Свойства электрического тока: свойства электрического тока и его виды

Действие электрического тока

Наличие тока в электроцепи всегда проявляется каким-либо действием. Например, работа при конкретной нагрузке или какое-то сопутствующее явление. Следовательно, именно действие электротока говорит о его присутствии как таковом в той или иной электроцепи. То есть, если работает нагрузка, то ток имеет место быть. 

Известно, что электрический ток вызывает различного рода действия. Например, к таковым относятся тепловые, химические, магнитные, механические или световые. При этом различные действия электрического тока способны проявлять себя одновременно. Более подробно о всех проявлениях мы расскажем Вам в данном материале.

Тепловое явление

Известно, что температура проводника повышается при прохождении через него тока. В качестве таких проводников выступают различные металлы или их расплавы, полуметаллы или полупроводники, а также электролиты и плазма. Например, при пропускании через проволоку из нихрома электрического тока происходит ее сильное нагревание.

Данное явление используют в приборах нагрева, а именно: в электрических чайниках, кипятильниках, обогревателях и т.п. Электродуговая сварка отличается самой большой температурой, а именно нагрев электродуги может достигать до 7 000 градусов по Цельсию. При такой температуре достигается легкое расплавление металла. 

Количество выделяемой теплоты напрямую зависит от того, какое напряжение было приложено к данному участку, а также от электротока и времени его прохождения по цепи. 

Для расчета объемов выделяемой теплоты используется или напряжение, или сила тока. При этом необходимо знание показателя сопротивления в электроцепи, поскольку именно оно провоцирует нагрев из-за ограничения тока. Также количество тепла можно определить при помощи тока и напряжения.

Химическое явление

Химическое действие электротока заключается в электролизе ионов в электролите. Анод при электролизе присоединяет к себе анионы, катод – катионы. 

Иными словами, во время электролиза на электродах источника тока происходит выделение определенных веществ.

Приведем пример: в кислотный, щелочной или же солевой раствор опускаются два электрода. После пропускается по электроцепи ток, что провоцирует создание положительного заряда на одном из электродов, на другом – отрицательного. Ионы, которые находятся в растворе, откладываются на электроде с иным зарядом. 

Химическое действие электротока применяется в промышленности. Так, используя данное явление, осуществляют разложение воды на кислород и водород. Кроме того, при помощи электролиза получают металлы в их чистом виде, а также осуществляют гальваническое покрытие поверхности. 

Магнитное явление

Электрический ток в проводнике любого агрегатного состояния создает магнитное поле. Иными словами, проводник при электрическом токе наделяется магнитными свойствами.

Таким образом, если к проводнику, в котором протекает электроток, приблизить магнитную стрелку компаса, то та начнет поворачиваться и займет к проводнику перпендикулярное положение. Если же на сердечник из железа намотать данный проводник и пропустить сквозь него постоянный ток, то данный сердечник примет свойства электромагнита. 

Природа магнитного поля всегда заключается в наличии электрического тока. Объясним: движущиеся заряды (заряженные частицы) образуют магнитное поле. При этом токи противоположного направления отталкиваются, а одинакового направления – притягиваются. Данное взаимодействие обосновано магнитным и механическим взаимодействием магнитных полей электротоков. Выходит, что магнитное взаимодействие токов первостепенно. 

Магнитное действие применяется в трансформаторах и электромагнитах. 

Световое явление

Самый простой пример светового действия – лампа накаливания. В данном источнике света спираль достигает нужной температурной величины посредством проходящего сквозь нее тока до состояния белого каления. Тем самым и излучается свет. В традиционной лампочке накаливания всего лишь пять процентов всей электроэнергии расходуется на свет, остальная же львиная доля преобразуется в тепло.  

Более современные аналоги, например, люминесцентные лампы наиболее эффективно преобразуют электроэнергию в свет. То есть, около двадцати процентов всей энергии лежит в основе света. Люминофор принимает УФ-излучение, идущее от разряда, что возникает в ртутных парах или в инертных газах. 

Самая эффективная реализация светового действия тока происходит в светодиодных источниках света. Электрический ток, проходя через pn-переход, провоцирует рекомбинацию носителей заряда с излучением фотонов. Лучшими led излучателями света являются прямозонные полупроводники. Изменяя состав данных полупроводников, возможно создание светодиодов для различных световых волн (разной длины и диапазона). Коэффициент полезного действия светодиода достигает 50 процентов. 

Механическое явление

Напомним, что вокруг проводника с электрическим током возникает магнитное поле. Все магнитные действия преобразуются в движение. Примером служат электрические двигатели, магнитные подъемные установки, реле и др.

