Формула силы тока и в чем она измеряется

Формула для расчёта силы электрического тока

При условии, что протекает электрический ток постоянной силы, силу электрического тока I можно рассчитать по следующей формуле:

I = q / t, где

• I — сила электрического тока (А);
• q — электрический заряд (Кл);
• t — время (с).

Из этого уравнения выведите следующие соотношения между единицами измерения:

1 LA = 1 кулон / 1 секунда = 1 C / 1 с.

Сила электрического тока в проводнике также может быть рассчитана по закону Ома для участка цепи:

I = U / R, где

• U — электрическое напряжение, приложенное к проводнику;
• R — электрическое сопротивление проводника.

Сила электрического тока в электрических цепях при последовательном и параллельном соединении проводов.

В статье «Последовательное и параллельное соединение проводов» характеристики силы тока уже рассматривались отдельно для электрической цепи с последовательным соединением проводов и для электрической цепи с параллельным соединением проводов.

Из этой статьи для электрической схемы с последовательным соединением проводов следует, что:

Itotal = I1 = I2 = I3 =… = IN, другими словами, сила тока во всех проводниках одинакова.

А для электрической схемы с параллельным соединением проводов следует, что:

Itotal = I1 + I2 + I3 +… + IN, другими словами, ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в ее ветвях (в каждом из проводников, соединенных параллельно).

Образец активности.

Цель. У нас есть постоянный электрический ток 0,5 А, протекающий по проводнику, который поддерживается в течение 30 минут. Сколько электрического заряда было передано за этот период?

Решение проблемы. Мы знаем, что q = I * t. Переводим минуты в секунды: 30 * 60 = 1800 секунд, получаем: q = 0,5 * 1800 = 900 С.

Перспективы единицы силы тока в будущем

Определяя, какие бывают усилители, можно учитывать перспективы этого агрегата в будущем. В 2011 году на международной конференции были согласованы условия предстоящего пересмотра обозначений единиц в системе СИ.

Ожидается, что предлагаемые новые стандарты повысят точность различных измерений в любое время, в метрических и географических векторах без потери точности. Усилитель не потерпит особых изменений, за исключением того, что его значение будет указываться по указанному номеру.

Сегодня ампер — это результат воображаемого процесса, в котором сила возникает между двумя проводниками безразмерной длины. Воспроизвести это практически невозможно, ведь нет таких длинных и тонких прядей. Конференция решила применить новую идею. Он будет основан на физических константах или атомарных свойствах. Эта физическая постоянная будет зарядом электрона.

Внимание! Современное определение: 1 ампер — это движение электронов, соответствующее потоку 1 / 1,6 * 10-19 элементарных зарядов за 1 секунду.

Практическим инструментом будет одноэлектронный насос, который позволяет перемещать фиксированное количество электронов за цикл.

В дальнейшем ампер — это мера силы тока, определение которой перестало описываться вымышленной виртуальной установкой, приобрело прочную и фундаментальную основу.

Определение мощности по силе тока для однофазной сети

Необходимость выполнения данной процедуры возникает чаще всего при установке ограничений на максимальную мощность электроприбора, который может быть включен в определенную розетку или их группу.

При нарушении этого ограничения повышается опасность возгорания, а пластиковые декоративные элементы выхода могут расплавиться из-за выделяемого избыточного тепла.

Согласно определениям, описанным в математической форме выражениями (1) и (2), чтобы найти мощность, достаточно умножить ток на напряжение.

Максимально допустимый ток указан на маркировке розетки и для большинства домашних товаров этого типа обычно составляет 6 А.

Напряжение, подаваемое из сети в розетку, составляет 220 — 230 В. Следовательно, максимальная мощность составляет 1,3 кВт.

Отдельно отметим, что риски повреждения розетки при подключении чрезмерно мощного устройства минимальны при правильно спроектированной домашней электропроводке.

Это полезное свойство обеспечивается:

• установка машины;
• использование вилок в мощных электроприборах, которые физически невозможно подключить к обычным розеткам (механический замок).

