Súčasná sila

Pevnosť prúdu je fyzická veličina, ktorá charakterizuje rýchlosť nabíjania vo vodiči. Proces v dirigente sprevádza uvoľnenie určitého množstva energie podľa zákona Joule-Lenze. Prúd objavil Alessandro Volt na základe experimentov Galvaniho a teória experimentálnych javov bola stanovená v roku 1794.

Ako vzniká elektrický prúd

Už 2,5 tisíc rokov pred nl v starovekom Egypte vedeli o elektrických rybách a považovali ich za obrancov vodných obyvateľov. Gréci a Rimania mali na túto tému nápad, niekedy sa pokúsili použiť túto funkciu na liečbu bolesti hlavy alebo dny. Je zrejmé, že náboj je perfektne prenášaný kovovými predmetmi. Prvý sa pokúsil študovať statickú elektrinu za 600 rokov pred naším letopočtom.e. Thales z Miletus. Potom už uznali vlastnosť jantáru, ktorý sa nosil vlnou, aby pritiahol rozdielne dielektrické materiály. Ale učiteľ sa rýchlo dostal do slepej uličky.

Koncepcia elektrickej energie sa začala rozvíjať v roku 1600 Williamom Gilbertom, ktorý experimentoval s magnetickou železnou rudou a prebral jantáru. Termín pochádza z gréckeho jazyka. Preložená elektrina znamená "ako jantáru", ktorá vykazuje podobné vlastnosti. Zrejme prvá tlačová publikácia týkajúca sa predmetu je Thomas Brown's Pseudodoxia Epidemica, publikovaná v roku 1646.

Ďalšie výskumy prebiehajú oddelene. Napríklad v roku 1752 Benjamin Franklin viazal kovový kľúč na draka a hodil ho do búrlivej oblohy. Videl, že sa mu vyskočili iskry a navrhli elektrickú povahu blesku. V arabčine, mimochodom, je prírodný jav dlho nazývaný rovnakým slovom s názvom elektrických lúčov. Benjamin Franklin veril, že každá vec obsahuje tekutinu, ktorej nedostatok sa prejavuje ako záporný náboj, a nadbytok - v pozitívnom. Z neznámych dôvodov bolo sklo priradené prvému typu materiálov a gumy druhému. Pohyb tekutiny vytvára elektrický prúd.

V dôsledku opísaného predpokladu sa ukázalo, že smer toku tekutiny je opačný voči smeru pohybu elektrónov. A dnes vo fyzike je prúd označený šípkou smerujúcou opačným smerom. Tento pohyb nie je rýchly a nie je tvorený výlučne elektrónmi. Rýchlosť elementárnych častíc je jednotka centimetrov za sekundu. A elektrická vlna sa pohybuje omnoho rýchlejšie. Preto sa prúd vyskytuje v prostredí a šíri sa približne pri rýchlosti svetla a rýchlo zmizne.

Návrat k pokusom s gumou a sklom. Je zrejmé, že opotrebované, priťahujú, ale odpudzujú kus identického materiálu. Tak vznikla myšlienka dvoch typov tekutín. Telá schopné vykazovať vlastnosti podobné gume alebo sklu sa nazývajú elektricky nabité.Niektoré materiály obsahujú pozitívne a niektoré negatívne tekutiny, odpudzujú sklo, ale sú priťahované gumou a naopak.

Prúd môže byť transportovaný elektrónmi( negatívne častice) alebo protóny( pozitívne častice).Často sa v teórii polovodičov používa pojem "diera".Toto je miesto, kde je v určitom okamihu nedostatok elektrónov. Nabíjanie tohto nosiča je pozitívne.Často nie je žiadny rozdiel v tom, v ktorej častice sa vytvorí prúd.

