Puterea curentă

Puterea curentă este o cantitate fizică care caracterizează viteza unei încărcări într-un conductor. Procesul din conductor este însoțit de eliberarea unei anumite cantități de energie conform legii Joule-Lenz. Curentul a fost descoperit de Alessandro Volt pe baza experimentelor lui Galvani, iar teoria fenomenelor experimentale a fost stabilită în 1794.

Cum se formează curentul electric

Pentru 2,5 mii de ani î.Hr. în Egiptul Antic știau despre peștii electrici și îi considerau apărători ai locuitorilor acvatici. Grecii și romanii au avut o idee despre acest subiect, uneori au încercat să utilizeze această caracteristică pentru tratamentul durerilor de cap sau a gușelor. Se observă că încărcătura este transmisă perfect de obiecte metalice. Primul a încercat să studieze electricitatea statică timp de 600 de ani î.Hr.e. Thales de Miletus. Apoi au recunoscut deja proprietatea chihlimbarului purtat cu lână pentru a atrage materiale dielectrice diferite. Dar doctorul a ajuns rapid într-un impas.

Conceptul de energie electrică a început să se dezvolte în anii 1600 de William Gilbert, care a experimentat cu minereu de fier magnetic și frecat cu chihlimbar. Termenul provine din limba greacă.Energia electrică tradusă înseamnă "ca chihlimbar", care prezintă proprietăți similare. Aparent, prima publicație tipografică care acoperă subiectul este Pseudodoxia Epidemică a lui Thomas Brown, publicată în 1646.

Cercetările suplimentare se desfășoară separat. De exemplu, în 1752, Benjamin Franklin a legat o cheie metalică la un zmeu și la aruncat într-un cer furtunos. A văzut scânteile sărind din mână și sugerând natura electrică a fulgerului.În limba araba, apropo, fenomenul natural a fost mult timp numit același cuvânt cu numele de raze electrice. Benjamin Franklin credea că orice materie conține un fluid, lipsa căruia se manifestă într-o sarcină negativă, iar excesul - într-unul pozitiv. Din motive necunoscute, sticla a fost atribuită primului tip de materiale, iar cauciucul celui de-al doilea. Mișcarea fluidului produce curent electric.

Ca rezultat al ipotezei descrise, sa dovedit că direcția de curgere a fluidului este opusă direcției de mișcare a electronilor.Și astăzi în fizică, curentul este indicat de o săgeată îndreptată în direcția opusă.Această mișcare nu este rapidă și nu este formată exclusiv de electroni. Viteza particulelor elementare este unitatea de centimetri pe secundă.Și undele electrice se mișcă mult mai repede. Prin urmare, curentul are loc în mediul înconjurător și se propagă aproximativ la viteza luminii și dispare repede.

Revenind la experimentele cu cauciuc și sticlă.Se observă că, purtați, atrag, dar resping o bucată de material identic. Astfel a apărut ideea a două tipuri de lichid. Corpurile capabile să prezinte proprietăți similare cu cauciucul sau sticla sunt numite încărcate electric. Unele materiale conțin un lichid pozitiv, și un lichid negativ, repetă sticla, dar sunt atrase de cauciuc și invers.

Curentul poate fi transportat prin electroni( particule negative) sau protoni( particule pozitive).Adesea în teoria semiconductorilor se utilizează termenul "gaură".Acesta este locul unde la un moment dat există o lipsă de electroni. Acuzația acestui transportator este pozitivă.Adesea, nu există nici o diferență în ce particule se formează curentul.