Своеобразным вариантом механической блокировки можно считать довольно популярное прямое подключение мощного стационарного устройства (кондиционер, бойлер) к сети без использования розеток.

Амперметр

Мы знаем, куда направляется ток, как его измеряют, как рассчитать, зная заряд и время, в течение которого этот заряд прошел. Осталось только замерить.

Устройство для измерения силы тока называется амперметром. Он включен в электрическую цепь последовательно с проводником, на котором измеряется ток.

Амперметры очень разные по принципу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, тепловые и индуктивные — и это только самые распространенные.

Мы рассмотрим только принцип работы термоамперметра, потому что для понимания принципа работы других приборов необходимо знать, что такое магнитное поле и катушки.

Термоамперметр основан на свойстве тока нагревать провода. Устроено это так: тонкий провод подключается к двум неподвижным клеммам. Эта тонкая нить стягивается шелковой нитью, привязанной к пружине. Попутно этот провод наматывается вокруг неподвижной оси, на которой крепится стрелка. Измеренный ток подается на неподвижные клеммы и пропускается по проводу (на рисунке стрелки указывают путь тока).

Ток слегка нагревает нить, заставляя ее растягиваться, в результате чего шелковая нить, прикрепленная к нити, отодвигается пружиной. Движение проволоки будет вращать ось, а значит и стрелку. Стрелка покажет значение измерения.

Связь мощности и тока в трехфазной сети

Принцип расчета мощности и тока для трехфазных сетей остается прежним. Основное отличие заключается в небольшой модернизации расчетных формул, позволяющей полностью учесть особенности построения данного вида разводки.

Следующее выражение традиционно принимается за базовое отношение:

L = 1,73 * U * I, (4)

кроме того, U в данном случае является линейным напряжением, то есть U = 380 В.

Выражение (4) подразумевает рентабельность использования трехфазных сетей в обоснованных случаях: при таком расположении разводки токовая нагрузка на отдельные провода падает до корня в три раза с одновременным трехкратным увеличением мощности, подводимой к нагрузке.

Для доказательства последнего факта достаточно заметить, что 380/220 = 1,73, а с учетом первого числового коэффициента получаем 1,73 * 1,73 = 3.

Приведенные выше правила подключения токов и мощности для трехфазной сети сформулированы в следующем виде:

• один кВт соответствует 1,5 А потребляемого тока;
• один ампер соответствует мощности 0,66 кВт.

Уточняем, что все сказанное верно в случае подключения нагрузки от так называемой звезды, что чаще всего встречается на практике.

также возможно соединение треугольником, меняющее правила расчета, но оно встречается довольно редко и в этой ситуации желательно обратиться к специалисту.

Закон Ома

Из этой статьи вы поняли, что такое поражение электрическим током. Но как рассчитать силу тока.

Вы можете увидеть формулу, по которой рассчитывается ток для участка цепи.

I-ток, Ампер
Напряжение U, Вольт
R-сопротивление, Ом

Для расчета силы тока необходимо разделить напряжение на сопротивление.

Формулы расчета силы тока

Электрический ток — это упорядоченное и прямое движение заряженных частиц.
Сила тока (I) — это количество тока, прошедшего за единицу времени через поперечное сечение проводника. Международная единица измерения — Ампер (А / А).

• Ток через мощность и напряжение (постоянный ток): I = P / U
•  Пропускаемый ток и напряжение (однофазный переменный ток): I = P / (U × cosφ)
• Пропускаемый ток и напряжение (трехфазный переменный ток): I = P / (U × cosφ × √3)
• Ток через мощность и сопротивление: I = (P / R)
•  Ток через напряжение и сопротивление: I = U / R
• П — мощность, Вт;
• U — напряжение, В;
• R — сопротивление, Ом;
• cos — коэффициент мощности.

Коэффициент мощности cos — это относительное скалярное значение, которое характеризует эффективность потребления электроэнергии. Для бытовой техники этот коэффициент почти всегда составляет от 0,90 до 1,00.

