Cine a distrus steaua morții din războaiele stelelor. Economia stelelor morții: ce au făcut rebelii? O navă de război cu bune intenții

Este imposibil să ne imaginăm viața fără electricitate omul modern. Volți, Amperi, Wați - aceste cuvinte se aud atunci când se vorbește despre dispozitive care funcționează cu energie electrică. Dar ce este curentul electric și care sunt condițiile de existență a acestuia? Vom vorbi despre asta în continuare furnizând scurtă explicație pentru electricieni începători.

Definiţie

Curentul electric este mișcarea direcționată a purtătorilor de sarcină - aceasta este o formulare standard dintr-un manual de fizică. La rândul lor, purtătorii de sarcină sunt numiți anumite particule de materie. Acestea pot fi:

• Electronii sunt purtători de sarcină negativă.
• Ionii sunt purtători de sarcină pozitivă.

Dar de unde vin purtătorii de taxe? Pentru a răspunde la această întrebare, trebuie să vă amintiți cunoștințele de bază despre structura materiei. Tot ceea ce ne înconjoară este materie, este alcătuit din molecule, cele mai mici particule ale sale. Moleculele sunt formate din atomi. Un atom este format dintr-un nucleu în jurul căruia electronii se mișcă pe orbite date. Moleculele se mișcă, de asemenea, aleatoriu. Mișcarea și structura fiecăreia dintre aceste particule depind de substanța în sine și de influența asupra acesteia mediu, cum ar fi temperatura, tensiunea etc.

Un ion este un atom al cărui raport dintre electroni și protoni s-a modificat. Dacă atomul este inițial neutru, atunci ionii, la rândul lor, sunt împărțiți în:

• Anionul este un ion pozitiv al unui atom care a pierdut electroni.
• Cationii sunt un atom cu electroni „în plus” atașați atomului.

Unitatea de măsură a curentului este Amperi, conform căruia se calculează folosind formula:

unde U este tensiunea, [V], iar R este rezistența, [Ohm].

Sau direct proporțional cu valoarea taxei transferate pe unitatea de timp:

unde Q – sarcină, [C], t – timp, [s].

Condiții de existență a curentului electric

Ne-am dat seama ce este curentul electric, acum să vorbim despre cum să-i asigurăm curgerea. Pentru ca curentul electric să circule, trebuie îndeplinite două condiții:

1. Prezența transportatorilor de taxe gratuite.
2. Câmp electric.

Prima condiție pentru existența și curgerea energiei electrice depinde de substanța în care curge (sau nu curge) curentul, precum și de starea acesteia. Este fezabilă și a doua condiție: pentru existența unui câmp electric este necesară prezența unor potențiale diferite, între care există un mediu în care vor curge purtătorii de sarcină.

Să vă reamintim: Tensiunea, EMF este diferența de potențial. Rezultă că pentru a îndeplini condițiile de existență a curentului - prezența unui câmp electric și a curentului electric este nevoie de tensiune. Acestea pot fi plăcile unui condensator încărcat, un element galvanic sau un EMF generat sub influența unui câmp magnetic (generator).

Ne-am dat seama cum apare, haideți să vorbim despre unde este direcționat. Curentul, în principal în uzul nostru obișnuit, se mișcă în conductori (cablaje electrice într-un apartament, becuri cu incandescență) sau în semiconductori (LED-uri, procesorul smartphone-ului tău și alte dispozitive electronice), mai rar în gaze (lămpi fluorescente).

Deci, principalii purtători de sarcină sunt în majoritatea cazurilor electronii, ei se deplasează de la minus (un punct cu potențial negativ) la un plus (un punct cu un potențial pozitiv, veți afla mai multe despre acest lucru mai jos).

Dar un fapt interesant este că direcția mișcării curente a fost considerată ca fiind mișcarea sarcinilor pozitive - de la plus la minus. Deși de fapt totul se întâmplă invers. Faptul este că decizia asupra direcției curentului a fost luată înainte de a studia natura acestuia și, de asemenea, înainte de a se determina modul în care curentul curge și există.

Curentul electric în diferite medii

Am menționat deja că în diferite medii, curentul electric poate diferi în ceea ce privește tipul de purtători de sarcină. Mediile pot fi împărțite în funcție de natura conductibilității lor (în ordinea descrescătoare a conductibilității):

1. Conductor (metale).
2. Semiconductor (siliciu, germaniu, arseniură de galiu etc.).
3. Dielectric (vid, aer, apă distilată).

