• РЕГИСТРАЦИЯ
Коронавирус. Трансляция эпидемии

Урок 2. Электрический ток | ЭДС - электродвижущая сила

0 782

Электрический ток является одним из основных процессов, протекающих в абсолютно любой электронной схеме (в электрической цепи). Изучение данного процесса позволит в дальнейшем гораздо проще понимать остальные процессы, присущие электрическим цепям.

Для более глубокого понимания сущности электрического тока, рекомендую прежде ознакомиться с природой возникновения электричества. Ранее мы узнали, что при натирании о шерсть пластмассовой палочки за счет сил трения некоторое количество электронов покидают поверхностный слой стержня, который становится положительно заряженный. При натирании стеклянной палочки о шелк, она заряжается отрицательно, поскольку электроны покидают атомы из верхних слоев шелка и оседают на стекле.

Таким образом, мы имеем одну палочку с избытком электронов, поэтому говорят, что она отрицательно заряжена, а вторую палочку – с нехваткой электронов, поэтому в ней преобладает положительный заряд.

Поскольку все явления в природе стремится к равновесию, то соединив проводником обе разноименно заряженных стержня, свободные электроны мгновенно перейдут из стеклянного стержня к пластмассовому, из зоны их избытка в зону нехватки. В результате оба стержня станут нейтрально заряженными и лишены свободных электронов, которые могли бы легко перемещаться. Процесс перемещения электронов по проводнику между палочками и есть электрический ток.

Электрический ток могеж выполнять полезную работу, например, засветить светодиод, расположенные на его пути.

Полезную работу зарядов можно представить на примере автобуса. Если из города А в город Б проследовал автобус без пассажиров, то автобус не выполнил никакой полезной работы и напрасно израсходовал топливо. Автобус, перевезший пассажиров, — выполнил полезную работу. Аналогично работает и электрический ток, поэтому на его пути располагают нагрузку, на которой происходит выполнение полезной работы.

Соединенный проводами с натертыми палочками светодиод светится очень короткий промежуток времени, поскольку свободные отрицательные заряды мгновенно переместятся из области их избытка в область нехватки и наступит равновесие.

Генератор

Для того чтобы светодиод мог светиться продолжительное время необходимо поддерживать электрический ток путем пополнения зарядов на палочках, то есть постоянно их натирать о шерсть и шелк соответственно. Но такой способ трудно реализуем на практике и малоэффективен. Поэтому применяется гораздо практичней способ поддержания необходимого количества носителей энергии.

Устройство, которое постоянно создает или генерирует заряды разных знаков, называют генератором или обобщенно – источником питания. Простейшим генератором является батарейка, которую более правильно называть гальванический элемент. В отличие от палочек, в которых заряды образуются за счет сил трения, в гальваническом элементе разноименные заряды образуются в результате протекания химических реакций.

Электрический ток и условия его протекания

Теперь мы можем сделать первые важнейшие предварительные выводы и обозначить условия протекания электрического тока.

Первое. Для образования электрического тока путь движения зарядов должен быть замкнут.

Второе. Для поддержания электрического тока необходимо, чтобы вначале пути пополнялся запас зарядов, а в конце путь они отбирались, освобождая места для вновь пришедших зарядов.

Третье. Чтобы заряды выполняли полезную работу, следует на их пути расположить, например нить лампы накаливания, светодиод или обмотку двигателя, которые в общем случае принято называть нагрузкой или потребителем.

В общем, простейшая электрическая цепь состоит из генератора, нагрузки и проводов, соединяющих генератор с нагрузкой.

Электродвижущая сила ЭДС

Главной задачей любого источника питания является образование и поддерживание на выводах, называемых электродами, постоянное значение разноименных зарядов. Чем большее число зарядов, тем сильнее они стремятся притянуться друг к другу и поэтому интенсивней перемещаются по электрической цепи. А сила, которая заставляет двигать электроны по цепи, называется электродвижущая сила или сокращенно ЭДС. Электродвижущая сила измеряется в вольтах [В]. ЭДС новой (не разряженной) батарейки чуть больше 1,5 В, а кроны – чуть больше 9 В.

