כוח נוכחי

הכוח הנוכחי הוא כמות פיזית המאפיינת את מהירות הטעינה במוליך.התהליך במנצח מלווה בשחרור כמות מסוימת של אנרגיה על פי חוק ג'ול-לנץ.הזרם התגלה על ידי אלסנדרו וולט על בסיס הניסויים של גלווני, והתיאוריה הובאה לתופעות ניסיוניות בשנת 1794.

כיצד זרם החשמל נוצר

במשך 2,5 אלף שנים לפני הספירה במצרים העתיקה הם ידעו על דג חשמלי וראו בהם מגיני תושבים ימיים.היוונים והרומאים היו רעיון בנושא זה, לפעמים הם ניסו להשתמש בתכונה זו לטיפול בכאבי ראש או צנית.זה שם לב כי המטען מועבר בצורה מושלמת על ידי חפצים מתכת.הראשון ניסה ללמוד חשמל סטטי במשך 600 שנה לפני הספירה.ה.תאלס ממילטוס.אז הם כבר זיהו את המאפיין של ענבר, שחוקים בצמר, כדי למשוך חומרים דיאלקטריים שונים.אבל הפאנדיט מיהר להגיע למבוי סתום.

הרעיון של חשמל התחיל להתפתח ב 1600s על ידי ויליאם גילברט, אשר ניסויים עפרות ברזל מגנטי ושפשף ענבר.המונח מקורו בשפה היוונית.חשמל מתורגם פירושו "כמו ענבר", המציג מאפיינים דומים.ככל הנראה, הפרסום הראשון הדפוס על הנושא הוא תומאס בראון של Pseudodoxia Epidemica, שפורסם בשנת 1646.

מחקר נוסף מתרחש בנפרד.לדוגמה, בשנת 1752, בנג 'מין פרנקלין קשרו מפתח מתכת עפיפון וזרק אותו לשמים סוערים.הוא ראה ניצוצות קופצים מעל ידו ומציעים את האופי החשמלי של ברק.בערבית, אגב, התופעה הטבעית נקראת מזמן אותה מילה עם שם של קרניים חשמלית.בנג 'מין פרנקלין האמין כי כל עניין מכיל נוזל, היעדר אשר באה לידי ביטוי מטען שלילי, ואת עודף - חיובית.מסיבות לא ידועות, זכוכית יוחסה לסוג הראשון של חומרים, וגומי לשני.תנועת נוזל מייצרת זרם חשמלי.

כתוצאה מההנחה המתוארת, התברר כי הכיוון של זרימת הנוזל הוא הפוך לכיוון התנועה של האלקטרונים.והיום בפיסיקה, הזרם מסומן בחץ המצביע בכיוון ההפוך.תנועה זו אינה מהירה והיא נוצרת לא רק על ידי אלקטרונים.מהירות החלקיקים היסודיים היא יחידות סנטימטרים לשנייה.ואת גל חשמלי נע הרבה יותר מהר.לכן, הנוכחי מתרחש בסביבה ומתפשט בערך במהירות האור ונעלמת במהירות.

לחזור ניסויים עם זכוכית וזכוכית.זה שם לב שחוקים, הם מושכים, אבל להדוף חתיכה של חומר זהה.כך התעורר הרעיון של שני סוגים של נוזל.גופים המסוגלים להציג מאפיינים דומים לגומי או זכוכית נקראים חשמלית.חומרים מסוימים מכילים חיובי, וכמה נוזל שלילי, להדוף זכוכית, אבל נמשכים על ידי גומי, ולהיפך.

הזרם יכול להיות מועבר על ידי אלקטרונים( חלקיקים שליליים) או פרוטונים( חלקיקים חיוביים).לעתים קרובות בתיאוריה של מוליכים למחצה המונח "חור" משמש.זה המקום שבו ברגע מסוים יש מחסור של אלקטרונים.החיוב של הספק הזה הוא חיובי.לעתים קרובות אין הבדל שבו חלקיק הנוכחי נוצרת.

יחידת המדידה של זרם חשמלי

זרם חשמלי מיוצג ככמות הטעינה המועברת ליחידת זמן באמצעות יחידת שטח חתך של חומר.Ampere מזוהה כיחידת המדידה, והאות הלטינית I, הנגזרת מהביטוי הצרפתי "אינטנסיבי", משמשת כמטרה.סמל זה היה בשימוש על ידי אמפר, ששמה נקרא היחידה, אם כי עד 1896 כתבי עת פרטיים המשיכו להשתמש ב C. יש הגדרה נוספת של אמפר בפיסיקה: "זה הנוכחי בין שני מוליכים מקבילים במרחק מטר אחד מהשני בחלל ריק, גורםכוח האינטראקציה בשטח של 1 מטר אורך של 0.2 μN ".