În metale

Metalele conțin purtători de încărcare gratuită, acestea fiind uneori numite „gaz electric”. De unde vin transportatorii de taxe gratuite? Cert este că metalul, ca orice substanță, este format din atomi. Atomii se mișcă sau vibrează într-un fel sau altul. Cu cât temperatura metalului este mai mare, cu atât este mai puternică această mișcare. În același timp, atomii înșiși vedere generală rămân în locurile lor, formând de fapt structura metalului.

În învelișurile de electroni ale unui atom există de obicei mai mulți electroni a căror legătură cu nucleul este destul de slabă. Sub influența temperaturilor, a reacțiilor chimice și a interacțiunii impurităților, care se află în orice caz în metal, electronii sunt smulși din atomii lor și se formează ioni încărcați pozitiv. Electronii detașați sunt numiți liberi și se mișcă haotic.

Dacă sunt afectați de un câmp electric, de exemplu, dacă conectați o baterie la o bucată de metal, mișcarea haotică a electronilor va deveni ordonată. Electronii dintr-un punct la care este conectat un potențial negativ (catodul unei celule galvanice, de exemplu) vor începe să se deplaseze către un punct cu un potențial pozitiv.

În semiconductori

Semiconductorii sunt materiale în care in stare buna nu există transportatori de taxe gratuite. Sunt în așa-numita zonă interzisă. Dar dacă se aplică forțe externe, cum ar fi un câmp electric, căldură, diferite radiații (lumină, radiații etc.), acestea depășesc banda interzisă și se deplasează în zona liberă sau banda de conducție. Electronii se desprind de atomii lor și devin liberi, formând ioni - purtători de sarcină pozitivă.

Purtătorii pozitivi din semiconductori se numesc găuri.

Dacă pur și simplu transferați energie la un semiconductor, de exemplu, îl încălziți, va începe o mișcare haotică a purtătorilor de sarcină. Dar dacă despre care vorbim despre elementele semiconductoare, cum ar fi o diodă sau un tranzistor, atunci va apărea un EMF la capetele opuse ale cristalului (le este aplicat un strat metalizat și cablurile sunt lipite), dar acest lucru nu este relevant pentru subiectul articolului de astăzi.

Dacă aplicați o sursă EMF unui semiconductor, purtătorii de sarcină se vor muta și ei la banda de conducție și va începe și mișcarea lor direcțională - găurile vor merge în direcția cu un potențial electric mai mic, iar electronii în direcția cu unul mai mare. .

În vid și gaz

Un vid este un mediu cu o absență completă (cazul ideal) de gaze sau o cantitate minimă (în realitate) de gaz. Deoarece nu există nicio materie în vid, nu există loc de unde să vină purtătorii de taxe. Cu toate acestea, fluxul de curent în vid a marcat începutul electronicii și o întreagă eră a elementelor electronice - tuburile cu vid. Au fost folosite în prima jumătate a secolului trecut, iar în anii 50 au început să cedeze treptat locul tranzistorilor (în funcție de domeniul specific al electronicii).

Să presupunem că avem un vas din care a fost pompat tot gazul, adică. există un vid complet în el. Doi electrozi sunt plasați în vas, să le numim anod și catod. Dacă conectăm potențialul negativ al sursei EMF la catod și potențialul pozitiv la anod, nu se va întâmpla nimic și nici un curent nu va curge. Dar dacă începem să încălzim catodul, curentul va începe să curgă. Acest proces se numește emisie termoionică - emisia de electroni de pe o suprafață de electroni încălzită.

Figura prezintă procesul de curgere a curentului într-un tub vid. În tuburile vidate, catodul este încălzit de un filament din apropiere pe figură (H), cum ar fi într-o lampă de iluminat.

În același timp, dacă schimbați polaritatea sursei de alimentare - aplicați minus anodului și aplicați plus catodului - nu va curge curent. Acest lucru va dovedi că curentul în vid curge datorită mișcării electronilor de la CATOD la ANOD.

Gazul, ca orice substanță, este format din molecule și atomi, ceea ce înseamnă că, dacă gazul se află sub influența unui câmp electric, atunci la o anumită putere (tensiune de ionizare) electronii se vor desprinde de atom, atunci ambele condiții pentru flux. de curent electric vor fi satisfăcute – câmp și medii libere.

