Формула тока: Работа и мощность тока — урок. Физика, 8 класс.

Единица измерения силы тока

Единица измерения силы тока – Ампер, одна из основных единиц системы СИ.

Прибор для измерения силы тока

Приборы для измерения силы тока называются амперметры. Приборы для измерения малых токов порядка миллиампер (одна тысячная часть от ампера) или микроампер (одна миллионная часть от ампера) называются миллиамперметры и микроамперметры соответственно. Для измерения больших токов порядка килоампер (тысячи ампер) используют приборы, которые называются килоамперметры.

это интересно

Закон Джоуля-Ленца

Разберем задачи на закон Джоуля-Ленца и узнаем, где он применяется в жизни

подробнее

Популярные вопросы и ответы

Отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок».

Какой буквой обозначается сила тока?

Сила тока обозначается буквой I.

Какова сила тока в проводнике?

Токи, с которыми мы можем встретиться, могут быть от нескольких миллиампер до сотен тысяч ампер. Например, токи, текущие по проводам в наших домах, редко превышают значения в 10 ампер. Однако стоит сразу отметить, что ток силой несколько десятков миллиампер вызывает неприятные ощущения, а ток силой 0,1 А (Ампера) может быть смертельным для человека. Все мы пользуемся зарядными устройствами для мобильных телефонов, ток в которых может достигать 1-2 А, поэтому нужно быть аккуратными при зарядке телефонов и обязательно соблюдать меры предосторожности.

Как измерить силу тока мультиметром?

Сегодня электрики нередко используют мультиметры – приборы, которые позволяют измерять силу тока, напряжение, сопротивление, электроёмкость конденсаторов и так далее. Для измерения силы тока нужно правильно подключить провода и выставить соответствующий режим работы. В разных приборах могут быть различные способы включения, но сектор для измерения силы тока обычно обозначен буквой «А», а начинать нужно с режима для измерения максимального тока, иначе прибор может сгореть. Также следует помнить, что амперметр нельзя подсоединять к источнику тока без потребителей, например электрической лампы. То есть ни в коем случае нельзя щупы мультиметра, работающего в режиме амперметра, присоединять непосредственно к клеммам электрической розетки.

Сила тока ?. Формула силы тока. Как обозначается ? единица измерения силы тока?

Автор Даниил Леонидович На чтение 5 мин. Просмотров 10.8k. Опубликовано

Электрический ток — это направленный поток отрицательно заряженных частиц. Величину электрического тока определяют по числу электронов, протекающих сквозь проводник с неким поперечным сечением за определенную единицу времени.

Однако в полной мере охарактеризовать ток только движением электронов невозможно. Он также имеет другие параметры. Действительно, объем электричества, равного одному кулону способно проходить через металлический проводник в течение одной секунды или другого промежутка времени.

Если принять во внимание временной промежуток как характеристику, то можно увидеть, что интенсивность потоков в разных случаях будет не одинаковой. Тот объем, который можно пропустить сквозь проводник за секунду именуют силой тока. В качестве обозначения используют Ампер, как международную единицу измерения.

Содержание

1. Общее описание силы тока
2. Способы измерения силы тока
3. Отличие напряжения от силы тока
4. Заключение

Общее описание силы тока

Сила тока является объемом электрических зарядов, проходящих сквозь поперечные профили проводников в интервале времени, равному одной секунде. Как уже было выше сказано, что за единиц силы тока принимают Ампер, которая и принадлежит к Международной СИ, используемой во всех странах мира.

Один ампер равен силе изменения потока электричества при прохождении по параллельным, парным линейным проводникам бесконечной длины, имеют ничтожно малую площадь кругового сечения. Эти материалы находятся в вакууме друг от друга на расстоянии одного метра. Он вызывает силу взаимного влияние равную 2*10-7. Единица исчисления силы тока Ампер соответствует одному кулону, пройденному за одну секунду через поперечный профиль материала проводника.

