Trenutna moč

Trenutna jakost je fizikalna količina, ki označuje hitrost naboja v prevodniku. Proces v prevodniku spremlja sproščanje določene količine energije v skladu z Joule-Lenzovim zakonom. Tok je odkril Alessandro Volt na podlagi poskusov Galvanija, teorija eksperimentalnih pojavov pa je bila določena leta 1794.

Kako nastane električni tok

Za 2,5 tisoč let pred našim štetjem so v starem Egiptu vedeli za električne ribe in jih šteli za zagovornike vodnih prebivalcev. Grki in Rimljani so imeli idejo o tej temi, včasih so poskušali uporabiti to funkcijo za zdravljenje glavobolov ali protina. Opaziti je, da se naboj popolnoma prenaša s kovinskimi predmeti. Prvi je poskusil preučiti statično elektriko 600 let pred našim štetjem.e. Tales iz Mileta. Potem so že prepoznali lastnost jantarja, ki se nosi z volno, da bi pritegnili različne dielektrične materiale. Toda učenec je hitro dosegel slepo ulico.

Koncept električne energije se je začel razvijati v 17. stoletju z Williamom Gilbertom, ki je eksperimentiral z magnetno železovo rudo in podrgnil jantar. Izraz izvira iz grškega jezika. Prevedena električna energija pomeni "kot jantar", ki kaže podobne lastnosti. Očitno je prva tiskana publikacija, ki pokriva to temo, Pseudodoxia Epidemica Thomasa Browna, objavljena leta 1646.

Nadaljnje raziskave potekajo ločeno. Na primer, leta 1752 je Benjamin Franklin zavezal kovinski ključ za zmaja in ga vrgel v nevihtno nebo. Videl je iskre, ki so skakale z njegove roke in predlagale električno naravo strele. V arabščini, mimogrede, naravni fenomen se že dolgo imenuje ista beseda z imenom električnih žarkov. Benjamin Franklin je verjel, da vsaka snov vsebuje tekočino, katere pomanjkanje se kaže v negativnem naboju, presežek pa v pozitivnem. Iz neznanih razlogov je steklo pripisano prvemu tipu materiala, drugi pa gumi. Premik tekočine proizvaja električni tok.

Kot rezultat opisane predpostavke se je izkazalo, da je smer toka fluida nasproti smeri gibanja elektronov. Danes je v fiziki tok označen s puščico, ki kaže v nasprotno smer. To gibanje ni hitro in ga ne tvorijo izključno elektroni. Hitrost elementarnih delcev je enaka centimetrov na sekundo. In električni val se premika veliko hitreje. Zato se tok pojavlja v okolju in se širi približno s hitrostjo svetlobe in hitro izgine.

Vračanje k poskusom z gumo in steklom. Opaženo je, da se nosijo, privlačijo, vendar odbijajo kos identičnega materiala. Tako je nastala ideja o dveh vrstah tekočin. Telesa, ki lahko pokažejo lastnosti, podobne gumi ali steklu, se imenujejo električno nabite. Nekateri materiali vsebujejo pozitivno in nekaj negativnih tekočin, ki odbijajo steklo, vendar jih privlači guma in obratno.

Tok se lahko prenaša z elektroni( negativni delci) ali protoni( pozitivnimi delci).Pogosto se v teoriji polprevodnikov uporablja izraz "luknja".To je kraj, kjer v določenem trenutku primanjkuje elektronov. Strošek tega nosilca je pozitiven. Pogosto ni razlike, v katerih delcih nastane tok.

Enota za merjenje električnega toka

Električni tok je predstavljen kot volumen naboja, ki se v enoti časa prenaša skozi enoto površine preseka materiala. Ampere se prizna kot merska enota, kot oznaka pa se uporablja latinska črka I, ki izhaja iz francoskega izraza intensite de courant. Ta simbol je uporabljal Ampere, čigar ime se imenuje enota, čeprav so do leta 1896 zasebni časopisi še naprej uporabljali C. Obstaja tudi druga definicija ampera v fiziki: »To je tok med dvema vzporednima vodnikoma, ki sta v vakuumu oddaljena en meter od drugega, kar povzroča v vakuumu enega metra oddaljenega vodnika.sila interakcije na območju 1 m dolžine 0,2 μN ".

