Nuværende styrke

Den aktuelle styrke er en fysisk mængde, som karakteriserer hastigheden af ​​en ladning i en leder. Processen i dirigenten ledsages af frigivelse af en vis mængde energi i henhold til Joule-Lenz-loven. Strømmen blev opdaget af Alessandro Volt på grundlag af Galvanis eksperimenter, og teorien for eksperimentelle fænomener blev lagt ned i 1794.

Hvordan den elektriske strøm dannes

I 2,5 tusind år f. Kr. i det antikke Egypten vidste de om elektrisk fisk og betragtede dem som forsvarere af akvatiske indbyggere. Grækerne og romerne havde en ide om dette emne, nogle gange forsøgte de at bruge denne funktion til behandling af hovedpine eller gigt. Det bemærkes, at ladningen overføres perfekt af metalgenstande. Den første forsøgte at studere statisk elektricitet i 600 år f. Kr.e. Thales of Miletus. Derefter erkendte de allerede gulbrændsegenskaben, slidte med uld, for at tiltrække forskellige dielektriske materialer. Men punditen nåede hurtigt en blindgyde.

Begrebet elektricitet begyndte at udvikle sig på 1600-tallet af William Gilbert, der eksperimenterede med magnetisk jernmalm og gnidte rav. Udtrykket stammer fra det græske sprog. Oversat elektricitet betyder "som rav", der viser lignende egenskaber. Tilsyneladende er den første trykte publikation, der dækker emnet, Thomas Browns Pseudodoxia Epidemica, udgivet i 1646.

Yderligere forskning foregår særskilt. For eksempel bundet Benjamin Franklin i 1752 en metalnøgle til en drage og kastede den i en stormvejr. Han så gnister springe ud af sin hånd og foreslog lynnedslagets elektriske natur. På arabisk er det naturlige fænomen forresten længe blevet kaldt det samme ord med navnet på elektriske stråler. Benjamin Franklin mente, at ethvert stof indeholder en væske, hvis mangel manifesteres i en negativ ladning, og overskuddet - i en positiv. Af ukendte årsager blev glas tilskrivet den første type materialer og gummi til den anden. Væske bevægelse producerer elektrisk strøm.

Som et resultat af den beskrevne antagelse viste det sig, at retningen af ​​væskestrømmen er modsat retningen af ​​bevægelse af elektroner. Og i dag i fysik er strømmen angivet med en pil, der peger i den modsatte retning. Denne bevægelse er ikke hurtig og er ikke udelukkende dannet af elektroner. Elementernes partikelhastighed er enheder af centimeter pr. Sekund. Og den elektriske bølge bevæger sig meget hurtigere. Derfor forekommer strømmen i miljøet og formeres omtrent ved lysets hastighed og forsvinder hurtigt.

Tilbage til forsøg med gummi og glas. Det bemærkes, at det er slidt, de tiltrækker, men afviser et stykke identisk materiale. Således opstod ideen om to typer væsker. Organer, der kan udvise egenskaber svarende til gummi eller glas, kaldes elektrisk ladet. Nogle materialer indeholder en positiv og noget negativ væske, afviser glas, men er tiltrukket af gummi og omvendt.

Strømmen kan transporteres med elektroner( negative partikler) eller protoner( positive partikler).Ofte i teorien om halvledere anvendes udtrykket "hul".Dette er stedet hvor der på et bestemt tidspunkt er mangel på elektroner. Afgiften på denne transportør er positiv. Ofte er der ingen forskel i hvilken partikel strømmen er dannet.

Måleenhed for elektrisk strøm

Elektrisk strøm er repræsenteret som volumen af ​​ladning overført pr. Tidsenhed gennem en enhed af tværsnitsareal af et materiale. Ampere anerkendes som måleenhed, og latinbogstavet I, der stammer fra den franske sætning intensite de courant, bruges som betegnelsen. Dette symbol blev brugt af Ampere, hvis navn hedder enheden, men indtil 1896 fortsatte private tidsskrifter at bruge C. Der er en anden definition af ampere i fysik:kraften af ​​interaktion i området på 1 meter længde på 0,2 μN ".