В математическом исчислении характеристика выглядит как 1 А = 1 кулон/1 секунда. Величина показателя относительно большая, поэтому для бытовых электроприборов и микросхем применяют дополнительные единицы: 1 мА и 1 мкА, которые равны одной тысячной и одной миллионной части ампера.

Если известна величина электрозаряда, прошедшего сквозь проводник с нужным сечением за требуемый промежуток времени, то параметр можно выразить следующей формулой: l=q/t.

В замкнутой сети без ответвлений за одну секунду времени проходит одинаковое количество электронов в любом участке проводника. Поскольку заряды не могут накапливаться исключительно в одном участке электрической цепи, то его интенсивность не зависит от толщины и сечения кабеля.

Для более сложных цепей с ответвлениями такое утверждение также остается истинным. Но такое определение действует только для отдельных участков схемы, которые следует рассматривать как элементарная сеть.

Способы измерения силы тока

Для того чтобы узнать силу тока на требуемом участке цепи, одних теоретических вычислений не достаточно. Да, можно использовать формулы и узнать величину, но она будет приблизительной. Поскольку приборостроение, электроника и электрика — науки точные и не терпят погрешностей, был изобретен индукционный, а позднее электронный прибор, который способен показывать точные величины.

Амперметр предназначен для измерений силы тока на отдельных участках электрической цепи. Но значения, равные 1 Амперу и более можно увидеть только в силовых установках и сетях. Для снятия показаний с них используют специальные понижающие трансформаторы. Из курсов физики многие знают от чего зависит интенсивность действий электрического тока. Инициатором движения электронов является магнитное поле. От его силы зависит и мощность потока.

Ток подается на основные катушки, в которых создается индукция. С ее помощью во второстепенной катушке генерируется электричество меньшей величины. Показатель зависит от числа витков обмоток. Они прямо пропорциональны. Поэтому даже на крупных предприятиях, где напряжение достигает нескольких тысяч вольт применяют микроамперметры или миллиамперметры. Это связано, прежде всего, с безопасностью обслуживающего персонала.

Довольно часто в обиходе можно услышать термин мультиметр. Его отличие от амперметра заключается в возможности измерять несколько характеристик одновременно, тогда как амперметр является узкоспециализированным прибором.

Включают устройство в разрыв электрической цепи. При таком способе замеров, ток протекает через измеритель к потребителю. Следовательно, соединять прибор нужно до или после элемента нагрузки, так как в простой схеме без ответвлений он будет всегда одинаковым.

Существует ошибочное убеждение, что ток до потребителя и после не одинаковый, так как часть электричества тратится на компонента. Такое утверждение ошибочно, поскольку в ток представляет собой электромагнитный процесс, выполняемый в теле металлического проводника. Результатом становится упорядоченное движение электронов вдоль всей длины проводника. Но саму энергию переносят не электроны, а магнитное поле, которое окружает тело проводника.

Важно!

Через любой поперечный профиль металла простых электрических цепей проходит одинаковое количество электрического заряда. Сколько электронов вышло из положительного полюса источника питания, столько заходит в отрицательный полюс, пройдя через элемент нагрузки. В ходе движения электроны не могут расходоваться, как другие частицы материала. Они составляют единое целое с проводником и их количество всегда одинаковое.

Отличие напряжения от силы тока

Электричество, как и любая другая материя, имеет собственные характеристики, используемые для определения эффективности работы и контроля заданных параметров. В физике существуют такие понятия как «напряжение» и «сила тока». Они описывают одно и тоже явление, но сами по себе как показатели они отличаются друг от друга.

Такие различия заключены в принципе действия электричества. Под силой тока понимают объем потока электронов, способных пройти на расстояние одного метра за установленный интервал времени. Напряжение наоборот выражено в количестве потенциальной энергии. Оба понятия тесно связаны между собой. К внешним факторам влияния на них относят:

• материал, из которого изготовлен проводник;
• температура;
• магнитное поле;
• условия окружающей среды.