Jednotka merania elektrického prúdu

Elektrický prúd je reprezentovaný ako objem preneseného náboja za jednotku času cez jednotku prierezovej plochy materiálu. Ampér je uznávaný ako jednotka merania a Latinské písmeno I, odvodené z francúzskeho výrazu intensite de courant, sa používa ako označenie. Tento symbol používal Ampere, ktorého meno sa nazýva jednotka, hoci do roku 1896 súkromné ​​časopisy naďalej používali C. Existuje aj ďalšia definícia ampér vo fyzike:silou interakcie v oblasti dĺžky 1 m 0,2 μN ".Interpretácia

je spôsobená skutočnosťou, že prietokový prúd vytvára okolo vodiča magnetické pole a úspešne komunikuje s ostatnými. Tento proces je normalizovaný Ampere zákonom, odvodený v roku 1820.Spočiatku vzorec zahŕňal magnetickú indukciu, ale potom sa ukázala ako voliteľná hodnota. Závisí od veľkosti prúdu, vzdialenosti od študovaného bodu a od magnetickej konštanty( fyzickej konštanty).

Striedavý prúd

Skôr než nezameria pozornosť, ale v každodennom živote je oveľa vhodnejšie používať striedavý prúd. Je jednoduchšie prenášať pozdĺž obvodov vďaka možnosti použitia transformátorov, ktoré vykonávajú izoláciu jednotlivých segmentov a transformáciu parametrov. Frekvencie priemyselnej siete sú zvyčajne v rozmedzí 50 - 60 Hz a väčšina ľudí sa zaujíma o príčiny ukazovateľov. Napríklad Nikola Tesla ukázal, že súčasná frekvencia viac ako 700 Hz prakticky nepoškodzuje ľudské telo a pohybuje sa pozdĺž povrchu( kože).

Špecifikovaný efekt je všeobecne známy v elektrotechnike. Nazýva sa - povrchná( na anglickej pleti - koži).Tento fenomén sa znižuje na skutočnosť, že prúd s rastúcou frekvenciou preniká menej a menej do hrúbky materiálov. Pri medených vodičoch s frekvenciou 60 Hz dosiahne hĺbka 8,57 mm. Z uvedeného dôvodu sú vodiče s vysokým prúdom často duté.Vzhľadom na veľký priemer prúd nikdy neprenikne do jadra. Duté vodiče vám umožňujú ušetriť na materiáloch a znížiť množstvo drôtov.

Tu je dôvod, prečo sa priemysel ešte nepresunul na novú úroveň.Koniec koncov, použitie prúdu 700 Hz značne zabezpečí sieť bežných občanov. Takýto krok bude vyžadovať radikálnu revíziu návrhu viacfázových motorov, čo výrazne zvýši ich účinnosť( zníženie množstva prenášaného výkonu).Čo je často nemožné v súčasnej fáze vývoja technológie.

Striedavý prúd sa zvyčajne vytvára vo vodiči zmenou smeru vonkajšieho magnetického poľa. Stáva sa to v elektrárni. Masívny hriadeľ turbíny robí pár síl otáčok za sekundu a vysoká frekvencia sa generuje prepnutím statorového vinutia. Zmeny priemyselných noriem sú pomerne jednoduché.Hovorí sa, že so stúpajúcimi frekvenčnými stratami v feromagnetických materiáloch na vírivé prúdy rastie. Okrem toho je závislosť kvadratická.To je jednoducho presvedčené, že výkon indukčných sporákov sa často zvyšuje zvýšením frekvencie impulzov v meničoch výkonu.

V literatúre sa hovorí, že Nikola Tesla navrhol ako optimálny pre prevádzku vlastných dvojfázových motorov( vynájdené asynchrónne stroje, že pri 60 Hz dosahuje maximálny ekonomický efekt z použitia vlastného vývoja striedavý prúd 220 V pri 60 Hz).V dôsledku viacerých nezrovnalostí v koordinácii a lobovaní súkromných záujmov sú parametre v USA a Európe rozdielne.

Nicola Tesla je považovaná za otca AC a asynchrónnych motorov. Uvedený typ pohybu nosičov nábojov sa líši od konštantného: "Striedavý prúd sa vzťahuje na tok nosičov náboja striedavo v oboch smeroch pozdĺž vodiča."Definícia

možno priradiť k tekutinám. Striedavý prúd je tvorený jedným nábojom, potom druhým. V praxi sa to zvyčajne označuje ako prúd elektrónov, ktoré dvakrát mení smer v určitom období.Frekvencia procesu sa meria v Hz, graf( hustota toku častíc) je blízko sínusovej vlny. V priemyselných sieťach existujú tri fázy( predchodca - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, prvý nájde chyby v teoretických limitoch účinnosti viacfázových prúdových motorov).Predstavte si, že nezávislé sínusoidy sa rovnomerne posunuli vzájomne o 120 stupňov. Zatiaľ čo jeden graf prechádza nulou, druhá už prechádza tretinou obdobia a zvyšná jedna - dve tretiny.