Измерение силы электрического тока

Электрический ток измеряется амперметрами. Кроме того, часто используются многофункциональные электроизмерительные устройства, например мультиметры, которые можно переключать, в том числе, в режим измерения силы электрического тока и выполнять функции амперметров.

Амперметры всегда подключаются последовательно с потребителем, на котором измеряется ток. Это означает, что ток через потребителя будет соответствовать току через амперметр.

Чтобы таким способом определить силу тока, необходимо разорвать электрическую цепь в месте измерения и вставить амперметр.

Амперметр включается в цепь через две клеммы или зажимы, имеющиеся на приборе. Один из выводов амперметра, как правило, имеет знак «+», другой — «-» (иногда знак «-» отсутствует). Клемму со знаком «+» необходимо подключить к проводу, идущему от положительного полюса источника питания.

Поскольку амперметр также имеет внутреннее сопротивление, он влияет на электрическую цепь во время измерения. Однако сопротивление амперметра обычно настолько мало, что его можно не заметить.

На рисунке 1 показано такое последовательное соединение на примере лампочки и амперметра.

Текущее измерение

Если вы не хотите вмешиваться в электрическую цепь путем отсоединения проводов, вы также можете косвенно измерить электрический ток с помощью токоизмерительных клещей. Другой вариант — измерить напряжение на потребителе, а затем, зная электрическое сопротивление потребителя, рассчитать ток по закону Ома.

Читайте также: Резистивное сопротивление: принцип действия простыми словами

Приборы для измерения силы тока

Устройство для измерения силы тока называется амперметром, помимо того, как измеряется ток. Он может быть стрелочным, цифровым и электронным. Его активно применяют в электротехнической лаборатории, автомобилестроении, точных науках и строительстве. По принципу действия он бывает электромагнитным, магнитоэлектрическим, термоэмиссионным, ферродинамическим, электродинамическим и цифровым. Он измеряет электрические токи переменного и постоянного тока.

Он работает благодаря взаимодействию магнитного поля с движущейся катушкой или сердечником, который находится в корпусе. Все типы очень просты в использовании. Все, что необходимо пользователю, — это внимательно изучить инструкцию и инструкцию по применению. Как правило, для начала измерения необходимо прикоснуться к проводнику с помощью щупа и нажать соответствующую кнопку. После этого на экране отобразится значение в амперах. Стоит отметить, что вольтметр, мультиметр и измерительная отвертка также измеряют силу тока.

Амперметр

Как найти силу тока по формуле

Мы отметили зависимость тока от сопротивления и напряжения. Материал проводника и его температура влияют на сопротивление, поэтому их значение не следует учитывать. Эта формула давно была выведена Георгом Омом и называется законом Ома. Кажется так:

• где U — напряжение,
• I — сила тока,
• R — сопротивление.

Для расчета силы тока достаточно знать сопротивление проводника и приложенное к нему напряжение. Какая единица измерения силы тока в формуле? Все значения должны быть в СИ. Ток измеряется в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление — в омах. Представленная формула действительна как для постоянного, так и для переменного тока, но и для переменного тока существует множество нюансов, которые следует учитывать.

Источник тока

Вода в трубе берется из водопровода, ключ с водой в земле — в общем, не на пустом месте. Электрический ток тоже имеет свой источник.

Источником может быть, например, гальванический элемент (обычная батарея). Батарея работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции высвобождают энергию, которая затем передается в электрическую цепь.

Любой источник должен иметь полюса: «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения. По сути, клеммы, к которым подключена электрическая цепь. На самом деле ток просто течет от «+» к «-».

От чего зависит электрический ток

Основной единицей измерения силы тока в СИ (Международной системе единиц) является ампер. Сокращенно на букву — А.

1 Ампер, единица измерения силы тока довольно большая, так как при таком токе через сечение проводника за секунду проходит примерно 6 241 509 074 460 762 607 электронов. Поэтому есть и другие незначительные количества:

• миллиампер (мА);
• микроампер (мкА).