Количественно оценить значение электрического тока наглядно на примере водопроводной трубы. Мысленно представим воду в виде набора маленьких капелек, имеющих одинаковые размеры. Теперь возьмем и разрежем в каком-либо месте трубу и установим счетчик капелек воды. Далее откроем кран и засечем время, например одну минуту. После отсчета времени снимем показания счетчика. Допустим, за одну минуту счетчик зафиксировал 1 миллион капель. Отсюда мы делаем вывод, что расход воды составляет миллион капель за минуту. Если мы увеличим напор воды – заставим насос качать ее быстрее, — то возрастет давление воды, при этом капельки начнут перемещаться интенсивней и соответственно возрастет расход воды.

Сила электрического тока

Аналогичным образом определяется сила электрического тока. Если мысленно разрезать провод, соединяющий генератор с нагрузкой и установить счетчик, то мы получим расход электронов за единицу времени, — это есть сила тока.

С ростом электродвижущей силы генератора электроны интенсивнее проходят по цепи, а сила тока возрастает.

Поскольку известен заряд электрона и их суммарное количество, прошедшее через поперечное сечение проводника за единицу времени, то можно количественно определить силу тока.

Заряд одного электрона имеет очень малую величину, а в электрическом токе их участвует огромное число. Поэтому за единицу электрического заряда приняли 628∙1016, то есть 6280000000000000000 зарядов электрона. Такая величина электрического заряда получила название кулон, сокращенно [Кл].

Единица измерения силы тока называется ампер [А]. Сила тока равна одному амперу, когда через поперечное сечение проводника за одну секунду проходит суммарный электрический заряд, величиной в один кулон.

1 А = 1 Кл/1 сек
I = Q/t

Если за одну секунду по проводнику проходит в два раза больше электронов, то I равна 2 ампера.

В проводнике, выполненном из металла, например меди или алюминия, образуются множество свободных эле-нов. Они легко покидают атомы кристаллической решетки металла и свободно перемещаются в межатомном пространстве. Однако гуляют они не долго, поскольку мгновенно притягивается другим положительно заряженным атомом, который потерял аналогичный эле-н. Поэтому по умолчанию ток через проводник не протекает. Кроме того свободные эл-ны не имеют упорядоченного движения, а хаотически перемещаются в межатомном пространстве. Такое, не имеющее четкого направления, перемещение называют Броуновским движением. С ростом температуры интенсивность движения увеличивается.

Чтобы протекал I нужно на одном конце проводника создать недостачу эл-нов, а на втором их избыток, то есть подключить разноименные полюса источника питания. Тогда электрическое поле источника питания создаст такую электродвижущую силу, которая заставит эл-ны в проводнике перемещаться в строго одном направлении. Поэтому электрическим током называют упорядоченное движение зарядов под действием внешнего электрического поля. Такая возможность эл-нов перемещаться в заданном направлении, преодолев хаотическое движение, появляется за счет сообщения им дополнительной энергии от электрического поля источника ЭДС.

Источник: https://diodov.net/elektriches...

Читайте статью потом комментарии, имейте свою точку зрения.

    Платошкин прав. Саудиты по приказу американцев уничтожают "Роснефть"

    А сейчас я расскажу вам немного, как «саудиты с американцами договорились, и теперь России хана, потому что саудиты зальют весь рынок дешёвой нефтью»(с) По крайней мере, так нам пытае...

    Коронавирус и идиоты

    У главы Тёмного Дома в «Тайном Городе» Панова на стене висит любимая картина – на уютный коттедж надвигается цунами, но его жители этого не видят и беззаботно копошатся во дворе. ...

    Как Дональд Владимиру звонил

    С момента российского финта ушами в Венесуэле прошло всего два дня - и вчера вечером Дональд Трамп наконец-то дозвонился до Кремля.Начнем с официально пресс-релиза: "Президенты России и...

