Aktuelle Stärke

Die Stromstärke ist eine physikalische Größe, die die Ladungsgeschwindigkeit in einem Leiter kennzeichnet. Der Prozess im Dirigenten geht mit der Freisetzung einer bestimmten Energiemenge nach dem Joule-Lenz-Gesetz einher. Die Strömung wurde von Alessandro Volt auf der Grundlage der Experimente von Galvani entdeckt und die Theorie für experimentelle Phänomene wurde 1794 festgelegt.

Wie der elektrische Strom gebildet wird

Im alten Ägypten kannten sie sich vor 2,5 Tausend Jahren über elektrische Fische und betrachteten sie als Verteidiger von Wassereinwohnern. Die Griechen und Römer hatten eine Idee zu diesem Thema, manchmal versuchten sie, diese Funktion zur Behandlung von Kopfschmerzen oder Gicht einzusetzen. Es wird bemerkt, dass die Ladung perfekt von Metallobjekten übertragen wird. Die erste versuchte 600 Jahre vor Christus statische Elektrizität zu untersuchen.e. Thales von Milet. Dann erkannten sie bereits die Eigenschaft von mit Wolle getragenem Bernstein, ungleiche dielektrische Materialien anzuziehen. Der Pandit erreichte jedoch schnell eine Sackgasse.

Das Konzept der Elektrizität begann sich in den 1600er Jahren von William Gilbert zu entwickeln, der mit magnetischem Eisenerz und geriebenem Bernstein experimentierte. Der Begriff stammt aus der griechischen Sprache.Übersetzte Elektrizität bedeutet "wie Bernstein" und zeigt ähnliche Eigenschaften. Anscheinend handelt es sich bei der ersten gedruckten Veröffentlichung über das Thema um Thomas Browns Pseudodoxia Epidemica, die 1646 veröffentlicht wurde.

Weitere Forschung wird separat betrieben. Im Jahr 1752 band Benjamin Franklin beispielsweise einen Metallschlüssel an einen Drachen und warf ihn in einen stürmischen Himmel. Er sah Funken von seiner Hand springen und schlug die elektrische Natur des Blitzes vor. Auf Arabisch wird das natürliche Phänomen übrigens seit langem als das gleiche Wort mit dem Namen der elektrischen Strahlen bezeichnet. Benjamin Franklin glaubte, dass jede Materie eine Flüssigkeit enthält, deren Abwesenheit sich in einer negativen Ladung und der Überschuss - in einer positiven - manifestiert. Aus unbekannten Gründen wurde Glas der ersten Materialart zugeordnet, Gummi der zweiten. Flüssigkeitsbewegung erzeugt elektrischen Strom.

Als Ergebnis der beschriebenen Annahme stellte sich heraus, dass die Flussrichtung des Fluids entgegengesetzt zur Bewegungsrichtung der Elektronen ist. Und heute wird der Strom in der Physik durch einen Pfeil in die entgegengesetzte Richtung angezeigt. Diese Bewegung ist nicht schnell und wird nicht ausschließlich von Elektronen gebildet. Die Geschwindigkeit der Elementarteilchen beträgt Zentimeter pro Sekunde. Und die elektrische Welle bewegt sich viel schneller. Daher tritt der Strom in der Umgebung auf und breitet sich ungefähr mit Lichtgeschwindigkeit aus und verschwindet schnell.

Zurück zu den Versuchen mit Gummi und Glas. Es wird bemerkt, dass sie getragen werden, ziehen sie an, stoßen aber ein Stück identischen Materials ab. So entstand die Idee zweier Arten von Flüssigkeiten. Körper, die ähnliche Eigenschaften wie Gummi oder Glas aufweisen, werden als elektrisch geladen bezeichnet. Einige Materialien enthalten eine positive und einige negative Flüssigkeit, stoßen Glas ab, werden jedoch von Gummi angezogen und umgekehrt.

Der Strom kann durch Elektronen( negative Teilchen) oder Protonen( positive Teilchen) transportiert werden. In der Halbleitertheorie wird oft der Begriff "Loch" verwendet. Dies ist der Ort, an dem zu einem bestimmten Zeitpunkt Elektronenmangel herrscht. Die Ladung dieses Trägers ist positiv. Oft gibt es keinen Unterschied, in welchem ​​Teilchen der Strom gebildet wird.