Unitate de măsură a curentului electric

Curentul electric este reprezentat ca volumul încărcăturii transferate pe unitatea de timp printr-o unitate de secțiune transversală a unui material. Ampera este recunoscută ca unitate de măsură, iar litera latină I, derivată din expresia franceză intensite de courant, este utilizată ca denumire. Acest simbol a fost folosit de Ampere, al cărui nume se numește unitate, deși până în 1896 jurnalele private au continuat să folosească C. Există o altă definiție a amperului în fizică: "Acesta este curentul dintre doi conductori paralele situate la un metru distanțăforța de interacțiune în zona de 1 metru lungime de 0,2 μN ".Interpretarea

se datorează faptului că curentul curge creează un câmp magnetic în jurul conductorului, interacționând cu succes cu ceilalți. Procesul este normalizat de legea lui Ampere, derivată în 1820.Inițial, formula a inclus inducția magnetică, dar apoi sa dovedit a fi o valoare opțională.Depinde de magnitudinea curentului, de distanța până la punctul studiat și de constanta magnetică( constantă fizică).

curent alternativ

Înainte de a nu se concentra atenția, dar în viața de zi cu zi este mult mai convenabil să se utilizeze curent alternativ. Este mai ușor să se transfere de-a lungul circuitelor, datorită posibilității de a folosi transformatoare care realizează izolarea segmentelor individuale și transformarea parametrilor. Frecvențele rețelei industriale sunt, de obicei, cuprinse în intervalul 50 - 60 Hz, iar majoritatea oamenilor sunt interesați de cauzele indicatorilor. De exemplu, Nikola Tesla a arătat că frecvența actuală de peste 700 Hz practic nu dăunează corpului uman, se deplasează de-a lungul suprafeței( pielea).

Efectul specificat este cunoscut în industria electrotehnică.Se numește - superficial( pe pielea engleză - piele).Fenomenul se reduce la faptul că curentul, cu frecvență crescătoare, pătrunde din ce în ce mai puțin în grosimea materialelor. Pentru conductorii de cupru la o frecvență de 60 Hz, adâncimea ajunge la 8,57 mm. Din motivele menționate, conductorii de curent înalt sunt deseori goi. Datorită diametrului mare, curentul nu va pătrunde niciodată în miez. Conductorii goi vă permit să economisiți materiale și să reduceți masa firelor.

Aici este motivul pentru care industria nu sa mutat încă la un nou nivel. La urma urmei, utilizarea unui curent de 700 Hz va asigura în mod semnificativ rețeaua pentru cetățenii obișnuiți. Un astfel de pas va necesita o revizuire radicală a proiectării motoarelor multifazice, sporind semnificativ eficiența acestora( pentru a reduce cantitatea de energie transmisă).Ceea ce este adesea imposibil în stadiul actual al dezvoltării tehnologiei.

Curentul alternativ este format, de obicei, într-un conductor prin schimbarea direcției câmpului magnetic extern. Acest lucru se întâmplă la centrala electrică.Arborele masiv al turbinei face o pereche de turații pe secundă asupra forței și frecvența înaltă este generată prin comutarea înfășurării statorului. Astfel, standardele industriale în schimbare sunt relativ simple. Se zvonește că, odată cu creșterea frecvențelor în materiale feromagnetice, curenții turbionari cresc.În plus, dependența este patratică.Se crede cu ușurință că puterea mașinilor de gătit cu inducție este adesea crescută prin creșterea frecvenței impulsurilor din invertorul de putere.

În literatura de specialitate se spune că Nikola Tesla a propus ca un curent alternativ de 220 V la 60 Hz ca fiind optim pentru funcționarea propriilor motoare cu două faze( mașini asincrone inventate, au demonstrat că la 60 Hz se obține efectul economic maxim din utilizarea propriilor dezvoltări).Datorită unor discrepanțe în coordonarea și lobby-ul intereselor private, parametrii diferă în SUA și Europa.

Nicola Tesla este considerată părintele motoarelor AC și asincrone. Tipul menționat de mișcare a purtătoarelor de încărcare diferă de cel constant: "Curentul alternativ se referă la fluxul de suporturi de încărcare alternativ în ambele direcții de-a lungul conductorului."Determinarea

poate fi atribuită fluidelor. Curentul alternativ este format dintr-o singură încărcare, apoi de alta.În practică, aceasta este de obicei menționată ca un flux de electroni, schimbând de două ori direcția într-o perioadă.Frecvența procesului este măsurată în Hz, graficul( densitatea fluxului de particule) este aproape de un val sinusoidal.În rețelele industriale există trei faze( strămoșul - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, primul care găsește erori în limitele teoretice privind eficiența motoarelor cu curent multifazic).Imaginați-vă că sinusoizii independenți s-au deplasat în mod uniform în raport cu celălalt cu 120 de grade.În timp ce o diagramă trece prin zero, al doilea trece deja o treime din perioada, iar restul - două treimi.

