Что такое сила тока и напряжение


Погружаться глубоко в физику мы не будем, а разберемся в самом принципе электрического тока.

Электрический ток  - это упорядоченное движение, заряженных частиц (как положительных, так и отрицательных, в зависимости от вещества).

Какие именно частицы движутся? В проводниках,  (медь, алюминий, золото, железо и т.д.) это электроны,  в электролитах - ионы,  в электронно-дырочной системе (в полупроводниках) - электроны и дырки (положительно заряженные частицы).  Электрон – отрицательно заряженная частица, которая вращается вокруг ядра атома. Поэтому, в проводниках движутся отрицательно заряженные частицы – электроны.

Что такое сила ток и напряжениеДвижутся электроны в проводнике на самом деле не от плюса к минусу, как принято считать, а от минуса к плюсу, потому, что разноименные заряды отталкиваются.

Что такое электрический токУ некоторых атомов электроны свободны и могут перемещаться к другому атому.  Атомы разных веществ  могут испытывать недостаток электронов или их избыток. Тогда при контакте этих веществ, электроны атомов одного вещества, у которых имеется избыток электронов, будут перемещаться в атомы другого вещества, имеющих недостаток электронов.  Вместо перемещенного электрона приходит новый электрон, от соседнего атома. И этот процесс будет проходить до тех пор,  пока у этих двух веществ заряды не станут равными.  Данный процесс и есть электрический ток.

В переменном электрическом токе направление движения заряженных частиц постоянно меняется,  например,  в сети 220 Вольт в России оно меняется 50 раз в секунду (с частотой 50 Герц).

Характеризуется электрический ток  силой тока. Сила тока – это количество заряженных частиц, проходящих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Единица измерения – Ампер.

Что такое электрический токНапряжение – характеризует разность потенциалов двух точек в электрическом поле. Единица измерения – Вольт.

Аналогия с водой.

Что же такое электрический ток, а что есть напряжение? Для ответа на этот вопрос и полного понимания, лучше привести аналогию. Аналогию, которую я вам хочу  привести, много раз приводили в интернете, она основана на воде.  Так как с водой мы имеем дело каждый день, эта аналогия будет более понятной.

Итак, проведем эксперимент. Возьмем два сосуда, установленных на одном уровне, и соединенных одним шлангом.

Нальем в один сосуд воды, а второй оставим пустым. Вода начнет течь по шлангу из сосуда с водой протекать в пустой сосуд. Разность уровней в сосудах, в нашей аналогии и есть напряжение, или разность потенциалов.

Количество воды, проходящее через сечение шланга в единицу времени, это будет силой тока.

Как течет электрический ток

 

Если мы поменяем шланг, на другой, с меньшим внутренним диаметром (или зажмем шланг на половину), и повторим опыт, то мы увидим, что вода из одного сосуда в другой будет перетекать дольше. Для данного опыта можно использовать секундомер. Внутренний диаметр (сечение) шланга в нашей аналогии, будет сопротивлением.  Чем меньше диаметр шланга, тем больше сопротивление, и соответственно меньше сила тока.

В тот момент, когда уровни воды в сосудах станут равными (разность потенциалов равна нулю), то сила тока станет нулевой.

2 комментария

  1. Как совместить отдельно полученную силу тока (200А) и отдельно полученное напряжение (3кВ)?

Добавить комментарий

На верх