В промышленности, наоборот, используются устройства большей мощности, где сила тока может достигать нескольких килоампер (кА). Величина силы тока зависит от многих показателей:

• секция проводника;
• материал проводника;
• температура материала;
• приложенное напряжение.

Рассмотрим по порядку. Если материал проводника такой же, но другого диаметра, ток будет проходить через проводник большого диаметра с большей силой, чем другой провод, при том же напряжении. Например, разное количество воды будет течь по ирригационным трубам, если трубы имеют разный диаметр.

Как влияет материал проводника? Все зависит от электронов на внешней орбитали: чем их меньше, тем легче они «покидают» свой атом и тем больше их содержится в проводнике.

Что касается проводников, то с повышением температуры их сопротивление электрическому току увеличивается. Объясняется это более интенсивными колебаниями атомов, которые тормозят электроны, задерживая их.

При абсолютном нуле, когда атомы неподвижны, устанавливается сверхпроводимость. Однако это касается только проводников; для полупроводников наблюдается обратная зависимость.

Последнее, от чего зависит электрический ток, — это приложенное напряжение. Это и понятно, чем больше сила будет влиять на электроны, а именно это подразумевается под напряжением, тем больше они будут задействованы. Определив, что влияет на силу тока, можно составить формулу, по которой рассчитывается ток, проходящий через проводник.

Cила тока: формула

Понятие силы тока лежит в основе современной электротехники. Без этих базовых знаний невозможно выполнять расчет схем, выполнять электрические действия, предотвращать, идентифицировать и устранять повреждения в цепи.

Определение тока через заряд

Как возникает

Чтобы понять, что такое сила тока, нужно знать условие ее возникновения: наличие частиц со свободным зарядом. Он движется по проводнику (его поперечному сечению) от одной точки к другой.

Физика силы тока состоит из упорядоченного движения электронов, на которое действует электрическое поле от источника энергии.

Чем больше заряженных частиц переносится и чем быстрее они движутся в одном направлении, тем более заряженными они достигают места назначения.

Движение электронов в проводнике

Помимо источника питания, элементы замкнутой цепи соединяют провода, по которым проходят электричество и потребители энергии (установки, резисторы).

Дополнительная информация. В металлических проводниках электроны служат передатчиком зарядов, газообразные — ионы, жидкости — перенос заряженных частиц осуществляется с помощью обоих типов частиц. Нарушение порядка прохождения свидетельствует о хаотическом движении зарядов, во время которого цепь будет обесточена.

Определение

Ток в проводнике — это количество электричества, которое проходит через поперечное сечение за единицу времени. Для увеличения этого значения необходимо отключить лампу от цепи или увеличить магнитное поле, создаваемое батареей.

Подключаем трансформатор тока

Единицей измерения силы электрического тока по международной системе SI (Systеme International) является ампер (А), названный в честь известного французского ученого XIX века Андре-Мари Ампера.

Дополнительная информация. Ампер — довольно внушительная электрическая мера. Сила тока до 0,1 А представляет смертельную опасность для жизни человека. Зажженная 100-ваттная бытовая лампочка пропускает электричество примерно до 0,5 А. В обогревателе это значение достигает 10 А, для портативного калькулятора хватит одной тысячной ампера.

В электротехнике измерения малых величин могут выражаться в микро- и миллиамперах.

Сила тока находят с помощью измерительного прибора (ампер — или гальванометра), последовательно включая его в нужный участок цепи. Небольшие значения измеряются с помощью микро- или миллиамперметра. Основными методами определения количества электроэнергии, потребляемой устройствами, являются:

• Магнитоэлектрический — при постоянном значении тока. Этот метод отличается большей точностью и низким энергопотреблением;
• Электромагнитный — для стационарных и переменных величин. С помощью этого метода ток в цепи определяется за счет преобразования магнитного поля в выходной сигнал датчика модуляции;
• Косвенный — основан на измерении напряжения при известном сопротивлении. Затем рассчитайте желаемое значение на основе закона Ома, показанного ниже.

