuleze și apoi, dacă este necesar, să dea curent continuu.
• Fiecare baterie are o cantitate strict limitată de energie stocată. Se numește capacitatea bateriei și parțial este determinată de curentul de pornire al bateriei.
• Care este curentul de pornire al unei baterii? Aceasta este cantitatea de energie pe care bateria o poate oferi chiar în momentul inițial al conectării sarcinii. Cert este că, în funcție de proprietățile fizice și chimice, bateriile diferă prin modul în care eliberează energia acumulată.

• Unii pot da imediat și mult. Din această cauză, ei, desigur, sunt evacuați rapid. Și al doilea da mult timp, dar puțin. În plus, un aspect important al bateriei este capacitatea de a menține tensiunea.
• Cert este că, după cum spun instrucțiunile, pentru unele baterii, pe măsură ce capacitatea revine, tensiunea lor scade treptat. Și alte baterii sunt capabile să ofere aproape întreaga capacitate cu aceeași tensiune. Pe baza acestor proprietăți de bază, aceste instalații de stocare sunt selectate pentru energie electrică.
• Pentru transmisia de curent continuu, în toate cazurile, se folosesc două fire. Acesta este un fir pozitiv și negativ. Rosu si albastru.

Curent alternativ

Dar cu curent alternativ, totul este mult mai complicat. Poate fi transmis pe unul, două, trei sau patru fire. Pentru a explica acest lucru, trebuie să ne ocupăm de întrebarea: ce este un curent trifazat?

• Curentul alternativ este generat de un generator. De obicei, aproape toate au o structură trifazată. Aceasta înseamnă că generatorul are trei ieșiri, iar fiecare dintre aceste ieșiri produce un curent electric care diferă de cele anterioare printr-un unghi de 120⁰.

• Pentru a înțelege acest lucru, să ne amintim sinusoidul nostru, care este un model pentru descrierea curentului alternativ și în conformitate cu legile cărora se modifică. Să luăm trei faze - „A”, „B” și „C”, și să luăm un anumit moment în timp. În acest moment, unda sinusoidală a fazei „A” este la punctul zero, unda sinusoidă a fazei „B” este în punctul extrem de pozitiv, iar unda sinusoidă a fazei „C” este în punctul extrem negativ.
• În fiecare unitate de timp ulterioară, curentul alternativ în aceste faze se va schimba, dar sincron. Adică după un anumit timp, în faza „A” va fi un maxim negativ. În faza „B” va fi zero, iar în faza „C” - un maxim pozitiv. Și după un timp, se vor schimba din nou.

• Ca urmare, se dovedește că fiecare dintre aceste faze are propriul potențial, care este diferit de potențialul fazei învecinate. Prin urmare, trebuie să existe ceva între ei care să nu conducă electricitatea.
• Această diferență de potențial între două faze se numește tensiune de linie. În plus, au o diferență de potențial față de pământ - această tensiune se numește fază.
• Și astfel, dacă tensiunea de linie dintre aceste faze este de 380V, atunci tensiunea de fază este de 220V. Diferă cu o valoare în √3. Această regulă este întotdeauna valabilă pentru orice tensiune.

• Pe baza acestui lucru, dacă avem nevoie de o tensiune de 220V, atunci putem lua un fir de fază și un fir care este conectat rigid la pământ. Și obținem o rețea monofazată de 220 V. Dacă avem nevoie de o rețea de 380V, atunci putem lua doar 2 faze și conectam un fel de dispozitiv de încălzire ca în videoclip.

Dar, în majoritatea cazurilor, sunt folosite toate cele trei faze. Toți consumatorii puternici sunt conectați la o rețea trifazată.

Concluzie

Ce s-a întâmplat curent de inducție, curent capacitiv, curent de pornire, curent miscare inactiv, curenți de secvență negativă, curenți vagabonzi și multe altele, pur și simplu nu putem lua în considerare într-un articol.

La urma urmei, problema curentului electric este destul de voluminoasă și o întreagă știință a ingineriei electrice a fost creată pentru a o lua în considerare. Dar sperăm cu adevărat că am putut să explicăm principalele aspecte ale acestei probleme într-un limbaj accesibil, iar acum curentul electric nu va fi ceva groaznic și de neînțeles pentru tine.