După cum am menționat deja, acest proces se numește ionizare. Poate apărea nu numai din tensiunea aplicată, ci și din încălzirea gazului, radiații cu raze X, sub influența radiațiilor ultraviolete și alte lucruri.

Curentul va curge prin aer, chiar dacă între electrozi este instalat un arzător.

Fluxul de curent în gazele inerte este însoțit de luminiscența gazului; acest fenomen este utilizat în mod activ în lămpile fluorescente. Fluxul de curent electric într-un mediu gazos se numește descărcare gazoasă.

În lichid

Să presupunem că avem un vas cu apă în care sunt așezați doi electrozi, la care este conectată o sursă de alimentare. Dacă apa este distilată, adică pură și nu conține impurități, atunci este un dielectric. Dar dacă adăugăm puțină sare, acid sulfuric sau orice altă substanță în apă, se formează un electrolit și începe să curgă curentul prin el.

Un electrolit este o substanță care conduce curentul electric datorită disocierii în ioni.

Dacă adăugați sulfat de cupru în apă, un strat de cupru se va depune pe unul dintre electrozi (catod) - aceasta se numește electroliză, ceea ce demonstrează că curentul electric din lichid se realizează datorită mișcării ionilor - pozitive și negative. purtători de taxe.

Electroliza este un proces fizic și chimic care implică separarea componentelor care alcătuiesc electrolitul de pe electrozi.

Așa are loc placarea cu cupru, aurirea și acoperirea cu alte metale.

Concluzie

Pentru a rezuma, pentru ca curentul electric să circule, sunt necesari purtători de încărcare liberi:

• electroni în conductori (metale) și vid;
• electroni și găuri în semiconductori;
• ioni (anioni și cationi) în lichide și gaze.

Pentru ca mișcarea acestor purtători să devină ordonată, este nevoie de un câmp electric. Cu cuvinte simple- aplicați tensiune la capetele corpului sau instalați doi electrozi într-un mediu în care este de așteptat să circule curent electric.

De asemenea, este de remarcat faptul că curentul influențează o substanță într-un anumit fel, există trei tipuri de influență:

• termic;
• chimic;
• fizic.

Util

" Astăzi vreau să abordez subiectul curentului electric. Ce este asta? Să încercăm să ne amintim programa școlară.

Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate într-un conductor

Dacă vă amintiți, pentru ca particulele încărcate să se miște (apare un curent electric), trebuie creat un câmp electric. Pentru a crea un câmp electric, puteți efectua astfel de experimente elementare precum frecarea unui mâner de plastic pe lână și va atrage obiecte ușoare pentru ceva timp. Corpurile capabile să atragă obiecte după frecare se numesc electrificate. Putem spune că un corp în această stare are sarcini electrice, iar corpurile în sine sunt numite încărcate. Din programa școlară știm că toate corpurile constau din particule (molecule) minuscule. O moleculă este o particulă dintr-o substanță care poate fi separată de un corp și va avea toate proprietățile inerente acestui corp. Moleculele corpurilor complexe sunt formate din diverse combinatii atomi ai corpurilor simple. De exemplu, o moleculă de apă este formată din două simple: un atom de oxigen și un atom de hidrogen.

Atomi, neutroni, protoni și electroni - ce sunt aceștia?

La rândul său, un atom este format dintr-un nucleu care se rotește în jurul lui electroni. Fiecare electron dintr-un atom are o mică sarcină electrică. De exemplu, un atom de hidrogen este format dintr-un nucleu cu un electron care se rotește în jurul lui. Nucleul unui atom este format, la rândul său, din protoni și neutroni. Nucleul unui atom, la rândul său, are o sarcină electrică. Protonii care alcătuiesc nucleul au aceleași sarcini electrice și electroni. Dar protonii, spre deosebire de electroni, sunt inactivi, dar masa lor este de multe ori mai mare decât masa electronului. Particula de neutroni care face parte din atom nu are sarcină electrică și este neutră. Electronii care se rotesc în jurul nucleului unui atom și protonii care alcătuiesc nucleul sunt purtători de sarcini electrice de mărime egală. Între un electron și un proton există întotdeauna o forță de atracție reciprocă, iar între electroni înșiși și între protoni există o forță de repulsie reciprocă. Din această cauză, electronul are o sarcină electrică negativă, iar protonul are una pozitivă. Din aceasta putem concluziona că există 2 tipuri de electricitate: pozitivă și negativă. Prezența particulelor încărcate egal într-un atom duce la faptul că forțe atractive reciproce acționează între nucleul încărcat pozitiv al atomului și electronii care se rotesc în jurul lui, ținând atomul împreună. Atomii diferă unul de celălalt prin numărul de neutroni și protoni din nucleele lor, motiv pentru care sarcina pozitivă a nucleelor ​​atomilor de diferite substanțe nu este aceeași. La atomii de substanțe diferite, numărul de electroni rotativi nu este același și este determinat de mărimea sarcinii pozitive a nucleului. Atomii unor substanțe sunt puternic legați de nucleu, în timp ce în altele această legătură poate fi mult mai slabă. Aceasta explică diferitele forțe ale corpului. Sârma de oțel este mult mai rezistentă decât firul de cupru, ceea ce înseamnă că particulele de oțel sunt mai puternic atrase unele de altele decât particulele de cupru. Atractia dintre molecule este vizibila mai ales atunci cand sunt aproape una de alta. Cel mai izbitor exemplu este că două picături de apă se îmbină într-una singură la contact.