    Ваш комментарий сохранен и будет опубликован сразу после вашей авторизации.

    0 новых комментариев

      Исследовательский сеанс, гибель Курска (видео-сеанс удалён по неизвестным причинам)

      В этом сеансе всплывает информация о двухконтурных вооружённых силах России.То что АПЛ "Курск" был уничтожен нашим же наёмным флотом, то-есть если случится военное противостояние между странами, то можно получить удар в спину от своих же земляков которые служат за деньги.П.С.Эффект бумеранга: как погибла подводная лодка "Курск" Независим...
      271

      Аномальные явления

      Приближается время, когда людям начнут показывать “марсиан”.Одним из новый странных явлений последних лет стали разнообразные торнадо, которые стали вдруг появляться в нетипичных для себя местах. Например, на Балтийском море, на Черном море. Однако теперь к этим странным атмосферным вихрям, похоже, добавилось нечто новое: парные торнад...
      340

      Микро лазерная паяльная система (видео)

      ...
      124

      Почему реболлинг BGA, это временное решение проблемы. (видео)

      ...
      130

      Реболлинг чипа видеокарты. Замена BGA шаров

      Информация взята с разных ресурсов.- Доброго времени суток! У меня такая же проблема случилась. Я набивал текст в блокноте и хотел выделить предложение мышкой, но промазал И после этого за мышкой пошли полоски. Во время загрузки виндовс полоски тоже присутствуют. В БИОСе их нет. При установке драйверов NVIDIA синий экран nvlddmkm.sys. Драйвера переустанавливал, виндов...
      172

      Железный человек Ивана Грозного и другие изобретения старинных мастеров

      «Железный мужик», или «железный человек», прислуживающий за столом или по дворцу не хуже, чем живой слуга, встретился в полуистлевших бумагах еще двух купцов, которыерегулярно торговали с Россией и были допущены к царскому двору.Один из авторов больше увлекался описанием российских диковинок, чем подсчетом рублей и гульденов.«Железный мужик» прислуживает царю за столо...
      721

      Посредники Сегодняшнего дня – группы контакта. Группы Александра Глаза

      Краткая история создания Александром Глазом групп контакта, а также особенности и характер их деятельности, даны по материалам книги Владимира Николаевича Зорева, который гарантирует реальность событий описанных в книге "За окраиной мира, бытия и сознания" (34). Также использованы материалы форума группы – "Сфера Разума" на сентябрь 2008 и из SfereWiki ...
      875

      Диалог с Фиолетовым. Эгоизм.

      В начале времён, когда Душа пришла в этот Мир для познания эгоизма, за очередным опытом развития Духа, что бы в дальнейшем пути ни быть в рабстве у иных Миров.Эгоизм это необходимость, его нужно контролировать, огонь может согреть, может сжечь.Пока не обуздаете эгоизм, условия жизни в цикличности будут с каждым разом суровей.В начале пути, когда Душа р...
      234

      Исследовательский сеанс Безымянный

      Сеанс исследовательский, на тему кто похоронен в могиле неизвестного солдата....
      186

      Топ 5 лучших микроскопов для пайки

      Друзья! Добро пожаловать к Мастеру Пайки на огонек! Сегодня приведу свой Топ 5 лучших микроскопов для пайки. Я расскажу не только о зарубежных микроскопах для ремонта. Будет и про цифровые микроскопы, которые можно сделать своими руками из USB веб-камеры, старого фотоаппарата или мобильного телефона.А теперь приведу критерии, по которым расставлен этот...
      444

      Почему "тормозит" компьютер.

      Эту статью решил написать по причине: Почему тормозит интернет.Я сам занимаюсь услугой связи, интернет.Много раз люди жаловались, что интернет сильно «тормозит», не всегда причина в качестве связи, иногда проблема в производительности персонального компьютера.Если ваш компьютер расходует физическую память на производительность более 30% в состоянии поко...
      2010

      Немного о правильном паянии, о том, как, чем и на чём паять.

