Aktualna siła

Aktualna siła jest wielkością fizyczną, która charakteryzuje prędkość ładowania w przewodniku. Procesowi dyrygenta towarzyszy uwalnianie określonej ilości energii zgodnie z prawem Joule'a-Lenza. Prąd odkrył Alessandro Volt na podstawie eksperymentów Galvaniego, a teoria zjawisk eksperymentalnych została ustanowiona w 1794 roku.

Jak powstaje prąd elektryczny

Przez 2,5 tysiąca lat przed naszą erą w starożytnym Egipcie wiedzieli o rybach elektrycznych i uważali je za obrońców wodnych mieszkańców. Grecy i Rzymianie mieli pomysł na ten temat, czasami próbowali użyć tej funkcji w leczeniu bólów głowy lub dny moczanowej. Zauważono, że ładunek jest doskonale przenoszony przez metalowe przedmioty. Pierwszy próbował zbadać elektryczność statyczną przez 600 lat pne.e. Tales of Miletus. Wtedy już rozpoznali własność bursztynu, noszonego z wełną, aby przyciągnąć różne materiały dielektryczne. Ale pandit szybko doszedł do impasu.

Koncepcja energii elektrycznej zaczęła się rozwijać w 1600 roku przez Williama Gilberta, który eksperymentował z rudą żelaza magnetycznego i wcierał bursztyn. Termin pochodzi z języka greckiego. Przetłumaczona elektryczność oznacza "jak bursztyn", pokazując podobne właściwości. Wydaje się, że pierwszą drukowaną publikacją poświęconą temu tematowi jest Pseudodoxia Epidemica Thomasa Browna, opublikowana w 1646 roku.

Dalsze badania prowadzone są oddzielnie. Na przykład w 1752 Benjamin Franklin przywiązał metalowy klucz do latawca i rzucił go w burzliwe niebo. Zobaczył iskry wyskakujące z jego dłoni i zasugerował elektryczną naturę błyskawicy. W języku arabskim, nawiasem mówiąc, zjawisko naturalne od dawna nazywa się tym samym słowem o nazwie promieni elektrycznych. Benjamin Franklin uważał, że każda materia zawiera płyn, którego brak przejawia się w ładunku ujemnym, a nadmiar - w pozytywnym. Z nieznanych przyczyn szkło zostało przypisane do pierwszego rodzaju materiałów, a guma do drugiego. Ruch cieczy wytwarza prąd elektryczny.

W wyniku opisanego założenia okazało się, że kierunek przepływu płynu jest przeciwny do kierunku ruchu elektronów. A dziś w fizyce prąd jest wskazywany przez strzałkę skierowaną w przeciwnym kierunku. Ten ruch nie jest szybki i jest tworzony nie tylko przez elektrony. Prędkość cząstek elementarnych to jednostki centymetrów na sekundę.A fala elektryczna porusza się znacznie szybciej. Dlatego prąd występuje w środowisku i rozchodzi się w przybliżeniu z prędkością światła i szybko znika.

Wracając do eksperymentów z gumą i szkłem. Zauważono, że są zużyte, przyciągają, ale odstraszają kawałek identycznego materiału. W ten sposób powstała idea dwóch rodzajów płynów. Korpusy zdolne do wykazywania właściwości podobnych do gumy lub szkła nazywane są naładowanymi elektrycznie. Niektóre materiały zawierają dodatni i trochę ujemny płyn, odstraszają szkło, ale są przyciągane przez gumę i na odwrót.

Prąd może być transportowany przez elektrony( cząstki ujemne) lub protony( cząstki dodatnie).Często w teorii półprzewodników stosuje się określenie "dziura".Jest to miejsce, w którym w pewnym momencie występuje niedobór elektronów. Opłata tego przewoźnika jest dodatnia. Często nie ma różnicy w której cząstce powstaje prąd.

Jednostka miary prądu elektrycznego

Prąd elektryczny jest reprezentowany jako objętość ładunku przenoszona na jednostkę czasu przez jednostkę pola przekroju poprzecznego materiału. Ampere jest uznawany za jednostkę miary, a litera I, wywodząca się z francuskiego wyrażenia intensite de courant, jest używana jako oznaczenie. Symbol ten został użyty przez Ampere, którego nazwa nosi nazwę jednostki, chociaż do 1896 r. Prywatne czasopisma nadal używały C. Istnieje inna definicja ampera w fizyce:siła oddziaływania w obszarze o długości 1 metra równej 0,2 μN ".