Sarcina electrica

Într-un atom a oricărei substanțe, numărul de electroni care se rotesc în jurul nucleului este egal cu numărul de protoni conținuti în nucleu. Sarcina electrică a unui electron și a unui proton sunt egale ca mărime, ceea ce înseamnă că sarcina negativă a electronilor este egală cu sarcina pozitivă a nucleului. Aceste taxe se anulează reciproc, iar atomul rămâne neutru. Într-un atom, electronii creează un înveliș de electroni în jurul nucleului. Învelișul de electroni și nucleul atomului sunt în mișcare oscilatorie continuă. Când se mișcă, atomii se ciocnesc unii cu alții și unul sau mai mulți electroni sunt emiși din ei. Atomul încetează să mai fie neutru și devine încărcat pozitiv. Deoarece sarcina sa pozitivă a devenit mai mare decât sarcina negativă (conexiune slabă între electron și nucleu - metal și cărbune). În alte corpuri (lemn și sticlă), învelișurile de electroni nu sunt deteriorate. Odată eliberați din atomi, electronii liberi se mișcă aleatoriu și pot fi capturați de alți atomi. Procesul aparițiilor și disparițiilor în organism are loc continuu. Odată cu creșterea temperaturii, viteza de mișcare vibrațională a atomilor crește, ciocnirile devin mai frecvente și mai puternice, iar numărul de electroni liberi crește. Cu toate acestea, corpul rămâne neutru din punct de vedere electric, deoarece numărul de electroni și protoni din corp nu se modifică. Dacă o anumită cantitate de electroni liberi este îndepărtată din corp, sarcina pozitivă devine mai mare decât sarcina totală. Corpul va fi încărcat pozitiv și invers. Dacă în organism se creează o lipsă de electroni, atunci acesta este încărcat suplimentar. Dacă există un exces, acesta este negativ. Cu cât această deficiență sau exces este mai mare, cu atât sarcina electrică este mai mare. În primul caz (particule încărcate mai pozitiv), corpurile sunt numite conductoare (metale, soluții apoase de săruri și acizi), iar în al doilea (lipsa de electroni, particule încărcate negativ) dielectrici sau izolatori (chihlimbar, cuarț, ebonită) . Pentru existența continuă a curentului electric, o diferență de potențial trebuie menținută constant în conductor.

Ei bine, cursul scurt de fizică s-a terminat. Cred că, cu ajutorul meu, ți-ai amintit de programa școlară pentru clasa a VII-a și ne vom uita la ce diferență de potențială este în următorul meu articol. Ne revedem pe paginile site-ului.

Conţinut:

Fiecare persoană obișnuită este familiarizată cu cantitățile electrice - curent, tensiune - funcționarea aparatelor de uz casnic depinde de ele, dar puțini oameni au o înțelegere completă a definiției curentului electric. Este indicativ să comparați un curent electric cu debitul unui râu, numai particulele cu o sarcină se mișcă în el, iar într-un râu - apă. Trebuie să înțelegem că curentul se mișcă într-o singură direcție, trebuie create condiții pentru existența sa, să luăm în considerare aceste procese mai detaliat.