Einheit zur Messung des elektrischen Stroms

Elektrischer Strom wird als Ladungsvolumen dargestellt, das pro Zeiteinheit durch eine Einheit der Querschnittsfläche eines Materials übertragen wird. Ampere wird als Maßeinheit anerkannt und der lateinische Buchstabe I, abgeleitet vom französischen Ausdruck intensite de courant, wird als Bezeichnung verwendet. Dieses Symbol wurde von Ampere verwendet, dessen Name Einheit genannt wird. Bis 1896 benutzten private Zeitschriften jedoch weiterhin C. In der Physik gibt es eine andere Definition von Ampere: „Dies ist der Strom zwischen zwei parallelen Leitern, die einen Meter voneinander entfernt sinddie Wechselwirkungskraft im Bereich von 1 Meter Länge von 0,2 μN ".Die Interpretation von

beruht auf der Tatsache, dass der fließende Strom ein Magnetfeld um den Leiter erzeugt und erfolgreich mit anderen interagiert. Der Prozess wird durch das 1820 abgeleitete Gesetz von Ampere normalisiert. Anfangs umfasste die Formel die magnetische Induktion, erwies sich jedoch als optionaler Wert. Sie hängt von der Größe des Stroms, der Entfernung zum Untersuchungspunkt und der magnetischen Konstante( physikalische Konstante) ab.

Wechselstrom

Bevor sie die Aufmerksamkeit nicht fokussierten, ist es im Alltag viel bequemer, Wechselstrom zu verwenden. Die Übertragung entlang der Schaltungen ist einfacher, da Transformatoren verwendet werden können, die die Trennung einzelner Segmente und die Transformation von Parametern durchführen. Die Frequenzen des industriellen Netzwerks liegen normalerweise im Bereich von 50 - 60 Hz, und die meisten Menschen sind an den Ursachen der Indikatoren interessiert. Nikola Tesla zeigte zum Beispiel, dass die aktuelle Frequenz von mehr als 700 Hz den menschlichen Körper praktisch nicht schädigt, wenn er sich entlang der Oberfläche( Haut) bewegt.

Der angegebene Effekt ist in der Elektrotechnik weithin bekannt. Es heißt - oberflächlich( in englischer Haut - Haut).Das Phänomen reduziert sich auf die Tatsache, dass der Strom mit zunehmender Frequenz immer weniger in die Materialstärke eindringt. Bei Kupferleitern mit einer Frequenz von 60 Hz beträgt die Tiefe 8,57 mm. Aus dem genannten Grund sind Hochstromleiter häufig hohl. Aufgrund des großen Durchmessers dringt der Strom niemals in den Kern ein. Durch Hohlleiter sparen Sie Material und reduzieren die Drahtmasse.

Hier liegt der Grund, warum die Branche noch nicht auf eine neue Ebene gerückt ist. Durch die Verwendung eines Stroms von 700 Hz wird das Netzwerk für die Bürger sicher gesichert. Ein solcher Schritt erfordert eine radikale Überprüfung des Designs von Mehrphasen-Triebwerken, wodurch deren Effizienz signifikant erhöht wird( um die übertragene Leistung zu reduzieren).Was im gegenwärtigen Stadium der technologischen Entwicklung oft unmöglich ist.

Wechselstrom wird normalerweise in einem Leiter durch Ändern der Richtung des äußeren Magnetfelds gebildet. Dies geschieht im Kraftwerk. Die massive Turbinenwelle macht einige Umdrehungen pro Sekunde für die Kraft, und die Hochfrequenz wird durch Umschalten der Statorwicklung erzeugt. Das Ändern von Industriestandards ist daher relativ einfach. Es wird gemunkelt, dass mit zunehmenden Frequenzverlusten in ferromagnetischen Materialien Wirbelströme wachsen. Darüber hinaus ist die Abhängigkeit quadratisch. Man kann leicht davon ausgehen, dass die Leistung von Induktionskochern oft erhöht wird, indem die Frequenz der Impulse im Wechselrichter erhöht wird.

In der Literatur heißt es, dass Nikola Tesla einen Wechselstrom von 220 V bei 60 Hz als optimal für den Betrieb seiner eigenen Zweiphasenmotoren vorgeschlagen hat( erfundene Asynchronmaschinen, der nachweist, dass bei 60 Hz der maximale wirtschaftliche Effekt durch die Verwendung eigener Entwicklungen erreicht wird).Aufgrund einer Reihe von Diskrepanzen bei der Koordinierung und Interessenvertretung privater Interessen unterscheiden sich die Parameter in den USA und in Europa.

Nicola Tesla gilt als Vater von AC- und Asynchronmotoren. Die erwähnte Art der Bewegung von Ladungsträgern unterscheidet sich von der konstanten: "Wechselstrom bezieht sich auf den Fluss von Ladungsträgern abwechselnd in beide Richtungen entlang des Leiters."Die Definition der

kann auf Flüssigkeiten zurückgeführt werden. Wechselstrom wird durch eine Ladung gebildet, dann durch eine andere. In der Praxis wird dies üblicherweise als Elektronenstrom bezeichnet, wobei die Richtung in einer Periode zweimal geändert wird. Die Frequenz des Prozesses wird in Hz gemessen, der Graph( Partikelflussdichte) liegt nahe an einer Sinuswelle. In industriellen Netzwerken gibt es drei Phasen( den Vorfahren - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, der als erster Fehler in den theoretischen Grenzen des Wirkungsgrades von Mehrphasenstrommotoren findet).Stellen Sie sich vor, unabhängige Sinusoide, die gleichmäßig um 120 Grad gegeneinander verschoben sind. Während ein Chart durch Null geht, durchläuft der zweite bereits ein Drittel der Periode und die restlichen ein bis zwei Drittel.