Отличия также заключаются в способах получения этих параметров. Когда на заряды проводника воздействует внешнее магнитное поле, формируется напряжение, которое генерирует поток между точками цепи. Так же специалисты выделяют отличия в энергопотреблении, называемым мощностью. Если напряжение характеризует параметры потенциальной энергии, то ток — кинетической.

Заключение

Сила тока является одним из важных параметров, характеризующих электричество. Он показывает, какой объем электрического заряда проходит через поперечный профиль металлического проводника. Данная характеристика широко применяется в электронике и энергетике.

Формула электрического тока

Электрический ток определяется как скорость потока электронов в электрической цепи. Поток электронов происходит из-за разности потенциалов. Формула электрического тока выводится из закона Ома.

Сегодня, при ударе выключателя для включения узла, у нас есть мгновенная мощность. Это возможно только благодаря наличию электрического тока. Электрический ток является одним из самых важных открытий, которые помогают нам изменить наш образ жизни. С момента пробуждения до ночи наша жизнь полностью зависит от электричества.

Проводящий материал состоит из огромного количества свободных электронов, движущихся от одного атома к другому. Когда разность потенциалов удерживается на проводе, свободно присоединенные свободные электроны начинают свое движение к электроположительному концу ячейки.

Это непрерывное движение электронов обеспечивает существование электрического тока. Следовательно, ток в проводе течет от электроотрицательного к электроположительному и через внешнюю цепь.

В зависимости от движения электрического тока или заряда электрический ток подразделяется на два типа: постоянный ток и переменный ток.

В постоянном токе заряд приводит движение только в одном направлении, а в переменном токе замыкает в обоих направлениях.

Величина отношения тока, протекающего в любой моментальной области проводника, определяется как скорость потока электрического тока или электронов.

Математическое выражение электрического тока приведено ниже:

I = Q / t

Где,

I = электрический ток

Q = электрический заряд

t = время

Электрический ток определяется как скорость изменение электрического заряда во внешней цепи. Этот электрический заряд или ток связан с сопротивлением и напряжением тока.

Используя закон Ома, мы можем соответствовать этому математическому выражению:

I = V / R

Где,

I = электрический ток

V = электрическое напряжение

R = сопротивление алюминиевой или металлической проволоки электрический ток чрезмерно через электрическую цепь, в которой напряжение и сопротивление равны 32В и 4 Ом соответственно?

В = 32 В

R = 4ω

Здесь мы должны использовать формулу закона Ома.

Выравнивание электрического тока по закону Ома:

I= V/R

После подстановки известных значений получаем

I = 32 / 4

I = 8 А

сила тока 8 А.

2. Абсолютный электрический ток, протекающий по электрической цепи, равен 100 Ампер, а сопротивление проводов равно 20 Ом. С помощью формулы тока определите разность потенциалов.

Чтобы найти разность потенциалов: 

Дано:

I = 100 А, R = 20 Ом

Используя формулу тока, получаем = 2000

Следовательно, разность потенциалов равна 2000 В.

Электрический ток: определение, формула и единицы измерения

Электричество является формой энергии . Это явление, которое описывает поток заряженных частиц (особенно электронов) из одного места в другое. Все в мире состоит из атомов. Каждый атом состоит из ядра, окруженного отрицательно заряженными электронами. Ядро содержит частицы, называемые нейтронами (не имеющими заряда) и протонами (имеющими положительный заряд). Количество протонов и электронов одинаково в стабильном атоме, чтобы уравновесить общий нейтральный заряд.

В проводниках (например, таких металлах, как медь или серебро) за перемещение заряда отвечает движение электронов, известное как свободные электроны . Движущийся заряд — это то, что мы называем 90 107 электрическим током 90 108 .

Явление электричества и его применения более подробно изучаются в области электротехники .

Определение электрического тока

Мы можем определить электрический ток как количество заряда, перемещающегося в течение определенного периода времени. Формула для расчета электрического тока и используемые единицы измерения следующие:

• Базовой единицей СИ для электрического тока является ампер ( А ).
• Ток (I) измеряется в амперах ( А ).
• Q измеряется в кулонах ( C ).
• Время (t) измеряется в секундах ( с ).
• Заряд, ток и время связаны друг с другом соотношением \(Q = I \cdot t\).
• Изменение заряда обозначается как ΔQ.
• Аналогичным образом изменение во времени обозначается как Δt.