Definiții de bază

Electricitatea ne înconjoară în fiecare zi, dar nu fiecare persoană înțelege ce este curentul electric și cantitățile asociate cu acesta, dar ele sunt importante pentru viata de zi cu zi. Există mai multe interpretări ale conceptului de curent electric:

1. Definiția acceptată în manualul școlar este aceea că curentul electric este mișcarea particulelor care au o sarcină datorită influenței unui câmp electric asupra lor. Particulele sunt: ​​protoni, găuri, electroni, ioni.
2. În literatura electrică de înaltă institutii de invatamant Este scris că curentul electric este viteza cu care sarcina se modifică în timp. Se presupune că sarcina electronilor este negativă, protonii sunt pozitivi și neutronii sunt neutri.

În inginerie electrică, experții observă importanța unui astfel de concept precum puterea curentului - acesta este numărul de particule cu o sarcină care trec prin secțiunea transversală a unui conductor în timp. Mișcarea curentului într-un conductor poate fi descrisă astfel: „... Toate materialele conductoare au o structură internă (molecule, atomi, nuclei cu electroni în rotație), atunci când o reacție chimică afectează materialul, electronii de la un atom se deplasează în altul. . Se creează o situație în care unii atomi sunt lipsiți de electroni, în timp ce alții au un exces, ceea ce arată opusul sarcinii. Electronii tind să se deplaseze de la o substanță la alta, această mișcare este un curent electric.”

Experții subliniază că în acest caz, curentul curge doar până când sarcinile din cele două substanțe sunt egalizate.

Pentru a înțelege mișcarea curentului, este important să cunoașteți definiția tensiunii - aceasta este diferența de potențial care este luată în două puncte din câmpul electric, măsurată în volți.

Energie electrică

În diferite regiuni, în special în Ucraina, o persoană obișnuită este interesată de: „Ce este un strum electric?”, în ce scop este folosit și de unde provine? În fiecare zi folosim energie electrică, care este reprezentată de curent alternativ în rețelele electrice.

Curentul alternativ într-un conductor este atunci când particulele care au o sarcină într-o anumită perioadă de timp o schimbă atât în ​​direcție, cât și în mărime. Grafic, curentul alternativ este reprezentat ca o sinusoidă. Este creat de generatoare în care bobinele de fire se rotesc și, pe măsură ce se rotesc, traversează un câmp magnetic. În perioada de rotație, bobinele se pot deschide și închide în raport cu câmpul magnetic, care creează un curent electric care își schimbă direcția în conductori, iar ciclul complet are loc într-un minut.

Generatoarele se rotesc de la turbinele cu abur cu surse diferite alimente: cărbune, gaz, reactor nuclear, petrol. În continuare, tensiunea curentă crește printr-un sistem de transformatoare, iar prin conductori cu diametrul necesar este transferată fără pierderi pe o distanță lungă. Diametrul firului prin care trece curentul determină puterea și amploarea liniilor fierbinți în sectorul energetic sunt denumite linii principale de transport de energie, există și opțiuni de împământare, atunci când electricitatea este transmisă în subteran;

Unde se folosește curentul electric?

Este curentul care ne face viața mult mai ușoară, creând confort în casă. Se folosește pentru iluminat în interior, în exterior, pentru uscarea lucrurilor, în elementele de încălzire ale sobelor electrice, în alte aparate și aparate de uz casnic, efectuează lucrări de ridicare a ușilor de garaj etc.

Condiții necesare pentru a primi curent electric

Pentru existența unui curent electric sunt necesare următoarele condiții: prezența particulelor cu sarcină, un material conductiv electric prin care se vor mișca particulele și o sursă de tensiune. O condiție importantă pentru obținerea curentului electric este prezența tensiunii, care este determinată de diferența de potențial. Cu alte cuvinte, forța creată de particulele încărcate respingătoare este mai mare într-un punct decât în ​​altul.

Nu există surse naturale de tensiune, din acest motiv electronii sunt distribuiți uniform în jurul nostru, dar invenții precum bateriile au făcut posibilă stocarea energiei electrice în ei.

O altă condiție importantă este rezistența electrică, sau conductorul, de-a lungul căreia se vor mișca particulele încărcate. Materialele în care această acțiune este posibilă se numesc conductoare electric, iar cele în care nu există mișcare liberă a electronilor se numesc izolatori. Un fir obișnuit are un miez metalic conductor și o manta izolatoare.

Curentul electric în conductori

Orice conductor conține purtători de sarcină electrică care se mișcă sub influența forței câmpului creat de o mașină electrică.

Conductorii metalici transferă sarcina folosind electroni. Cu cât temperatura conductorului și încălzirea firului este mai mare, cu atât curentul curge mai rău, deoarece în el începe mișcarea haotică a atomilor din cauza influenței termice, iar rezistența materialului conductor crește. Cu cât temperatura conductorului este mai scăzută (ideal, acesta tinde spre zero), cu atât rezistența acestuia este mai mică.