In drei Phasen in industriellen Einheiten können Sie ein rotierendes Magnetfeld erzeugen( die Idee von Nikola Tesla), das die Rotoren von Elektromotoren antreibt. In diesem Fall ist es möglich, beträchtlich an Kupfer des Neutralleiters( Neutralleiter) einzusparen, der meiste Strom verlässt die Installation über die Phasendrähte, wo das Potential zu dieser Zykluszeit niedriger ist. Das Schaltungsdesign von 380-V-Netzen unterscheidet sich signifikant von 220.

Phänomene in Bezug auf elektrischen Strom

Magnetfelder

Es wurde bereits beobachtet, dass der durch einen Leiter fließende elektrische Strom ein Magnetfeld um ihn herum erzeugt. Das Funktionsprinzip der Geräte basiert auf diesem Prinzip: Unter den genannten Nummern werden elektrische Schlösser als die einfachsten angesehen. Wenn Sie Drahtwicklungen erstellen, können Sie den Effekt des resultierenden Feldes aus jeder Umdrehung hinzufügen. Was sie in der Praxis verwenden, bildet eine kleine Strömung die Anziehungskraft des Ankers des Schlosses mehrerer Zentner mit einer lächerlichen Nennleistung von zehn Watt. So funktionieren die meisten Intercom-Systeme.

In ähnlicher Weise wird der Effekt des Auftretens eines Magnetfelds auf

angewendet

1. Be- und Entladen von Eisenmetallen an den Entnahme- und Bearbeitungsstellen.
2. Eine Vielzahl von Relais.
3. Elektromotoren aller Modifikationen.

Thermal Effect

Der Strom während des Flusses durch einen Leiter verursacht einen Erwärmungseffekt. Das Phänomen wird durch das Joule-Lenz-Gesetz beschrieben, das besagt, dass der thermische Effekt direkt proportional zum Quadrat des elektrischen Stroms und zum Widerstand des Leiters ist. Das Hauptmissverständnis der Technik für Anfänger beruht darauf. Bei niedriger Spannung verbrauchen die meisten Geräte zur Aufrechterhaltung der gleichen Leistung mehr Strom. Ein markantes Beispiel sind die Glühlampen, bei denen bei einer Spannung von 27 V die bisherige Intensität nur durch eine Verzehnfachung des Stroms erreicht wird.

Dies führt zu einer Überhitzung des Netzkabels. Gemäß dem Joule-Lenz-Effekt stellt sich heraus, dass die Leistung vom Quadrat der Strömung abhängt. Wenn der letztere um das 10-fache erhöht wird, steigt der thermische Effekt um zwei Größenordnungen( 100-fach).Dies erklärt eine so starke Erwärmung der Stelle des Schweißlichtbogens, obwohl das Netzkabel kalt bleibt. Die übertragene Leistung bleibt gleich, aber die Spannung an der Elektrode ist viel niedriger als der Eingang von 220 V. Der Effekt des Temperaturanstiegs tritt auf.

Der thermische Effekt wird in Heizgeräten angewendet, wo er als Nebeneffekt angesehen wird, aber nützlich ist. Bei den Zwiebeln mit Filamenten geht hier die meiste Energie verloren. Der Faden wird durch den elektrischen Stromfluss erhitzt, aber geringe Energie wird in Licht umgewandelt. Masse wird durch Strahlung im infraroten, unsichtbaren Spektrum übertragen. Diese Komplexität wird in energiesparenden Glühlampen gelöst, bei denen die Strombögen in einem gasförmigen Medium oder Photonen emittieren und durch den pn-Übergang einer speziellen Konstruktion gehen.

Bei elektrischen Heizgeräten wird versucht, die Effizienz zu steigern, indem mit Hilfe von Spiegeln und anderen Reflektoren Richtwirkungseigenschaften erzeugt werden.

Informationsübertragung

Es wurde beobachtet, dass sich der Hochfrequenzstrom vorwiegend entlang der Oberfläche des Leiters ausbreitet und nicht in der Dicke. Infolgedessen strahlt der Metallstab aktiv Energie in den Weltraum. Bei herkömmlichen Drähten wird die Wirkung des Bildschirms genutzt, wenn er absichtlich entfernt wird, schaltet sich die Antenne aus. Dies wird zur Übertragung von Informationen über Funk verwendet. Nikola Tesla hatte vor, mit der beschriebenen Methode Energie in die Ferne zu übertragen. Die Forschung blieb jedoch vom FBI klassifiziert und kündigte öffentlich an, dass die neueste Arbeit des Wissenschaftlers die Aufgabe nicht lösen kann.