Формула и чтение закона Ома

Согласно определению, силу тока (I) можно найти по формуле:

I = q / t, где:

• q — заряд, который проходит через проводник (C);
• t — продолжительность времени, необходимого для движения частиц).

Формула для тока гласит: требуемое значение I — это отношение заряда, прошедшего через проводник, к затраченному времени.

Примечание! Сила тока определяется не только зарядом, но и расчетными формулами, основанными на законе Ома, который гласит: сила электричества прямо пропорциональна напряжению проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Формула закона Ома поможет найти силу тока, которая выглядит как соотношение:

I = U / R, здесь:

• U — напряжение (В);
• R — сопротивление (Ом).

Это установленное соотношение физических величин используется для различных расчетов:

• с учетом характеристик блока питания;
• для расчетов в цепях токов любого направления;
• для многофазных цепей.

Примечание! Если жилы соединить последовательно, электричество каждого из них одинаковое. Параллельное соединение обеспечивает количество ампер, которое является суммой значений тока каждого проводника.

Как узнать мощность (скорость передачи или коэффициент преобразования мощности), используя текущее значение? Для этого нужно воспользоваться формулой:

P = U * I, где умножаемые значения указаны выше.

Виды

Как это работает и как выбрать трансформатор тока

При постоянном и переменном электричестве его сила имеет разную природу. Для цепочки с частицами, движущимися в постоянном направлении, все параметры остаются прежними. Вид переменных может изменять свое значение в том же или другом направлении. Количество электроэнергии в этом случае составляет:

• мгновенный, зависящий от амплитуды и частоты вибрации, связанной с угловой частотой;
• амплитуда: максимальное значение силы мгновенного тока за определенный период;
• эффективный: при преобразовании энергии количество тепла от обоих типов тока одинаково.

В бытовых электрических сетях проходит переменный ток, который при прохождении через блок питания электроприбора (компьютер, телевизор) преобразуется в постоянный ток).

Величина силы тока — это понятие, тесно связанное с электричеством, которое имеет большое значение для сферы повседневной жизни, национальной экономики и стратегических объектов. Кроме того, электроэнергетика является экономической базой государства и определяющим вектором развития внутри страны и на международном уровне.

Анализ простых схем с помощью закона Ома

Давайте посмотрим, как работают эти формулы, чтобы помочь нам проанализировать простые схемы:

Рисунок 1 — Пример простой схемы

В приведенной выше схеме есть только один источник напряжения (левая батарея) и только один источник сопротивления тока (правая лампа). Это позволяет очень легко применить закон Ома. Если мы знаем значения любых двух из трех величин (напряжения, тока и сопротивления) в этой цепи, мы можем использовать закон Ома для определения третьей.

В этом первом примере мы рассчитаем величину тока (I) в цепи, учитывая значения напряжения (E) и сопротивления (R):

Рисунок 2 — Пример 1. Напряжение источника и сопротивление лампы известны

Какой ток (I) в этой цепи?

I = frac {E} {R} = frac {12 B} {3 Ohm} = 4 A

Во втором примере мы рассчитаем значение сопротивления (R) в цепи с учетом значений напряжения (E) и тока (I):

Рисунок 3 — Пример 2. Напряжение источника и ток в цепи известны

Какое сопротивление (R) лампы?

R = frac {E} {I} = frac {36 B} {4 A} = 9 Ом

В последнем примере мы рассчитаем величину напряжения, подаваемого батареей, с учетом значений тока (I) и сопротивления (R):

Рисунок 4 — Пример 3. Известны ток в цепи и сопротивление лампы

Какое напряжение питает аккумулятор?

E = IR = (2 A) (7 Ohm) = 14 B

Что представляет собой ток

Перейдем к определению, что такое электрический ток!

Электрический ток — это прямое движение электрически заряженных частиц (в нашем случае это рыба) под действием электрического поля (в нашем случае это вода).

