Электрический ток
Материал из Википедии — свободной энциклопедии
 |
Эту статью следует викифицировать.
Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.
|
Ток — упорядоченное пересечение зарядами выбранной поверхности.ТОК - упорядочное движение заряженных частиц.
Такими частицами могут являться: в твёрдых проводниках — электроны, в жидких проводниках (электролитах) — гидратированные ионы (катионы и анионы), в газах — ионы и электроны, в плазме — ионы (электроны за некоторым исключением), в полупроводниках — электроны и т. н. «дырки» («электронно-дырочная проводимость»).
Электрическое поле, приводящее электроны в движение, распространяется в проводниках с огромной скоростью, приближающейся к скорости света в вакууме (299 792 458 м/с), но сами электроны движутся гораздо медленнее (в проводах их скорость составляет несколько миллиметров в секунду).
Содержание |
[править] Характеристики тока
[править] Сила тока
Ток характеризуется силой тока, которая в системе СИ измеряется в амперах, и плотностью тока, которая в системе СИ измеряется в амперах на квадратный метр.
По закону Ома ток равен напряжению, делённому на сопротивление.
- I = U/R
где:
- I — сила тока — (ампер),
- U — напряжение между концами проводника — (вольт),
- R — сопротивление проводника — (Ом).
[править] Напряжение
Напряжением называется разность потенциалов, существующая между двумя точками проводника, измеряется и выражается в вольтах (В). Вольт — это напряжение, которое, будучи приложено к концам проводника с сопротивлением 1 Ом, создаёт ток силой 1 ампер. Напряжение — это вид электрического давления, которое толкает электроны от одного конца проводника к другому. Чем больше напряжение, тем больше сила тока. И, наоборот, чем больше сопротивление, тем меньше сила тока.
[править] Сопротивление
Сопротивление R зависит от длины L и площади сечения S проводника:
- R = P(L/S)
В этом выражений P — коэффициент, зависящий от природы проводника и называемый «удельным сопротивлением».
В зависимости от длины, сечения и материала проводник оказывает прохождению тока большее или меньшее сопротивление. Чем длиннее проводник, тем больше его сопротивление. И чем больше сечение проводника, тем меньше его сопротивление. Сопротивление измеряется в омах (Ом), тысячах ом, или килоомах(кОм) и миллионах ом, или мегаомах (МОм).
1 Ом — это приблизительно сопротивление, которое имеет медная проволока длиной 62 м и сечением 1 мм².
[править] Мощность
Это работа тока, совершаемая в единицу времени. Основной единицей работы тока является ватт-секунда (Вт∙сек), то есть работа тока мощностью 1 Вт в течение 1 секунды. Мощность тока, равная одному ватту, есть мощность тока в один ампер при напряжении в один вольт. Чем больше напряжение и чем больше ток, тем больше мощность:
- P = UI или P = I²R или P = U²/R,
где:
- P — мощность тока — (ватт),
- U — напряжение между концами проводника — (вольт),
- I — сила тока — (ампер),
- R — сопротивление проводника — (Ом)
[править] Переменный и постоянный ток
Различают постоянный (DC) и переменный (AC) ток. Постоянный ток — это ток, создаваемый напряжением, имеющим постоянные величину и направление. Переменный ток создается переменным напряжением. В случае переменного напряжения потенциал каждого конца проводника изменяется по отношению к потенциалу другого конца проводника попеременно с положительного на отрицательный и наоборот, проходя при этом через все промежуточные потенциалы (включая и нулевой потенциал). В результате возникает ток, непрерывно изменяющий направление: при движении в одном направлении он возрастает, достигая максимума, именуемого амплитудой, затем спадает, на какой-то момент становится равным нулю, потом вновь возрастает, но уже в другом направлении и также достигает максимального значения, спадает, чтобы затем вновь пройти через нуль, после чего цикл всех изменений возобновляется.
Время, за которое происходит один такой цикл (время включающее изменение тока в обе стороны), называется периодом переменного тока. Количество периодов, совершаемое током в одну секунду, носит название частота. Единице частоты присвоили имя Герца, который первый экспериментально получил электромагнитные волны. Таким образом, один Герц соответствует одному периоду в секунду.
Скорость движения частиц в проводниках зависит от материала проводника, массы и заряда частицы, окружающей температуры, приложенной разности потенциалов и составляет величину, намного меньшую скорости света. Несмотря на это, скорость распространения собственно электрического тока равна скорости света в данной среде, то есть скорости распространения фронта электромагнитной волны.
Также существует «ток смещения», протекание которого обусловлено процессом заряда ёмкости, то есть изменением разности потенциалов между обкладками. Между обкладками никакого движения частиц не происходит, но ток через конденсатор «протекает» (сам электрический ток — ни постояный, ни переменный — через конденсатор не проходит. В цепи, соединяющей источник переменного тока с конденсатором, течёт ток заряда и разряда этого конденсатора. Эта особенность переменного тока чрезвычайно широко используется в радиотехнике). Переменный ток высокой частоты вытесняется на поверхность проводника (см. Скин-эффект).
[править] Электробезопасность
Тело человека является проводником электрического тока. Сопротивление человека при сухой и неповрежденной коже колеблется от 3 до 100 кОм.
Ток, пропущенный через организм человека или животного, производит следующие действия:
- термическое (ожоги, гарев кровеносных сосудов);
- электролитическое (разложение крови, нарушение физико-химического состава);
- биологическое (раздражение и возбуждение тканей организма, судороги)
Основным фактором, обуславливающим исход поражения током, является значение проходящего через тело тока. По технике безопасности, минимально ощутимый человеком переменный ток составляет около 1 мА. Опасным для жизни человека переменный ток становится начиная с силы примерно 0,01 А, а постоянный — с 0,05 А. Это такие значения тока, при которых человек может самостоятельно оторваться от токоведущей части. Смертельным для человека ток становится начиная с силы примерно 0,1 А.
[править] См. также
 |
В этой статье не хватает ссылок на источники информации.
Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.
Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники. |
|
|
Эту статью следует викифицировать.
Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей.
|