Lichidele pot conduce electricitatea folosind ioni (electroliți). Mișcarea are loc electrodului, care are semnul opus cu ionul și, așezându-se pe el, ionii efectuează procesul de electroliză. Anionii sunt ioni încărcați pozitiv care se deplasează spre catod. Cationii - ioni cu sarcină negativă, se deplasează spre anod. Pe măsură ce electrolitul se încălzește, rezistența acestuia scade.

Gazul are și conductivitate, curentul electric din el este plasmă. Mișcarea are loc cu ajutorul ionilor încărcați sau electronilor liberi, care se obțin în procesul de radiație.

Un tub catodic este un exemplu de curent electric care curge în vid de la o tijă catodică la o tijă de anod.

Curentul electric în semiconductori

Pentru a înțelege trecerea curentului în acest material, să îi dăm o definiție. Un semiconductor este un material intermediar între un conductor și un izolator, în funcție de conductibilitatea specifică, de prezența impurităților în acesta, de starea de temperatură și de radiația care îl afectează. Cu cât temperatura este mai mică, cu atât este mai mare rezistența semiconductorului; proprietățile acestuia afectează măsurarea caracteristicilor. Curentul electric dintr-un semiconductor este suma dintre electroni și curentul de găuri.

Când temperatura unui semiconductor crește, legăturile covalente sunt rupte din cauza acțiunii energiei termice asupra electronilor de valență, se formează electroni liberi și se formează o gaură la punctul de rupere. Ocupă electronul de valență al celeilalte perechi și se mișcă mai departe în cristal. Atunci când un electron liber întâlnește o gaură, are loc recombinarea între ele, restabilirea legăturilor electronice. Când un semiconductor este expus energiei radiației electromagnetice, în el apar perechi electron-gaură.

Legile curentului electric

În inginerie electrică se aplică legile de bază care definesc curentul electric. Una dintre cele mai importante este legea lui Ohm, a cărei caracteristică este viteza de transfer de energie fără a-și schimba forma dintr-un punct în altul.

Această lege arată relația dintre tensiune și curent, precum și rezistența unui conductor sau a secțiunii unui circuit. Rezistența se măsoară în ohmi.

Lucrul unui curent electric este determinat de legea Joule-Lenz, care afirmă că în orice punct al circuitului curentul funcționează.

Faraday a descoperit inducția magnetică și, de asemenea, a stabilit experimental că atunci când o linie de inducție magnetică traversează suprafața unui conductor închis, în ea apare un curent electric. El a derivat legea inducției electromagnetice:

Conductoarele deschise care traversează liniile de câmp magnetic primesc tensiune la capetele lor, ceea ce indică apariția unei feme induse. Dacă fluxul magnetic este neschimbat și traversează un circuit închis, atunci nu apare curent electric în el. FEM indusă a unei bucle închise, atunci când fluxul magnetic se modifică, este egală cu modulul ratei sale de modificare.

Concluzie

Când curentul electric trece printr-un conductor, acesta îl încălzește, din acest motiv este necesar să se respecte măsurile de siguranță atunci când se lucrează cu instrumente și dispozitive electrice. Linia de transmisie a energiei nu trebuie să fie supraîncărcată; poate deveni fierbinte și poate provoca un incendiu. Curentul electric urmează întotdeauna calea cu cea mai mică rezistență.

În momentul producerii unui scurtcircuit ( scurt-circuit) curentul crește semnificativ, are loc o degajare imediată de căldură enormă, care topește metalul. Curentul electric poate provoca arsuri pe corpul unei persoane sau al unui animal, dar este utilizat în secțiile de terapie intensivă, pentru soluții depresive și tratamentul bolilor.

Conform regulilor de siguranță electrică, un curent perceptibil de o persoană începe cu o valoare de un miliamperi, iar un curent de 0,01 amperi este considerat periculos pentru sănătate, o putere de curent de 0,1 amperi este considerată letală. Tensiunea sigură pentru oameni este de 12-24-32-42 volți.

Primele descoperiri legate de munca electricității au început în secolul al VII-lea î.Hr. Filozof Grecia antică Thales din Miletus a descoperit că atunci când chihlimbarul este frecat pe lână, ulterior este capabil să atragă obiecte ușoare. „Electricitate” este tradus din greacă ca „chihlimbar”. În 1820, André-Marie Ampère a stabilit legea curentului continuu. Ulterior, mărimea curentului, sau în ce se măsoară curentul electric, a început să fie notat în amperi.