Trei faze ale unităților industriale vă permit să creați un câmp magnetic rotativ( creatorul lui Nikola Tesla), care acționează rotoarele motoarelor electrice.În acest caz, este posibil să se economisească considerabil pe cuprul firului neutru( neutru), cea mai mare parte a curentului părăsește instalația prin firele de fază, unde potențialul este mai mic la acest ciclu de timp. Proiectarea circuitelor de rețele de 380 V diferă semnificativ de la 220.

Fenomene legate de curentul electric

Câmpuri magnetice

Sa observat deja că curentul electric care curge printr-un conductor creează un câmp magnetic în jurul acestuia. Principiul de funcționare a dispozitivelor se bazează pe acest principiu. Printre numerele menționate, blocările electrice sunt considerate cele mai simple. Crearea de bobine de sârmă, este posibil să adăugați efectul câmpului rezultat din fiecare rotire. Ceea ce folosesc în practică, formând un curent mic, forța de atracție a armăturii de blocare a mai multor centoare cu o putere ridicolă nominală de zece wați. Acesta este modul în care funcționează cele mai multe sisteme de interfonie.

În mod similar, efectul apariției unui câmp magnetic este aplicat:

1. Încărcarea și descărcarea metalelor feroase la punctele de primire și prelucrare.
2. O varietate de relee.
3. Motoare electrice de toate modificările.

Efectul termic

Curentul în timpul curgerii printr-un conductor determină un efect de încălzire. Fenomenul este descris de legea Joule-Lenz, care afirmă că efectul termic este direct proporțional cu pătratul curentului electric și rezistența conductorului. Aceasta este principala neînțelegere a tehnologiei de către începători. La tensiune scăzută, majoritatea dispozitivelor pentru a menține aceeași putere consumă mai mult curent. Un exemplu frapant ar fi bulbii cu incandescență, unde la tensiunea de 27 V intensitatea precedentă este atinsă doar de o creștere de zece ori a curentului.

Acest lucru provoacă supraîncălzirea șocului cablului de alimentare. Conform efectului Joule-Lenz, se pare că puterea depinde de pătratul curentului.Și când acesta din urmă este mărit de 10 ori, efectul termic crește cu două ordine de mărime( de 100 de ori).Aceasta explică o încălzire atât de mare a locului arcului de sudură, deși cablul de alimentare rămâne rece. Puterea transmisă rămâne aceeași, dar tensiunea pe electrod este mult mai mică decât cea de intrare 220 V. Apare efectul creșterii temperaturii.

Efectul termic este aplicat în încălzitoare, unde este considerat un efect secundar, dar util.În ceea ce privește becurile cu filamente, aici se pierde cea mai mare parte a energiei. Firul este încălzit de curentul electric, dar energia redusă este transformată în lumină.Masa este transmisă prin radiație în spectrul infraroșu, invizibil. Această complexitate este rezolvată în becuri de economisire a energiei, unde arcurile actuale într-un mediu gazos sau emite fotoni, trecând prin joncțiunea pn a unui design special.

În încălzitoare electrice, ele încearcă să crească eficiența prin crearea de proprietăți de directivitate cu ajutorul oglinzilor și a altor reflectorizante.

Transmiterea informațiilor

Sa observat că curentul de înaltă frecvență se răspândește predominant de-a lungul suprafeței conductorului și nu în grosime. Ca rezultat, tija metalică radiază activ energia în spațiu.În firele convenționale pentru a bloca efectul ecranului este folosit, în cazul în care este în mod deliberat eliminat, se dovedește antena. Aceasta este folosită pentru transmiterea informațiilor în aer. Nikola Tesla intenționa să transmită energia la distanță utilizând metoda descrisă.Dar cercetarea a rămas clasificată de FBI și a anunțat în mod public că cea mai recentă lucrare a omului de știință nu poate rezolva această problemă.