Связь с другими единицами СИ

Какие бывают усилители с точки зрения соотношения между электрическими блоками можно увидеть на примерах:

• при токе в 1 ампер (А) участок проводника за одну секунду пропускает через себя заряд в 1 кулон (Кл);
• при приложении заряда в 1 ампер к пластинам конденсатора емкостью 1 Ф, напряжение на пластинах будет увеличиваться, увеличиваясь каждую секунду на 1 В;
• емкость гальванических источников и батарей измеряется в ампер-часах (А * ч, или А * ч), 1 А * ч = 3660 С, это количество электричества проходит через проводник за 1 час;
• заданная максимальная мощность (ватт) выпрямителей или блоков питания является второй по важности характеристикой таких источников, она отмечена буквой B * A;
• количество электричества в разряде молнии составляет около 500 килоампер (1 кА = 10³ А);
• лампа накаливания мощностью 0,1 киловатт (кВт) потребляет 0,5 А.

Обозначение количества ампер относится к корпусам автоматических выключателей и предохранителей.

Примеры типичных токов

Текущие значения можно прочитать на информационных табличках на электроприемниках или в руководствах к этим устройствам. В таблице ниже приведены типичные значения электрических токов для различных электроприемников.

Потребитель	Текущая сила
Электрический термометр	около 0,00001 мА
Наушники	1 мА
Лампа накаливания 60 Вт	0,26 А
Лампа накаливания 75 Вт	0,33 А
Холодильник	0,8 А
Зарядное устройство для смартфона (быстрая зарядка)	2 А
Персональный компьютер	0,87 — 2,6 А
СВЧ	3,5 А
Пылесос	4 — 9 ЛА
Стиральная машина	6 — 10 ЛА
Электроплавильная печь	15000 А
Гром молния	10000 — 100000 А (в среднем 36000 А)

Кулон и электрический заряд

Одной из основных единиц измерения электрического тока, которой часто учат в начале курсов электроники, но не часто используются впоследствии, является кулон, единица измерения электрического заряда, пропорционального количеству электронов в неуравновешенном состоянии. Один кулон заряда соответствует 6 250 000 000 000 000 000 электронов. Символом количества электрического заряда является заглавная буква «Q», а единицей измерения кулонов является «Cl». Единица измерения тока, ампер, равна 1 кулону заряда, который проходит через заданную точку в цепи за 1 секунду. В этом смысле ток — это скорость движения электрического заряда по проводнику.

Как указывалось ранее, напряжение — это мера потенциальной энергии на единицу заряда, доступной для стимулирования протекания тока из одной точки в другую. Прежде чем мы сможем точно определить, что такое «вольт», нам нужно понять, как измерить эту величину, которую мы называем «потенциальной энергией». Общей метрической единицей измерения энергии любого вида является джоуль, который представляет собой количество работы, совершаемой силой в 1 ньютон при перемещении на 1 метр (в том же направлении). В этих научных терминах 1 вольт равен 1 джоулю электрической потенциальной энергии, умноженной на (деленный на) 1 кулон заряда. Таким образом, 9-вольтовая батарея выделяет 9 джоулей энергии на каждый кулон заряда, проходящего через цепь.

Эти единицы и символы электрических величин станут очень важными, когда мы начнем исследовать отношения между ними в цепях.

Направление тока

Раньше в учебниках физики писали так: однажды решили, что ток направлен с плюса на минус, а потом узнали, что электроны текут по проводам. Но эти электроны отрицательны, а это значит, что они не могут обойтись без них. Но поскольку мы уже согласовали направление, оставим как есть. Тогда у всех возник вопрос: а почему бы не изменить направление тока? Но ответа никто не получил.

Теперь пишут немного иначе: положительные частицы текут по проводнику от плюса к минусу, а ток направляется туда. Здесь ни у кого нет вопросов.

Итак, какая версия правильная? Фактически, они оба. Носители заряда разные для каждого типа материала. В металлах это электроны, в электролитах — ионы. Каждый тип частиц имеет свои знаки и необходимость бежать к противоположному полюсу заряда источника тока. Мы не будем выбирать направление тока для каждого типа материала, чтобы решить проблему! Поэтому принято ток направлять с плюса на минус. В большинстве заданий школьного курса направление течения роли не играет, но есть то очень коварное меньшинство, для которого этот момент будет очень важен. Поэтому помните: ток мы направляем с плюса на минус.

