Nuvarande styrka

Den aktuella styrkan är en fysisk mängd som karakteriserar laddningens hastighet i en ledare. Processen i ledaren åtföljs av utsläpp av en viss mängd energi enligt Joule-Lenz-lagen. Strömmen upptäcktes av Alessandro Volt på grundval av Galvanis experiment, och teorin för experimentella fenomen slogs fast 1794.

Hur den elektriska strömmen bildas

För 2,5 tusen år f. Kr. i Antik Egypten visste de om elektrisk fisk och ansåg dem som försvarare för vattenlevande invånare. Grekerna och romarna hade en idé om detta ämne, ibland försökte de använda den här funktionen för behandling av huvudvärk eller gikt. Det märks att laddningen överförs perfekt av metallobjekt. Den första försökte studera statisk elektricitet 600 år f. Kr.e. Thales of Miletus. Då erkände de redan egenskapen av bärnsten, sliten med ull, för att locka till sig olika dielektriska material. Men punditen nådde snabbt en dödsfall.

Begreppet elektricitet började utvecklas på 1600-talet av William Gilbert, som experimenterade med magnetisk järnmalm och gnidade bärnsten. Termen härstammar från det grekiska språket.Översatt el betyder "som gult", som visar liknande egenskaper. Tydligen är den första tryckpublikationen som täcker ämnet Thomas Browns Pseudodoxia Epidemica, publicerad 1646.

Ytterligare forskning sker separat. Till exempel, i 1752 bandade Benjamin Franklin en metallnyckel till en drake och slängde den i en stormig himmel. Han såg gnistor hoppa av sin hand och föreslog den elektriska naturen av blixten. På arabiska, förresten, har det naturliga fenomenet länge kallats samma ord med namnet på elektriska strålar. Benjamin Franklin trodde att någon sak innehåller en vätska, vars brist uppenbaras i en negativ laddning och överskottet - i en positiv. Av okända skäl tillskrives glas den första typen av material och gummi till den andra. Vätskeförflyttning ger elektrisk ström.

Som ett resultat av det beskrivna antagandet visade det sig att flödesriktningen för vätskan är motsatt elektronikens rörelseriktning. Och idag i fysiken indikeras strömmen med en pil som pekar i motsatt riktning. Denna rörelse är inte snabb och bildas inte uteslutande av elektroner. De elementära partiklarnas hastighet är enheter av centimeter per sekund. Och den elektriska vågen rör sig mycket snabbare. Därför sker strömmen i miljön och sprider sig ungefär i ljusets hastighet och försvinner snabbt.

Återgår till experiment med gummi och glas. Det märks som slitna, de lockar, men avvisar en bit av identiskt material. Således uppstod tanken på två typer av vätska. Kroppar som kan visa egenskaper som liknar gummi eller glas kallas elektriskt laddade. Vissa material innehåller en positiv och lite negativ vätska, avvisa glas, men lockas av gummi och vice versa.

Strömmen kan transporteras med elektroner( negativa partiklar) eller protoner( positiva partiklar).Ofta i teorin om halvledare används termen "hål".Detta är den plats där det vid en viss tidpunkt finns en brist på elektroner. Laddningen av denna bärare är positiv. Ofta är det ingen skillnad i vilken partikel strömmen bildas.

Mätningsenhet för elektrisk ström

Elektrisk ström representeras som volymen av laddning som överförs per tidsenhet genom en enhet av tvärsnittsarea av ett material. Ampere känns igen som måttenhet, och latinska bokstaven I, som härrör från den franska frasen intensite de courant, används som beteckningen. Den här symbolen användes av Ampere, vars namn heter enheten, men fram till 1896 fortsatte privata tidskrifter att använda C. Det finns en annan definition av ampere i fysik:kraften av interaktion i området 1 meter längd av 0,2 μN ".

Tolkning beror på det faktum att den strömande strömmen skapar ett magnetfält runt ledaren, som framgångsrikt interagerar med andra. Processen normaliseras av Ampers lag, härledd 1820.Ursprungligen innehöll formeln magnetisk induktion, men det visade sig vara ett valfritt värde. Det beror på strömmens storlek, avståndet till den punkt som studeras och magnetisk konstant( fysisk konstant).

växelström

Innan de inte fokuserade uppmärksamhet, men i vardagen är det mycket bekvämare att använda växelström. Det är lättare att överföra via kretsarna, tack vare möjligheten att använda transformatorer som utför isoleringen av enskilda segment och omvandling av parametrar. Frekvenserna i det industriella nätet ligger vanligtvis inom intervallet 50 - 60 Hz, och de flesta är intresserade av indikatorernas orsaker. Till exempel visade Nikola Tesla att den nuvarande frekvensen på mer än 700 Hz praktiskt taget inte skadar människokroppen och rör sig längs ytan( huden).

Den angivna effekten är allmänt känd inom elteknik. Det kallas - ytligt( på engelska hud - hud).Fenomenet reduceras till det faktum att strömmen med ökande frekvens tränger mindre och mindre in i materialets tjocklek. För kopparledare med en frekvens på 60 Hz når djupet 8,57 mm. Av de anledda skälen är hög strömledare ofta ihåliga. På grund av den stora diametern kommer strömmen aldrig att tränga in i kärnan. Hålledare gör att du kan spara på material och minska massan av ledningar.

Här ligger anledningen till att industrin ännu inte har flyttat till en ny nivå.När allt kommer omkring kommer användningen av en ström på 700 Hz att säkra nätverket för vanliga medborgare. Ett sådant steg kommer att kräva en radikal granskning av utformningen av flerfasmotorer, vilket avsevärt ökar effektiviteten( för att minska mängden överförd effekt).Vad är ofta omöjligt vid nuvarande teknikutvecklingsstadiet.