Fortolkning skyldes det faktum, at strømningsstrømmen skaber et magnetfelt omkring lederen, der har succes med at interagere med andre. Processen er normaliseret ved Ampers lov, afledt i 1820.Indledningsvis indeholdt formlen magnetisk induktion, men det viste sig at være en valgfri værdi. Det afhænger af størrelsen af ​​strømmen, afstanden til det punkt, der er under undersøgelse, og den magnetiske konstant( fysisk konstant).

Vekselstrøm

Før de ikke fokuserede opmærksomhed, men i hverdagen er det meget mere bekvemt at bruge vekselstrøm. Det er lettere at overføre langs kredsløbene takket være muligheden for at anvende transformatorer, som udfører isoleringen af ​​individuelle segmenter og omdannelsen af ​​parametre. Frekvenserne i det industrielle netværk ligger normalt inden for intervallet 50 - 60 Hz, og de fleste er interesserede i årsagerne til indikatorerne. For eksempel viste Nikola Tesla, at den nuværende frekvens på mere end 700 Hz praktisk taget ikke skader menneskekroppen og bevæger sig langs overfladen( huden).

Den specificerede effekt er almindeligt kendt inden for elteknik. Det hedder - overfladisk( i engelsk hud - hud).Fænomenet er reduceret til, at strømmen med stigende frekvens trænger mindre og mindre ind i materialets tykkelse. For kobberledere med en frekvens på 60 Hz når dybden 8,57 mm. Af den nævnte årsag er høje strømledere ofte hule. På grund af den store diameter vil strømmen aldrig trænge ind i kernen. Hule ledere giver dig mulighed for at spare på materialer og reducere ledningernes masse.

Her ligger grunden til, at industrien endnu ikke er flyttet til et nyt niveau. Tværtimod vil brugen af ​​en strøm på 700 Hz betydeligt sikre netværket for almindelige borgere. Et sådant trin vil kræve en radikal gennemgang af designet af flerfasede motorer, hvilket øger deres effektivitet betydeligt( for at reducere mængden af ​​transmitteret effekt).Hvad er ofte umuligt i det nuværende stadium af udvikling af teknologi.

Vekselstrøm dannes normalt i en leder ved at ændre retningen af ​​det eksterne magnetfelt. Dette sker ved kraftværket. Den massive turbineaksel gør et par omdrejninger per sekund på kraften, og højfrekvensen genereres ved at skifte statorviklingen. Så ændrede industristandarder er relativt enkle. Det hævdes, at med stigende hyppighedstab i ferromagnetiske materialer til eddystrømme vokser. Desuden er afhængigheden kvadratisk. Dette kan let antages, kraften af ​​induktionskogere øges ofte ved at øge frekvensen af ​​impulserne i effektomformeren.

I litteraturen siges det, at Nikola Tesla foreslog en vekselstrøm på 220 V ved 60 Hz som optimal til driften af ​​sine egne tofasede motorer( opfandt asynkronmaskiner, viste at ved 60 Hz opnås den maksimale økonomiske effekt ved brug af egen udvikling).På grund af en række uoverensstemmelser i samordningen og lobbyvirksomhed af private interesser er parametrene forskellige i USA og Europa.

Nicola Tesla betragtes som far til AC og asynkronmotorer. Den ovennævnte type bevægelse af ladningsbærere adskiller sig fra den konstante en: "Vekselstrøm refererer til strømmen af ​​ladningsbærere skiftevis i begge retninger langs lederen."

Definition kan tilskrives væsker. Vekselstrøm er dannet af en ladning, derefter af en anden. I praksis betegnes dette normalt som en strøm af elektroner, der ændrer retningen to gange i en periode. Frekvensen af ​​processen måles i Hz, grafen( partikelfluxdensitet) ligger tæt på en sinusbølge. I industrielle netværk er der tre faser( forfader - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, den første til at finde fejl i de teoretiske grænser for effektiviteten af ​​flerfase nuværende motorer).Forestil dig, at uafhængige sinusoider skiftes jævnt i forhold til hinanden med 120 grader. Mens et diagram går gennem nul, går den anden allerede gennem en tredjedel af perioden, og den resterende - to tredjedele.