Как измерить силу тока?

Для измерения величины силы тока нам потребуются специальные приборы — амперметры. В настоящее время силу тока можно измерить с помощью цифрового мультиметра, который может измерять как силу тока, так и напряжение, сопротивление и так далее. Чтобы измерить силу тока, нам нужно подключить наше устройство к такой разомкнутой цепи.

Я также рекомендую вам посмотреть обучающее видео, где очень умный учитель простым языком объясняет, что такое «сила тока”.

Сила тока и сопротивление

Давайте еще раз взглянем на водопровод и зададим себе несколько вопросов. От чего зависит расход воды? Первое, что приходит в голову, — это давление. Почему на рисунке ниже молекулы воды движутся слева направо? Потому что давление слева больше, чем справа. Чем выше давление, тем быстрее будет течь вода по трубе — это элементарно.

Теперь вопрос в том, как увеличить количество электронов в поперечном сечении?

Первое, что приходит в голову, — это усилить давление. В этом случае расход воды увеличится, но не сильно, так как труба сломается, как нагревательная пластина во рту Тузика.

Второй — поставить трубу большего диаметра. В этом случае количество молекул воды в нашем сечении будет проходить больше, чем в тонкой трубке:

Все те же выводы можно применить и к обычной нити. Чем больше он в диаметре, тем больше он сможет «протянуть» через себя ток. Чем меньше диаметр, тем меньше нагрузки желательно, иначе он «сломается», то есть тупо сгорит. Это принцип предохранителей. Внутри такого предохранителя тонкая проволока. Его толщина зависит от силы тока, на которую он рассчитан.

предохранитель

Как только ток через тонкую проводку предохранителя превысит силу тока, на которую рассчитан предохранитель, предохранитель сработает и разомкнет цепь. Ток больше не может протекать через перегоревший предохранитель, поскольку проводка в предохранителе разомкнута.

перегоревший предохранитель

Поэтому силовые кабели, по которым «проходят» сотни и тысячи ампер, берут большого диаметра и стараются сделать их из меди, так как ее удельное сопротивление очень мало.

Кратные и дольные единицы

Ампер — довольно большая единица. Его дробные единицы обозначаются префиксами, которые можно найти в международной системе обозначений единиц СИ. На практике для обозначения усилителей используется лишь несколько единиц, кратных единицам. Чтобы разложить ампер на фракции или узнать, сколько в нем мелких величин, существует специальная программа — электронный преобразователь-калькулятор.

Что задыхается

Очень маленькие токи исчисляются тысячными долями ампер — миллиампер (мА), это 1 * 10-3А. В микроамперах (мкА) указано еще меньшее значение, чем это значение, это 1 * 10-6 А. Электронные схемы современных гаджетов работают с такими значениями.

Обогреватели, осветительные приборы и крупная бытовая техника пропускают через свои цепи токи величиной 0,1 А и более.

Интересный. Нервная система человека начинает реагировать на прохождение тока силой 0,5 мА. Его значение выше 50 мА уже опасно для здоровья. Действие переменного тока 100 мА в течение 2-3 секунд смертельно.

При определении эталона и калибровке устройств необходимо было измерить величины взаимодействия пары катушек с обмотками из большого количества витков провода очень малого сечения.

Сила тока в быту

В целях защиты бытовых сетей от коротких замыканий и перегрузок автоматические автоматы устанавливают в переменную электрическую цепь. Это выключатели, предназначенные для предельных значений, при которых происходит автоматическое отключение цепи.

Таким образом, автомат, рассчитанный на 2 А, выдержит кратковременную нагрузку до 2 А, при кратковременной нагрузке более 2 А отключится. Есть понятие «время-токовая характеристика (VTX)». Это параметр, который показывает зависимость времени срабатывания устройства от отношения тока, проходящего через автоматический выключатель, к его номинальному рабочему току.