Interpretacija je posledica dejstva, da tekoči tok ustvarja magnetno polje okoli prevodnika, ki uspešno sodeluje z drugimi. Proces se normalizira z Amperovim zakonom, izpeljanim leta 1820.Sprva je formula vključevala magnetno indukcijo, potem pa se je izkazala za neobvezno vrednost. Odvisna je od velikosti toka, razdalje do točke, ki jo proučujemo, in magnetne konstante( fizične konstante).

Izmenični tok

Preden niso usmerili pozornosti, v vsakdanjem življenju pa je veliko bolj priročno uporabljati izmenični tok. Prenos vzdolž vezij je lažji zaradi možnosti uporabe transformatorjev, ki izvajajo izolacijo posameznih segmentov in transformacijo parametrov. Frekvence industrijskega omrežja so običajno v razponu od 50 do 60 Hz, večina ljudi pa se zanima za vzroke indikatorjev. Na primer, Nikola Tesla je pokazal, da trenutna frekvenca več kot 700 Hz praktično ne škoduje človeškemu telesu, ki se giblje po površini( koži).

Navedeni učinek je splošno znan v elektrotehniki. Imenuje se - površna( v angleščini koža kože).Pojav se zniža na dejstvo, da tok z naraščajočo frekvenco vse manj prodira v debelino materialov. Za bakrene vodnike s frekvenco 60 Hz globina doseže 8,57 mm. Zaradi omenjenih razlogov so visokonapetostni vodniki pogosto votli. Zaradi velikega premera tok ne bo nikoli prodrl v jedro. Votli vodniki vam omogočajo, da prihranite materiale in zmanjšate maso žic. ACD cikel

Tukaj je razlog, zakaj se industrija še ni premaknila na novo raven. Navsezadnje bo uporaba toka 700 Hz znatno zagotovila omrežje za navadne državljane. Tak korak bo zahteval radikalen pregled zasnove večfaznih motorjev, kar bo znatno povečalo njihovo učinkovitost( zmanjšanje količine oddane moči).Kaj je na sedanji stopnji razvoja tehnologije pogosto nemogoče.

Izmenični tok se običajno tvori v prevodniku s spremembo smeri zunanjega magnetnega polja. To se dogaja na elektrarni. Masivna gred turbine naredi silo nekaj obratov na sekundo, visoka frekvenca pa nastane s preklopom statorskega navitja. Spreminjanje industrijskih standardov je sorazmerno preprosto. Govori se, da s povečanjem frekvenčnih izgub v feromagnetnih materialih rastejo vrtinčni tokovi. Poleg tega je odvisnost kvadratna. To se zlahka verjame, da je moč indukcijskih štedilnikov pogosto povečana s povečanjem frekvence impulzov v pretvorniku moči.

V literaturi je navedeno, da je Nikola Tesla predlagal izmenični tok 220 V pri 60 Hz kot optimalen za delovanje lastnih dvofaznih motorjev( izumljeni asinhroni stroji, dokazal, da je pri 60 Hz dosežen največji ekonomski učinek iz uporabe lastnega razvoja).Zaradi številnih neskladnosti pri usklajevanju in lobiranju zasebnih interesov so parametri v ZDA in Evropi različni.

Nicola Tesla velja za očeta AC in asinhronskih motorjev. Omenjeni tip gibanja nosilcev naboja se razlikuje od konstantnega: "Izmenični tok se izmenično v obeh smereh nanaša na tok nosilcev naboja vzdolž vodnika."

Opredelitev lahko pripišemo tekočinam. Izmenični tok nastane z enim polnjenjem, nato z drugim. V praksi se to običajno imenuje tok elektronov, ki dvakrat spreminja smer v obdobju. Frekvenca procesa se meri v Hz, graf( gostota pretoka delcev) je blizu sinusnega vala. V industrijskih omrežjih obstajajo tri faze( prednik - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, prvi je našel napake v teoretičnih mejah učinkovitosti večfaznih tokovnih motorjev).Predstavljajte si, da so neodvisni sinusoidi enakomerno premaknjeni glede na 120 stopinj. Medtem ko ena karta gre skozi nič, drugi je že v tretjini obdobja, preostali dve - dve tretjini.