Tri fázy v priemyselných jednotkách umožňujú vytvoriť rotačné magnetické pole( brainchild Nikola Tesla), ktoré poháňa rotory elektromotorov. V tomto prípade je možné značne ušetriť na mene neutrálneho vodiča( neutrál), väčšina prúdu opúšťa inštaláciu cez fázové vodiče, kde je potenciál v tomto cykle nižší.Konštrukcia obvodu 380 V sietí sa výrazne líši od 220.

Fenomény súvisiace s elektrickým prúdom

Magnetické polia

Už bolo zistené, že elektrický prúd pretekajúci vodičom vytvára okolo neho magnetické pole. Princíp fungovania zariadení je založený na tomto princípe. Z spomínaného čísla sú elektrické zámky považované za najjednoduchšie. Vytváranie zvitkov drôtu je možné pridať z výsledného poľa z každého otočenia. To, čo v praxi používajú, tvorí malý prúd sily priťahovania armatúry zámku niekoľkých centrov s absurdnou menovitou silou desať wattov. Takto funguje väčšina systémov interkomu.

Podobne je vplyv vzhľadu magnetického poľa aplikovaný na:

1. Nakladanie a vykladanie železných kovov v miestach prijímania a spracovania.
2. Rôzne relé.
3. Elektrické motory so všetkými úpravami.

Tepelný efekt

Prúd pri prúde cez vodič spôsobuje vykurovací efekt. Tento jav je opísaný v zákone Joule-Lenz, v ktorom sa uvádza, že tepelný efekt je priamo úmerný štvorcu elektrického prúdu a odporu vodiča. Hlavné nepochopenie technológie začiatočníkov je založené na tomto. Pri nízkom napätí väčšina zariadení na zachovanie rovnakého napájania spotrebúva viac prúdu. Výrazným príkladom by boli žiarovky, pri ktorých pri napätí 27 V bývalá intenzita dosahuje len desaťnásobné zvýšenie prúdu.

Toto spôsobuje prehriatie napájacieho kábla. Podľa Joule-Lenzovho efektu sa ukazuje, že moc závisí od štvorca prúdu. A keď sa tento zvyšuje o 10 krát, tepelný účinok sa zvyšuje o dva rády( 100-krát).To vysvetľuje také vysoké zahrievanie miesta zváracieho oblúka, hoci napájací kábel zostáva chladný.Prenášaný výkon zostáva rovnaký, ale napätie na elektróde je oveľa nižšie ako vstup 220 V. Vplyv nárastu teploty nastáva.

Tepelný efekt sa používa v ohrievačoch, kde sa považuje za vedľajší efekt, ale je užitočný.Pokiaľ ide o žiarovky s vláknami, tu je väčšina energie zbytočná.Niť sa ohrieva prietokom elektrického prúdu, ale nízka energia sa mení na svetlo. Hmotnosť sa prenáša žiarením v infračervenom, neviditeľnom spektre. Táto zložitosť je riešená v energeticky úsporných žiarovkách, kde sú oblúky prúdu v plynnom médiu alebo emitujú fotóny, prechádzajúce cez pn-spojenie špeciálneho dizajnu.

V elektrických ohrievačoch sa snažia zvýšiť efektivitu vytváraním vlastností smeru pomocou zrkadiel a iných reflektorov.

Prenos informácií

Bolo pozorované, že vysokofrekvenčný prúd sa šíri predovšetkým pozdĺž povrchu vodiča a nie v hrúbke. Výsledkom je, že kovová tyč aktívne vyžaruje energiu do priestoru. V bežných drôtoch sa zablokuje účinok obrazovky, ak sa zámerne odstráni, objaví sa anténa. Používa sa na prenos informácií cez vzduch. Nikola Tesla plánoval vysielať energiu do vzdialenosti pomocou opísanej metódy. Výskum však zostal klasifikovaný FBI a verejne oznámil, že posledná práca vedca nemôže vyriešiť túto úlohu.