Sensul termenului

Conceptul de curent electric poate fi găsit în orice manual de fizică. Curent electric- aceasta este mișcarea ordonată a particulelor încărcate electric într-o direcție. Pentru a înțelege omului obișnuit ce este curentul electric, ar trebui să folosiți dicționarul unui electrician. În ea, termenul înseamnă mișcarea electronilor printr-un conductor sau ionilor printr-un electrolit.

În funcție de mișcarea electronilor sau ionilor în interiorul unui conductor, se disting următoarele: tipuri de curenti:

• constant;
• variabilă;
• periodică sau pulsatorie.

Mărimi de măsură de bază

Puterea curentului electric- principalul indicator pe care electricienii îl folosesc în munca lor. Puterea curentului electric depinde de cantitatea de sarcină care curge prin circuitul electric într-o perioadă de timp stabilită. Cu cât este mai mare numărul de electroni care curg de la începutul sursei până la sfârșit, cu atât sarcina transferată de electroni va fi mai mare.

O mărime care este măsurată prin raportul dintre sarcina electrică care curge prin secțiunea transversală a particulelor dintr-un conductor și timpul de trecere a acestuia. Sarcina este măsurată în coulombi, timpul este măsurat în secunde și o unitate de flux electric este determinată de raportul dintre sarcină și timp (coulomb la secundă) sau amperi. Determinarea curentului electric (intensitatea acestuia) are loc prin conectarea secvenţială a două borne în circuitul electric.

Când funcționează curentul electric, mișcarea particulelor încărcate se realizează folosind un câmp electric și depinde de forța mișcării electronilor. Valoarea de care depinde lucrul unui curent electric se numește tensiune și este determinată de raportul dintre lucrul curentului într-o anumită parte a circuitului și sarcina care trece prin aceeași parte. Unitatea de măsură de volți este măsurată de un voltmetru atunci când două borne ale dispozitivului sunt conectate la un circuit în paralel.

Cantitatea de rezistență electrică depinde direct de tipul de conductor utilizat, de lungimea și de secțiunea transversală a acestuia. Se măsoară în ohmi.

Puterea este determinată de raportul dintre munca efectuată de mișcarea curenților și momentul în care a avut loc această muncă. Puterea se măsoară în wați.

O mărime fizică, cum ar fi capacitatea, este determinată de raportul dintre sarcina unui conductor și diferența de potențial dintre același conductor și cel vecin. Cu cât tensiunea este mai mică atunci când conductorii primesc o sarcină electrică, cu atât capacitatea lor este mai mare. Se măsoară în faradi.

Cantitatea de muncă efectuată de electricitate la un anumit interval din lanț se găsește folosind produsul dintre curent, tensiune și perioada de timp în care a fost efectuată munca. Acesta din urmă se măsoară în jouli. Funcționarea curentului electric se determină cu ajutorul unui contor care conectează citirile tuturor cantităților, și anume tensiunea, forța și timpul.

Tehnici de siguranță electrică

Cunoașterea regulilor de siguranță electrică va ajuta la prevenirea unei situații de urgență și la protejarea sănătății și vieții oamenilor. Deoarece electricitatea tinde să încălzească conductorul, există întotdeauna posibilitatea unei situații periculoase pentru sănătate și viață. Pentru a asigura siguranța acasă trebuie respectate următorul simplu dar reguli importante:

1. Izolarea rețelei trebuie să fie întotdeauna în stare bună pentru a evita suprasarcinile sau posibilitatea scurtcircuitelor.
2. Umiditatea nu trebuie să pătrundă pe aparatele electrice, fire, panouri etc. De asemenea, un mediu umed provoacă scurtcircuite.
3. Asigurați-vă că puneți la pământ toate dispozitivele electrice.
4. Evitați supraîncărcarea cablurilor electrice, deoarece există riscul ca firele să ia foc.

Măsurile de siguranță atunci când lucrați cu energie electrică presupun folosirea mănușilor cauciucate, mănușilor, covorașelor, dispozitivelor de descărcare, dispozitivelor de împământare pentru zonele de lucru, întrerupătoarelor sau siguranțelor cu protecție termică și de curent.