Tri faze v industrijskih enotah vam omogočajo, da ustvarite rotacijsko magnetno polje( načrt Nikole Tesle), ki poganja rotorje elektromotorjev. V tem primeru je možno znatno prihraniti na bakru nevtralnega vodnika( nevtralnega), večina toka zapusti instalacijo preko faznih žic, kjer je potencial pri tem času cikla nižji. Načrtovanje vezij 380 V omrežja se bistveno razlikuje od 220.

Fenomeni, povezani z električnim tokom

Magnetna polja

Ugotovili smo že, da električni tok, ki teče skozi prevodnik, ustvarja magnetno polje okoli njega. Načelo delovanja naprav temelji na tem principu, med navedenimi številkami pa so električni ključavnice najpreprostejši. Ustvarjanje tuljav iz žice, je mogoče dodati učinek nastalega polja iz vsakega zavoja. Kaj jih uporabljajo v praksi, ki tvorijo majhen tok sile privlačnosti armature ključavnice več centrov z smešno nazivno močjo desetih vatov. Tako deluje večina sistemov interkomov.

Podobno se učinek videza magnetnega polja nanaša na:

1. Nakladanje in razkladanje železnih kovin na sprejemnih in obdelovalnih mestih.
2. Številni releji.
3. Električni motorji vseh modifikacij. Toplotni učinek

Tok med pretokom skozi vodnik povzroči toplotni učinek. Pojav opisuje Joule-Lenzov zakon, ki navaja, da je toplotni učinek neposredno sorazmeren s kvadratom električnega toka in uporom prevodnika. Glavno napačno razumevanje tehnologije pri začetnikih temelji na tem. Pri nizki napetosti večina naprav za ohranjanje enake moči porabi več toka. Presenetljiv primer bi bile žarnice z žarilno nitko, kjer se pri napetosti 27 V doseže zgolj desetkratno povečanje toka.

To povzroči pregrevanje napajalnega kabla. Po Joule-Lenzovem učinku se izkaže, da je moč odvisna od kvadrata toka. In ko se ta poveča za 10-krat, se toplotni učinek poveča za dva reda velikosti( 100-krat).To pojasnjuje tako visoko segrevanje mesta varilnega obloka, čeprav je napajalni kabel hladen. Prenosna moč ostaja enaka, vendar je napetost na elektrodi veliko nižja od vhodne 220 V. Učinek povišanja temperature se pojavi.

Toplotni učinek se uporablja v grelnikih, kjer se šteje za stranski učinek, vendar koristen. Kar se tiče žarnic z žarilnimi nitkami, se tu porabi večina energije. Nit se segreje s pretokom električnega toka, vendar se nizka energija pretvori v svetlobo. Masa se prenaša s sevanjem v infrardečem, nevidnem spektru. Ta kompleksnost je rešena v energetsko varčnih žarnicah, kjer trenutni loki v plinastem mediju ali oddajajo fotone, ki potekajo skozi pn-spoj posebnega dizajna.

Pri električnih grelcih poskušajo povečati učinkovitost z ustvarjanjem usmerjevalnih lastnosti s pomočjo ogledal in drugih reflektorjev.

Prenos informacij

Ugotovljeno je bilo, da se visokofrekvenčni tok pretežno razteza vzdolž površine prevodnika in ne v debelini. Posledica tega je, da kovinski paliček aktivno oddaja energijo v vesolje. V običajnih žicah, ki blokirajo učinek zaslona, ​​se uporablja, če je namerno odstranjen, se izkaže antena. Uporablja se za prenos informacij po zraku. Nikola Tesla je načrtoval prenos energije na razdaljo z opisano metodo. Toda raziskava je ostala razvrščena s strani FBI in javno objavila, da najnovejše delo znanstvenika ne more rešiti naloge.