      !!!Внимание, данные инструкции основаны на личном опыте ремонта АНАЛОГОВЫХ ЭФФЕКТОВ. Т.е. в основном мапятся на обычные, не смд девайсы!!!!!!Паяние - на 30% правильные инструменты, и на 70% - опыт. Ну, во всяком случае мне так кажется. Постараюсь рассказать обо всем по порядку.Инструменты для паяния гитарных педалей в частности это:1. Припой - только хо...
      2891

      Диалог с Фиолетовым. Любовь.

      Фиолетовый!- Расскажи что за чувство Любовь?- Это самое сильное чувство, когда каждый из вас готов отдать себя ради другого, неважно человек это или любая частица составляющая вашего Мира, вашей Природы, но всегда стоит учитывать одну из заповедей: «Беречь себя», в каждом из вас множество Миров, вы должны беречь их, заботится о них, но иногда приходится...
      231

      Тренажер машиниста электровоза

      Показано работу тренажера машиниста электровоз, собранного студентом в студенческие годы в комнате общежития. Здесь вы увидите порядок включения и выключения электровоза, смену кабины управления, маневровую и поездную работу. Все органы управления и измерительные приборы являются настоящими и взяты с электровоза ВЛ80. В том числе контроллер машиниста...
      118

      Диалог с Фиолетовым. Управление материей.

      - Фиолетовый! Скажи, как можно научится управлять материей?Фиолетовый спокойно улыбнулся, ответил:- Вы все обладаете силой, явной и не явной, ваши мысли это ваша сила, умение управлять ими позволяет достигнуть многого, когда вы увеличиваете свою физическую силу вы тренируетесь, в данном случае тоже самое. Каждый из вас может влиять на небольшие облака, ...
      1322

      Sony BP-HP550-11 Аккумулятор для наушников.

      Часто пользуюсь наушниками что бы не мешать окружающим своими вкусами.Несколько лет назад приобрёл себе наушники - sony mdr-rf811r Несколько лет уже ими пользуюсь, очень доволен.В последнее время стал аккумулятор быстро садится.Решил приобрести новый, минимальная цена 940 руб., и выше.Решил найти аналоги.Можно конечно купить обычные а...
      464

      Урок 11. Все способы соединения резисторов

      Соединение резисторов разными способами позволяет получить необходимую величину сопротивления и мощности рассеивания одного эквивалентного резистора. Всего существует три способы соединения резисторов – последовательное, параллельное и смешанное.Последовательное соединение резисторовПоследовательное соединение резисторов предполагает использование дву...
      649

      Урок 10. Маркировка резисторов всех типов.

      Маркировка резисторов наносится на его корпус в виде разных букв, цифр, знаков и цветных колец. Среди множества способов наибольшее распространение получила цветовая маркировка резисторов. Она наносится чаще всего в виде 4-х цветных колец; реже – 5 колец. Первые две или три цифры указывают значение числа (мантису), третье (или четверторе) кольцо – мно...
      314

      Урок 9. Переменный резистор.

      Резисторы часто применяются для плавного регулирования напряжения на нагрузке, например при регулировке уровня громкости динамика или яркости свечения лампы или светодиодов. Для этой цели используются переменный резистор. Он имеет три вывода. Два крайние вывода имеют постоянное значение сопротивления. Сопротивление между средним и одним из крайних выв...
      244

      Поиск короткого замыкания. Как найти КЗ на плате.

      В ролике используют бумагу для факса, для точного определения вышедшей из строя детали.Так же используют тепловизор для поиска разогретых участков.Некоторые используют для проверки параметров питания звук, то есть за место тестера, подключают аудиоустройство, и на слух определяют параметры. Слух должен быть идеальным в данном случае. Ко...
      634
      Служба поддержи

      Яндекс.Метрика