Interpretacja wynika z faktu, że prąd płynący wytwarza pole magnetyczne wokół przewodnika, z powodzeniem współdziałając z innymi. Proces ten jest normalizowany przez prawo Ampere, pochodzące z 1820 roku. Początkowo formuła obejmowała indukcję magnetyczną, ale potem okazała się wartością opcjonalną.To zależy od wielkości prądu, odległości od badanego punktu i stałej magnetycznej( stałej fizycznej).

Prąd przemienny

Zanim nie skupili uwagi, ale w życiu codziennym znacznie wygodniej jest używać prądu przemiennego.Łatwiej jest przenosić się po obwodach, dzięki możliwości zastosowania transformatorów, które wykonują izolację poszczególnych segmentów i transformację parametrów. Częstotliwości sieci przemysłowej zwykle mieszczą się w przedziale 50 - 60 Hz, a większość ludzi interesuje się przyczynami wskaźników. Na przykład Nikola Tesla wykazał, że częstotliwość prądu przekraczająca 700 Hz praktycznie nie szkodzi ludzkiemu ciału, poruszając się po powierzchni( skórze).

Określony efekt jest szeroko znany w inżynierii elektrycznej. Nazywany - powierzchowny( w języku angielskim skóry - skóra).Zjawisko to jest zredukowane do faktu, że prąd o wzrastającej częstotliwości wnika coraz mniej w grubość materiałów. W przypadku przewodów miedzianych o częstotliwości 60 Hz głębokość sięga 8,57 mm. Z tego powodu przewody o dużym prądzie są często puste. Ze względu na dużą średnicę prąd nigdy nie przeniknie do rdzenia. Wydrążone przewodniki pozwalają zaoszczędzić na materiałach i zmniejszyć masę drutów.

Oto powód, dla którego branża nie została jeszcze przeniesiona na nowy poziom. W końcu użycie prądu o częstotliwości 700 Hz znacząco zabezpiecza sieć dla zwykłych obywateli. Taki krok będzie wymagał radykalnej rewizji konstrukcji silników wielofazowych, znacznie zwiększając ich wydajność( w celu zmniejszenia ilości przekazywanej mocy).Co często jest niemożliwe na obecnym etapie rozwoju technologii.

Prąd przemienny wytwarza się zwykle w przewodniku, zmieniając kierunek zewnętrznego pola magnetycznego. Tak dzieje się w elektrowni. Masywny wał turbiny wykonuje kilka obrotów na sekundę na siłę, a wysoka częstotliwość jest generowana przez przełączanie uzwojenia stojana. Tak więc zmiana standardów branżowych jest stosunkowo prosta. Krążą pogłoski, że wraz ze wzrostem częstotliwości straty w materiałach ferromagnetycznych do prądów wirowych rosną.Co więcej, zależność jest kwadratowa. Można to łatwo uznać, moc kuchenek indukcyjnych jest często zwiększana przez zwiększenie częstotliwości impulsów w falowniku.

W literaturze mówi się, że Nikola Tesla zaproponował prąd przemienny 220 V przy 60 Hz jako optymalny dla działania własnych silników dwufazowych( wynalezione maszyny asynchroniczne, udowodnił, że przy 60 Hz osiąga się maksymalny efekt ekonomiczny z zastosowania własnych rozwiązań).Ze względu na liczne rozbieżności w koordynacji i lobbowaniu prywatnych interesów, parametry różnią się w USA i Europie.

Nicola Tesla jest uważany za ojca silników AC i asynchronicznych. Wymieniony rodzaj ruchu nośników ładunku różni się od stałego: "Prąd zmienny jest przepływem nośników ładunku naprzemiennie w obu kierunkach wzdłuż przewodnika."

Definicja może być przypisana płynom. Prąd przemienny powstaje z jednego ładunku, a następnie z drugiego. W praktyce jest to zwykle określane jako strumień elektronów, dwukrotnie zmieniający kierunek w danym okresie. Częstotliwość procesu jest mierzona w Hz, wykres( gęstość strumienia cząstek) jest zbliżony do fali sinusoidalnej. W sieciach przemysłowych występują trzy fazy( przodek - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, który jako pierwszy znalazł błędy w teoretycznych ograniczeniach sprawności silników wielofazowych).Wyobraź sobie, że niezależne sinusoidy przesunęły się równomiernie względem siebie o 120 stopni. Podczas gdy jedna tabela przechodzi przez zero, druga przechodzi już trzecią część okresu, a druga - dwie trzecie.