Electricienii cu experiență, când există posibilitatea de șoc electric, lucrează cu o mână, iar cealaltă este în buzunar. În acest fel, circuitul mână la mână este întrerupt în cazul unei atingeri involuntare a scutului sau a altor echipamente împământate. Dacă echipamentele conectate la rețea iau foc, stingeți focul exclusiv cu stingătoare cu pulbere sau dioxid de carbon.

Aplicarea curentului electric

Curentul electric are multe proprietăți care îi permit să fie utilizat în aproape toate domeniile activitatea umană. Modalități de utilizare a curentului electric:

Electricitatea este astăzi cea mai ecologică formă de energie. În economia modernă, dezvoltarea industriei energiei electrice are semnificație planetară. În viitor, dacă va exista o lipsă de materii prime, electricitatea va ocupa o poziție de lider ca sursă inepuizabilă de energie.

Curentul electric este un flux ordonat de particule elementare încărcate negativ - electroni. Curent electric necesar pentru iluminarea caselor și străzilor, asigurând funcționalitatea echipamentelor casnice și industriale, deplasarea transportului electric urban și principal etc.

Curent electric

• R n – rezistența la sarcină
• A – indicator
• K – comutator de circuit

Actual– numărul de sarcini care trec pe unitatea de timp prin secțiunea transversală a conductorului.

• I – puterea curentă
• q – cantitatea de energie electrică
• t – timp

Unitatea de măsură a curentului se numește amperul A, numit după omul de știință francez Amper.

1A = 103 mA = 106 uA

Densitatea curentului electric

Curent electric inerente unui număr de caracteristici fizice care au valori cantitative exprimate în anumite unități. Principalele caracteristici fizice ale curentului electric sunt puterea și puterea acestuia. Puterea curentă Este exprimată cantitativ în amperi, iar puterea curentă este exprimată în wați. O mărime fizică la fel de importantă este caracteristica vectorială a curentului electric sau densitatea curentului. În special, conceptul de densitate de curent este utilizat la proiectarea liniilor electrice.

• J – densitatea curentului electric A / MM 2
• S – aria secțiunii transversale
• I – curent

Curent continuu și alternativ

Toate dispozitivele electrice sunt alimentate permanent sau curent alternativ.

Curent electric, a cărui direcție și valoare nu se modifică se numește permanent.

Curent electric, a cărui direcție și valoare se pot schimba se numește variabile.

Se realizează alimentarea cu energie pentru multe dispozitive electrice curent alternativ, a cărui modificare este reprezentată grafic ca o sinusoidă.

Utilizarea curentului electric

Se poate afirma cu încredere că cea mai mare realizare a omenirii este descoperirea curent electricși utilizarea acestuia. Din curent electric depind de căldura și lumina din case, fluxul de informații din lumea exterioară, comunicarea între oameni aflați în diferite părți ale planetei și multe altele.

Viața modernă nu poate fi imaginată fără disponibilitatea pe scară largă a energiei electrice. Electricitate este prezent în absolut toate sferele activității umane: în industrie și agricultură, în știință și spațiu.

Electricitate Este, de asemenea, o componentă invariabilă a vieții de zi cu zi a unei persoane. Această distribuție pe scară largă a energiei electrice a fost posibilă datorită acesteia proprietăți unice. Energia electrică poate fi transmisă instantaneu pe distanțe mari și transformată în diverse tipuri energii de geneză diferită.

Principalii consumatori de energie electrică sunt sectoarele industrial și de producție. Cu ajutorul electricității, sunt activate diverse mecanisme și dispozitive și sunt efectuate procese tehnologice în mai multe etape.

Este imposibil de supraestimat rolul energiei electrice în asigurarea funcționării transportului. Transportul feroviar este aproape complet electrificat. Electrificarea transportului feroviar a jucat un rol semnificativ în asigurarea capacității rutiere, creșterea vitezei de deplasare, reducerea costului transportului de pasageri și rezolvarea problemei economiei de combustibil.

Disponibilitatea energiei electrice este o condiție indispensabilă pentru asigurarea unor condiții confortabile de viață pentru oameni. Toate aparate electrocasnice: televizoare, masini de spalat rufe, cuptoare cu microunde, dispozitive de încălzire - și-au găsit locul în viața umană doar datorită dezvoltării producției de inginerie electrică.

Rolul principal al electricității în dezvoltarea civilizației este incontestabil. Nu există niciun domeniu din viața omenirii care să se poată face fără consumul de energie electrică și care ar putea fi înlocuit cu forța musculară.