Еще один интересный момент заключается в том, что электрический ток создает магнитное поле, а магнитное поле также может создавать электрический ток.

Вариант партии

Когда два заряженных объекта соединяются проводником, через них протекает заряд, создавая ток. Ток течет, потому что разница в заряде вызывает разницу в напряжении.

Рисунок 1. Поток заряда в проводнике. Источник: StudySmarter.

Таким образом, уравнение для протекания тока выглядит следующим образом:

\[\Delta Q = \Delta I \cdot \Delta t\]

Обычный ток

В цепи ток представляет собой поток электронов по цепи . Отрицательно заряженные электроны движутся от отрицательно заряженного полюса к положительно заряженному, следуя основному правилу: одноименные заряды отталкиваются, а противоположные притягиваются.

Обычный ток описывается как поток положительного заряда от положительного вывода источника к его отрицательному полюсу. Это противоположно потоку электронов, как было сказано до того, как стало понятно направление тока.

Рис. 2. Обычный поток в сравнении с потоком электронов. Источник: StudySmarter.

Важно отметить, что ток имеет направление и величину, выраженную в амперах. Однако это не векторная величина.

Как измерить ток

Ток можно измерить с помощью устройства, называемого амперметром . Амперметры серии всегда следует подключать к той части цепи, где вы хотите измерить ток, как показано на рисунке ниже.

Это связано с тем, что ток должен проходить через амперметр, чтобы он мог считать значение. Идеальное внутреннее сопротивление амперметра равно нулю, чтобы на амперметр не попадало напряжение, поскольку оно может повлиять на цепь.

Рисунок 3. Устройство для измерения тока с помощью амперметра — StudySmarter Originals

В: В каком из приведенных ниже вариантов через электрическую цепь проходит ток силой 8 мА?

А. При прохождении заряда 4 Кл за 500 с.

B. Когда заряд 8C проходит за 100 с.

С. При прохождении заряда 1С за 8с.

Раствор. Используя уравнение:

\(I = \frac{Q}{t}\)

\(I = \frac{4}{500} = 8 \cdot 10-3 = 8 мА\)

\(I = \frac{8}{100} = 80 \cdot 10-3 = 80 мА\)

\(I = \frac{1}{8} = 125 \cdot 10-3 = 125 мА\ )

Вариант А правильный: по цепи будет проходить ток силой 8 мА.

Квантование заряда

Заряд на носителях заряда квантуется , что можно определить следующим образом:

Отдельный протон имеет положительный заряд, а отдельный электрон имеет отрицательный заряд. Этот положительный и отрицательный заряд имеет фиксированную минимальную величину и всегда кратен этой величине.

Таким образом, количество заряда можно квантовать на основе количества присутствующих протонов или электронов.

Это означает, что заряд любой частицы кратен величине заряда электрона. Например, заряд электрона равен -1,60 · 10 ^-19 Кл, а заряд протона, для сравнения, равен 1,60 · 10 ^-19 Кл. Заряд любой частицы можно представить как кратное этого.

Расчет силы тока в проводнике с током

В проводнике с током возникает ток, когда носители заряда свободно перемещаются. Заряд на носителях заряда может быть как положительным, так и отрицательным, и считается, что ток течет в одном направлении по проводнику. Ток в проводнике имеет несколько характеристик:

• Носителями заряда в основном являются свободные электроны.
• Хотя ток течет в определенном направлении в каждом проводнике, носители заряда движутся в противоположных направлениях со скоростью дрейфа v.
• Первое изображение в Рисунок 2 имеет положительные носители заряда. Здесь скорость дрейфа и носители заряда движутся в одном направлении. Второе изображение имеет отрицательные носители заряда, а скорость дрейфа и носители заряда движутся в противоположном направлении.