Växelström bildas vanligtvis i en ledare genom att ändra riktningen för det yttre magnetfältet. Detta händer vid kraftverket. Den massiva turbinaxeln gör ett par varv per sekund på kraften, och högfrekvensen genereras genom att statorlindningen byts. Så förändrade industristandarder är relativt enkla. Det ryktas att med ökande frekvensförluster i ferromagnetiska material till virvelströmmar växer. Dessutom är beroendet kvadratiskt. Detta är lätt att tro, kraften hos induktionskokare ökas ofta genom att öka frekvensen av pulserna i effektomriktaren.

I litteraturen sägs att Nikola Tesla föreslog en växelström på 220 V vid 60 Hz som optimal för driften av egna tvåfasmotorer( uppfunna asynkronmaskiner visade att vid 60 Hz uppnåddes den maximala ekonomiska effekten av användningen av egen utveckling).På grund av ett antal skillnader i samordning och lobbying av privata intressen är parametrarna olika i USA och Europa.

Nicola Tesla anses vara fader till AC och asynkronmotorer. Den nämnda typen av laddningstransportbärare skiljer sig från det konstanta: "Växelström refererar till laddningsbärarnas flöde växelvis i båda riktningarna längs ledaren."

Definition kan hänföras till vätskor. Växelström bildas av en laddning, därefter av en annan. I praktiken kallas det vanligen som en ström av elektroner, som ändrar riktningen två gånger. Processens frekvens mäts i Hz, grafen( partikelflödestätheten) ligger nära en sinusvåg. I industriella nätverk finns tre faser( förfader - M. O. Dolivo-Dobrovolsky, den första som hittar fel i de teoretiska gränserna för effektiviteten hos flerfasströmsmotorer).Tänk dig som självständiga sinusoider förskjutna jämnt i förhållande till varandra med 120 grader. Medan ett diagram går igenom noll, går den andra redan genom en tredjedel av perioden och den återstående - två tredjedelar.

Tre faser i industriella enheter gör att du kan skapa ett roterande magnetfält( Nikolas Tesla-hjärnbarn), som driver rotorerna av elmotorer. I det här fallet är det möjligt att spara betydligt på koppar av neutraltråden( neutral), det mesta av strömmen lämnar installationen via fasledningarna, där potentialen är lägre vid denna cykeltid. Kretskonstruktion av 380 V-nät skiljer sig avsevärt från 220.

-fenomen relaterade till elektrisk ström

Magnetfält

Det har redan observerats att den elektriska strömmen som strömmar genom en ledare skapar ett magnetfält runt det. Funktionsprincipen för anordningar baseras på denna princip. Bland de nämnda numren anses elektriska lås vara de enklaste. Skapa trådlindar, det är möjligt att lägga till effekten av det resulterande fältet från varje tur. Vad de använder i praktiken, bildar en liten ström kraften av ankaret av lås av flera centners med en löjlig nominell effekt på tio watt. Så fungerar de flesta intercom-system.

På liknande sätt appliceras effekten av utseendet på ett magnetfält på:

1. Lastning och lossning av järnmetall vid mottagnings- och bearbetningspunkter.
2. En mängd olika reläer.
3. Elektriska motorer av alla modifikationer.

Termisk effekt

Strömmen under flödet genom en ledare orsakar en uppvärmningseffekt. Fenomenet beskrivs av Joule-Lenz-lagen, där det står att den termiska effekten är direkt proportionell mot elektriska strömmen och ledarens motstånd. Det viktigaste missförståndet för teknik från nybörjare är baserat på detta. Vid låg spänning förbrukar de flesta enheter för att bibehålla samma effekt mer ström. Ett slående exempel skulle vara glödlamporna, där vid en spänning på 27 V uppnås den tidigare intensiteten endast genom en tiofaldig ökning av strömmen.

Detta orsakar chock överhettning av nätsladden. Enligt Joule-Lenz-effekten visar det sig att kraften beror på dagens kvadrat. Och när den senare ökas med 10 gånger, ökar den termiska effekten med två storleksordningar( 100 gånger).Detta förklarar en sådan hög uppvärmning av svetsbågens plats, även om nätsladden förblir kall. Den överförda effekten är densamma, men spänningen på elektroden är mycket lägre än ingången 220 V. Effekten av temperaturökning uppstår.

Den termiska effekten appliceras i värmare, där den anses vara en bieffekt men användbar. När det gäller glödlamporna med filament är det mesta av energin bortkastad. Gängan värms upp av elströmmen, men låg energi omvandlas till ljus. Massen överförs av strålning i det infraröda, osynliga spektrumet. Denna komplexitet löses i energibesparande glödlampor, där strömmen bågar i ett gasformigt medium eller avger fotoner, som passerar genom pn-junctionen av en speciell design.

I elektriska värmare försöker de öka effektiviteten genom att skapa direktivitetsegenskaper med hjälp av speglar och andra reflektorer.

Överföring av information

Det har observerats att högfrekvensströmmen överhuvudtaget sprids längs ledarens yta och inte i tjockleken. Som ett resultat utstrålar metallstången aktivt energi i rymden. I konventionella ledningar för att blockera effekten av skärmen används, om den avsiktligt avlägsnas, visar den antennen ut. Detta används vid överföring av information över luften. Nikola Tesla planerade att överföra energi till avståndet med hjälp av den beskrivna metoden. Men forskningen var klassificerad av FBI, och offentliggjordes att det senaste arbetet hos forskaren inte kan lösa uppgiften.