Tre faser i industrielle enheder giver dig mulighed for at oprette et roterende magnetfelt( Nikola Tesla's hjernebarn), som driver rotorerne af elmotorer. I dette tilfælde er det muligt at spare betydeligt på kobber af den neutrale ledning( neutral), det meste af strømmen forlader installationen via fasetråden, hvor potentialet er lavere i denne cykeltid. Kredsløbsdesign på 380 V-netværk adskiller sig væsentligt fra 220.

-fænomener relateret til elektrisk strøm

Magnetfelter

Det er allerede blevet observeret, at den elektriske strøm, der strømmer gennem en leder, skaber et magnetfelt omkring det. Princippet om brug af enheder er baseret på dette princip. Blandt det nævnte nummer betragtes elektriske låse som den enkleste. Oprettelse af trådspoler, det er muligt at tilføje effekten af ​​det resulterende felt fra hver tur. Det, de bruger i praksis, danner en lille strøm for tiltrængen af ​​armaturen af ​​låsen af ​​flere centners med en latterlig nominel effekt på ti watt. Sådan virker de fleste intercom-systemer.

På lignende måde anvendes effekten af ​​udseendet af et magnetfelt til:

1. Indlæsning og losning af jernholdigt metal ved modtagelses- og behandlingspunkter.
2. En række relæer.
3. Elektriske motorer af alle modifikationer.

Termisk effekt

Strømmen under strømmen gennem en ledning forårsager en varmeffekt. Fænomenet er beskrevet i Joule-Lenz-loven, som angiver, at den termiske effekt er direkte proportional med kvadratet af elstrømmen og modstanden af ​​lederen. Den største misforståelse af teknologi ved begyndere er baseret på dette. Ved lav spænding forbruges de fleste enheder for at opretholde samme strøm mere strøm. Et slående eksempel ville være glødelamperne, hvor ved den spænding på 27 V den tidligere intensitet kun opnås ved en tifoldig stigning i strømmen.

Dette forårsager chok overophedning af netledningen. Ifølge Joule-Lenz-effekten viser det sig, at magten afhænger af kvadratet af strømmen. Og når sidstnævnte øges med 10 gange, øges den termiske effekt med to størrelsesordener( 100 gange).Dette forklarer en sådan høj opvarmning af svejsebueens sted, selvom netledningen forbliver kold. Den overførte effekt forbliver den samme, men spændingen på elektroden er meget lavere end indgangen 220 V. Effekten af ​​temperaturstigning forekommer.

Den termiske effekt anvendes i varmeapparater, hvor den betragtes som en bivirkning, men nyttig. Hvad angår løgene med filamenter, er det meste af energien spildt. Tråden opvarmes af strømmen af ​​strømmen, men lav energi omdannes til lys. Massen transmitteres af stråling i det infrarøde, usynlige spektrum. Denne kompleksitet er løst i energibesparende pærer, hvor den nuværende buer i et gasformigt medium eller udsender fotoner, passerer gennem pn-krydset af et specielt design.

I elektriske varmeovne forsøger de at øge effektiviteten ved at skabe ledningsegenskaber ved hjælp af spejle og andre reflektorer.

Overførsel af information

Det er blevet observeret, at højfrekvensstrømmen hovedsageligt spredes langs lederens overflade og ikke i tykkelsen. Som følge heraf udstråler metalstangen aktivt energi i rummet. I konventionelle ledninger for at blokere virkningen af ​​skærmen anvendes, hvis den forsætligt fjernes, viser den antennen. Dette bruges til at sende information over luften. Nikola Tesla planlagde at overføre energi til afstanden ved hjælp af den beskrevne metode. Men forskningen blev klassificeret af FBI og offentliggjorde offentligt, at videnskabsmandens seneste arbejde ikke kan løse opgaven.