הפרשנות נובעת מכך שהזרם זורם יוצר שדה מגנטי סביב המנצח, מצליח אינטראקציה עם אחרים.התהליך מנורמל על ידי החוק של אמפר, נגזר בשנת 1820.בתחילה, הנוסחה כללה אינדוקציה מגנטית, אבל אז התברר שזה ערך אופציונלי.זה תלוי בגודלו של הזרם, המרחק לנקודה תחת המחקר לבין קבוע מגנטי( קבוע פיזי).

זרם חילופין

לפני שהם לא למקד תשומת לב, אבל בחיי היומיום זה הרבה יותר נוח להשתמש זרם לסירוגין.קל יותר לעבור לאורך המעגלים, הודות לאפשרות להשתמש בשנאים שמבצעים את הבידוד של מקטעים בודדים ואת הפיכת הפרמטרים.התדרים של הרשת התעשייתית הם בדרך כלל בטווח של 50 - 60 הרץ, ורוב האנשים מעוניינים הגורמים המדדים.לדוגמה, ניקולה טסלה הראה כי התדר הנוכחי של יותר מ 700 הרץ כמעט אינו פוגע בגוף האדם, נע על פני השטח( העור).

ההשפעה המפורטת ידועה בהנדסת חשמל.זה נקרא - שטחי( בעור אנגלי העור).התופעה מצטמצמת לעובדה שהזרם בתדירות הולכת וגדלה חודר פחות ופחות לעובי החומרים.עבור מוליכים נחושת בתדירות של 60 הרץ, עומק מגיע 8.57 מ"מ.מסיבה זו, מוליכים הנוכחי גבוה לעתים קרובות חלולים.בשל קוטר גדול, הנוכחי לעולם לא יחדור לתוך הליבה.מוליכים חלולים מאפשרים לך לשמור על חומרים ולהפחית את המסה של חוטים.

כאן טמונה הסיבה מדוע התעשייה עדיין לא עברה לרמה חדשה.אחרי הכל, את השימוש הנוכחי של 700 הרץ יהיה מאובטח באופן משמעותי את הרשת עבור אזרחים מן השורה.צעד כזה יחייב בדיקה רדיקלית של העיצוב של מנועי multiphase, להגדיל באופן משמעותי את היעילות שלהם( כדי להפחית את כמות הכוח המועבר).מה לעתים קרובות בלתי אפשרי בשלב הנוכחי של פיתוח הטכנולוגיה.

זרם חילופין נוצר בדרך כלל במוליך על ידי שינוי כיוון השדה המגנטי החיצוני.זה קורה בתחנת הכוח.הטורבינה מסיבית עושה כמה מהפכות לשנייה על הכוח, ואת תדירות גבוהה נוצרת על ידי החלפת מתפתל מתפתל.אז שינוי הסטנדרטים בתעשייה הוא פשוט יחסית.זה שמועה כי עם הגדלת הפסדים תדר בחומרים פרומגנטיים זרמי אדי לגדול.יתר על כן, התלות היא ריבועית.זה הוא האמין בקלות, את הכוח של תנורים אינדוקציה הוא גדל לעתים קרובות על ידי הגדלת תדירות של פעימות מהפך כוח.

בספרות נאמר כי ניקולה טסלה הציעה זרם חילופין של 220 V ב 60 הרץ כמו אופטימלי להפעלת שני המנועים שלה דו פאזי( המציא מכונות אסינכרוני, הוכיח כי ב 60 הרץ ההשפעה הכלכלית המקסימלית מן הפיתוחים העצמיים מושגת).בשל מספר פערים בתיאום ובלובי של אינטרסים פרטיים, הפרמטרים שונים בארצות הברית ובאירופה.

ניקולה טסלה נחשב אבי AC ומנועים אסינכרוני.סוג התנועה הנ"ל של נושאות המטען שונה מזה קבוע: "זרם חילופין מתייחס לזרימה של נושאות המטען לסירוגין בשני הכיוונים לאורך המנצח."ניתן לייחס את ההגדרה

לנוזלים.זרם חלופי נוצר על ידי מטען אחד, ולאחר מכן על ידי אחר.בפועל, זה נקרא בדרך כלל זרם של אלקטרונים, פעמיים לשנות את הכיוון בתקופה.תדירות התהליך נמדדת ב- Hz, הגרף( צפיפות השטף של החלקיקים) קרוב לגל סינוס.ברשתות התעשייתיות ישנם שלושה שלבים( אבות קדמונים - מ 'א' Dolivo-Dobrovolsky, הראשון למצוא שגיאות במגבלות התיאורטיות על היעילות של מנועים הנוכחי multiphase).תארו לעצמכם סינוסואידים עצמאיים נעו באופן שווה ביחס אחד לשני על ידי 120 מעלות.בעוד תרשים אחד עובר אפס, השני הוא כבר עובר שליש התקופה, ואת הנותרים - שני שלישים.