Trzy fazy w jednostkach przemysłowych umożliwiają utworzenie wirującego pola magnetycznego( pomysłu Nikoli Tesli), poruszającego wirniki silników elektrycznych. W tym przypadku możliwe jest znaczne zaoszczędzenie miedzi na przewodzie neutralnym( neutralnym), większość prądu pozostawia instalację za pośrednictwem przewodów fazowych, gdzie potencjał jest niższy w tym czasie cyklu. Projekt obwodu sieci 380 V różni się znacznie od 220.

Zjawiska związane z prądem elektrycznym

Pola magnetyczne

Już zaobserwowano, że prąd elektryczny przepływający przez przewodnik wytwarza pole magnetyczne wokół niego. Zasada działania urządzeń opiera się na tej zasadzie: wśród wymienionych liczb, zamki elektryczne są uważane za najprostsze. Tworząc cewki z drutu, można dodać efekt pola wynikowego z każdej tury. Czego używają w praktyce, tworząc niski prąd siły przyciągania zwory kilku centów z niedorzeczną mocą znamionową dziesięciu watówTak działa większość systemów interkomowych.

Podobnie, efekt pojawienia się pola magnetycznego jest stosowany do:

1. Załadunek i rozładunek metali żelaznych w punktach odbioru i przetwarzania.
2. Różnorodne przekaźniki.
3. Silniki elektryczne wszystkich modyfikacji.

Efekt cieplny

Prąd podczas przepływu przez przewodnik powoduje efekt ogrzewania. Zjawisko to opisuje prawo Joule'a-Lenza, które stwierdza, że ​​efekt cieplny jest wprost proporcjonalny do kwadratu prądu elektrycznego i rezystancji przewodnika. Na tym opiera się główne niezrozumienie technologii przez początkujących. Przy niskim napięciu większość urządzeń do utrzymywania tej samej mocy zużywa więcej prądu. Uderzającym przykładem są żarzące się żarówki, gdzie przy napięciu 27 V dawna intensywność jest osiągana tylko dziesięciokrotnym wzrostem prądu.

Powoduje to przegrzanie kabla zasilającego. Zgodnie z efektem Joule-Lenza okazuje się, że moc zależy od kwadratu prądu. A kiedy ta ostatnia jest zwiększana 10 razy, efekt cieplny wzrasta o dwa rzędy wielkości( 100 razy).To wyjaśnia tak wysokie nagrzewanie miejsca łuku spawalniczego, mimo że przewód zasilający pozostaje zimny. Przesyłana moc pozostaje taka sama, ale napięcie na elektrodzie jest znacznie niższe niż na wejściu 220 V. Następuje wzrost temperatury.

Efekt termiczny jest stosowany w grzejnikach, gdzie jest uważany za efekt uboczny, ale użyteczny. Jeśli chodzi o żarówki z włóknami, tutaj większość energii marnuje się.Nić jest podgrzewana przez przepływ prądu elektrycznego, ale niska energia zamieniana jest w światło. Masa jest transmitowana przez promieniowanie w podczerwieni, niewidzialne widmo. Ta złożoność jest rozwiązywana w energooszczędnych żarówkach, w których obecne łuki są w ośrodku gazowym lub emitują fotony, przechodząc przez złącze pn specjalnego kształtu.

W elektrycznych grzejnikach starają się zwiększyć wydajność, tworząc właściwości kierunkowości za pomocą lusterek i innych reflektorów.

Przekazywanie informacji

Stwierdzono, że prąd wysokiej częstotliwości rozprzestrzenia się głównie wzdłuż powierzchni przewodnika, a nie na grubości. W rezultacie metalowy pręt aktywnie emituje energię w kosmos. W konwencjonalnych drutach, które blokują działanie ekranu, jeśli zostanie celowo usunięty, okazuje się, że antena. Służy do przesyłania informacji drogą bezprzewodową.Nikola Tesla planował przekazywać energię na odległość za pomocą opisanej metody. Ale badania zostały sklasyfikowane przez FBI i publicznie ogłosił, że najnowsze dzieło naukowca nie może rozwiązać zadania.