Передатчик имеет буквенные индексы, которые наносятся на корпус переключателя. Они указывают на кратность установки электромагнитного разъединителя на номинальный ток машины. Это наименьшее значение, при котором произойдет мгновенное отключение.

Индексы букв, обозначающих BTX:

• Б (3-5 * Внутри);
• C (5-10 * дюйм);
• D (10-20 * дюймов).

При установке электропроводки рассчитывается максимальная мощность потребителей, сечение используемых проводов. При расчете следите за тем, чтобы максимальный ток не превышал допустимого значения для выбранного сечения.

Единицы измерения: вольт, ампер и ом

Чтобы иметь возможность делать осмысленные заявления об этих величинах в цепях, нам нужно уметь описывать их количества так же, как мы могли бы количественно определить массу, температуру, объем, длину или любую другую физическую величину. Для массы мы можем использовать единицы «килограмм» или «грамм». Для температуры мы можем использовать градусы Фаренгейта или Цельсия. В следующей таблице показаны стандартные единицы измерения электрического тока, напряжения и сопротивления:

Единица измерения силы тока, напряжения, сопротивленияЗначение Обозначение Единица измерения Аббревиатура единицы измерения

Текущий	В	Ампер	А
Напряжение	В	Вольт	В
Сопротивление	Р	Ом	Ом

«Символ», присвоенный каждой величине, — это стандартная латинская буква, которая используется для обозначения этого количества в формулах. Эти стандартизированные буквы используются во всех физических и технических дисциплинах и признаны во всем мире. «Аббревиатура единицы» для каждой величины — это буквенный знак или символы, используемые в качестве сокращения для конкретной единицы измерения.

Каждая единица измерения названа в честь известного экспериментатора в области электричества: ампер в честь француза Андре М. Ампера, вольт в честь итальянца Алессандро Вольта и ом в честь немца Георга Симона Ома.

Математический символ для каждой величины также важен. «R» для сопротивления и «V» для напряжения говорят сами за себя («Сопротивление» и «Напряжение» соответственно), в то время как «I» для тока кажется немного странным. Буква «I» означает «интенсивность» (поток заряда). Судя по исследованиям, которые мне удалось провести, есть некоторые разногласия относительно значения слова «я». Другой символ напряжения, «E», означает «электродвижущая сила». Символы «E» и «V» в основном используются взаимозаменяемо, хотя в некоторых текстах «E» зарезервировано для обозначения напряжения на источнике (таком как батарея или генератор), а «V» — для обозначения напряжения на любом другом элементе.

Все эти символы выражаются заглавными буквами, если величина (особенно напряжение или ток) не описывается в терминах короткого периода времени (так называемые «мгновенные» значения). Например, стабильное напряжение батареи в течение длительного периода времени будет обозначаться заглавной буквой «E», в то время как пиковое напряжение молнии, когда она ударяет по линии электропередачи, будет обозначаться строчной буквой «е» (или строчная буква «v»), чтобы пометить это значение как присутствующее в определенный момент времени. То же самое соглашение для строчных букв применяется и к текущему: строчная буква «i» представляет текущий в некоторый момент времени. Однако большинство измерений постоянного тока, которые стабильны во времени, будут показаны заглавными буквами.

Проводники и диэлектрики

Некоторые люди делят мир на черное и белое, а мы — на проводники и диэлектрики.

• Проводники — это материалы, по которым протекает электрический ток. Лучшие проводники — это металлы.
• Диэлектрики — это материалы, через которые не протекает ток. Светлый!

Дирижеры	Диэлектрики
Медь, железо, алюминий, олово, свинец, золото, серебро, хром, никель, вольфрам	Воздух, дистиллированная вода, поливинилхлорид, янтарь, стекло, резина, полиэтилен, полипропилен, полиамид, сухое дерево, резина

Тот факт, что диэлектрик не проводит электричество, не означает, что он не может накапливать заряд. Накопление заряда не зависит от возможности его передать.