שלושה שלבים ביחידות תעשייתיות מאפשרים לך ליצור שדה מגנטי מסתובב( פרי יוזמתם של ניקולה טסלה), המניע את רוטורים של מנועים חשמליים.במקרה זה, ניתן לשמור במידה ניכרת על נחושת החוט הניטרלי( ניטרלי), רוב הזרם משאיר את ההתקנה דרך חוטי הפאזה, כאשר הפוטנציאל נמוך יותר בזמן מחזור זה.עיצוב מעגל של 380 רשתות V שונה באופן משמעותי מ 220.

תופעות הקשורות זרם חשמלי

שדות מגנטיים

כבר נצפתה כי זרם חשמלי זורם דרך מנצח יוצר שדה מגנטי סביבו.עיקרון הפעלת המכשירים מבוסס על עיקרון זה: בין המספרים המוזכרים, מנעולים חשמליים נחשבים הפשוטים ביותר.יצירת סלילים של חוט, ניתן להוסיף את ההשפעה של השדה המתקבל מכל פנייה.מה הם משתמשים בפועל, ויצרו זרם קטן כוח המשיכה של armature של המנעול של כמה centners עם כוח מדורג מגוחך של 10 וואט.כך פועלות רוב מערכות האינטרקום.

באופן דומה, ההשפעה של המראה של שדה מגנטי מוחלת על:

1. טעינה ופריקה של מתכות ברזליות בנקודות קבלה ועיבוד.
2. מגוון רחב של ממסרים.
3. מנועים חשמליים של כל השינויים.

אפקט תרמי

זרם הזרם דרך מנצח גורם להשפעת חימום.התופעה מתוארת על ידי חוק ג'ול-לנץ, הקובע כי ההשפעה התרמית עומדת ביחס ישר לריבוע הזרם החשמלי ולהתנגדות של המנצח.אי ההבנה העיקרית של הטכנולוגיה על ידי מתחילים מבוסס על זה.במתח נמוך, רוב המכשירים לשמור על אותו כוח צורכים יותר זרם.דוגמה בולטת תהיה נורות הליבון, כאשר במתח של 27 V האינטנסיביות לשעבר מושגת רק על ידי גידול פי עשרה הנוכחי.

זה גורם להתחממות יתר של כבל החשמל.על פי השפעת ג'ול-לנץ, מתברר כי הכוח תלוי בכיכר הנוכחית.וכאשר האחרון הוא גדל ב 10 פעמים, אפקט תרמי מגדילה על ידי שני סדרי גודל( 100 פעמים).זה מסביר חימום כזה גבוה של המקום של קשת ריתוך, אם כי כבל החשמל נשאר קר.הכוח המועבר נשאר זהה, אך המתח על האלקטרודה נמוך בהרבה מהקלט 220 V. ההשפעה של עליית הטמפרטורה מתרחשת.

אפקט תרמי מוחל תנורים, שם הוא נחשב לתופעות לוואי, אבל שימושי.באשר נורות עם חוטים, כאן רוב האנרגיה מבוזבזת.החוט מחומם על ידי זרימה של זרם חשמלי, אבל אנרגיה נמוכה מומרת לאור.המסה מועברת על ידי קרינה בספקטרום האינפרא אדום, הבלתי נראה.המורכבות הזאת נפתרת בנורות חיסכון באנרגיה, שבהן הקשתות הנוכחיות במדיום גזי או פולטות פוטונים, עוברות בצומת pn של עיצוב מיוחד.

בתנורי חימום חשמליים, הם מנסים להגביר את היעילות על ידי יצירת תכונות Directivity בעזרת מראות ומחזירי רפאים אחרים.

העברת מידע

נצפתה שכיבת התדר גבוהה מתפשטת ברובה על פני השטח של המוליך ולא בעובי.כתוצאה מכך, מוט מתכת פעיל מקרין אנרגיה לחלל.בחוטים קונבנציונליים לחסום את ההשפעה של המסך משמש, אם הוא מוסר בכוונה, מתברר האנטנה.זה משמש להעברת מידע על פני האוויר.ניקולה טסלה תכננה להעביר אנרגיה למרחק באמצעות השיטה המתוארת.אבל המחקר נשאר מסווג על ידי ה- FBI, והודיע ​​בפומבי כי העבודה האחרונה של המדען לא יכול לפתור את המשימה.