В 1820 году Андре Мари Ампер вывел известный всем «Закон Ампера», который как раз описывает механическое действие одного электротока на другой. 

Данный закон гласит, что параллельные проводники с электрическим током одинакового направления испытывают притяжение друг другу, а противоположного направления, наоборот, отталкивание. 

Также закон ампера определяет величину силы, с которой магнитное поле воздействует на небольшой отрезок проводника с электротоком. Именно данная сила лежит в основе функционирования электрического двигателя.

Статьи по теме: 

• Что такое проводник и диэлектрик?
• Электрический ток и его скорость
• Что такое электролитическое заземление?

Электрический ток: польза и опасность

Что такое электрический ток знает каждый старшеклассник. Более того, современную жизнь просто невозможно представить без использования электрической энергии.

Электрический ток дарит нам и свет (электрические лампы), и тепло (электронагревательные приборы). В своей жизни мы используем самые разные электротехнические устройства, которые делают ее комфортнее (телевизор, радиоприёмник, телефон, стиральная машина, пылесос и так далее). Промышленность просто перестала бы существовать, если бы не было электричества. Однако, при всей той пользе, которую несет в себе использование электрического тока, он вместе с тем содержит в себе и опасность. Давайте попробуем разобраться, что нужно учитывать, чтобы это использование было безопасным.

Сначала следует отметить, что электрический ток может оказать на человеческий организм негативное воздействие:

1. Механическое: электрический ток приводит к сильному и резкому сокращению мышц вплоть до их разрыва.

2. Термическое: температурный нагрев тканей организма (ожог) вызывает функциональное расстройство органов.

3. Электролитическое: физико-химические процессы электролиза, происходящие под действием электрического тока в живых тканях, приводят к нарушению баланса.

4. Световое: вспышки света и ультрафиолетовое излучение, созданное электрическим током приводят к негативному воздействию на глаза.

5. Биологическое: действие электрического тока может привести к раздражению и перевозбуждению нервной системы человека.

Электрический ток в проводнике описывается законом Ома для участка цепи:

где I – сила тока в проводнике, измеряемая в амперах (А), U – электрическое напряжение на концах проводника, измеряемое в вольтах (В), R – электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом).

Действие электрического тока на организм человека в первую очередь определяется силой тока. Переменный электрический ток частоты 50 Гц, используемый для работы бытовой техники, является смертельно опасным, если сила тока равна или больше, чем 0,1А. К потере сознания приводят токи силой 0,05–0,1 А. Токи силой менее 0,05 А считаются сравнительно неопасными и приводят лишь покалыванию и к неприятным ощущениям в организме.

Однако, даже при небольших токах силой 0,005–0,02 А мышцы теряют способность самопроизвольно сокращаться, и человек может оказаться долгое время под воздействием электрического тока, что не безопасно.

Согласно закону Ома сила тока обратно пропорциональна электрическому сопротивлению, которое может быть различным. Если кожа человека сухая и огрубевшая сопротивление равно примерно 100000–200000 Ом. Если кожа влажная и тонкая, то – 30000–50000 Ом. Самая неблагоприятная ситуация будет, если человек стоит на хорошо проводящей поверхности, в этом случае сопротивление уменьшается до 10000–20000 Ом. В условиях повышенной влажности сопротивление может быть очень небольшим: 1000–2000 Ом.

Таким образом, если человеческий организм оказался под воздействием бытового напряжения 220 В, то в самом неблагоприятном случае при сопротивлении в 1000 Ом, согласно закону Ома, сила тока будет 0,22 А. Такая сила тока может привести к параличу дыхания. В самом лучшем случае при сопротивлении в 200000 Ом сила тока будет 0,0011 А. Действие такого тока приведет лишь к неприятным ощущениям.

Поэтому никогда не нужно касаться оголенных проводов или неисправных электроприборов, если нет абсолютной уверенности в том, что они не находятся под напряжением. Особенно опасно прикосновение двумя руками, так как в этом случае электрический ток пройдет через область сердца.

По предложенному методу мы предлагаем вам решить задачу:

Определите, силу тока через резиновые перчатки толщиной 1мм, если площадь соприкосновения с электрическим проводом, находящимся под напряжением 220В, равна 1мм².Удельное сопротивление резины 10¹³Омм.

Автор: Матвеев К.В., методист ГМЦ ДО г.Москвы

Свойства электрического тока — ТН Электро

Электрический ток, протекающий в электрическом материале, может совершать или индуцировать усилие или энергию, а именно:
— Вырабатывать тепловую энергию,
— Вызывать магнитную энергию,
— Повышать энергию света и
— Вызывает химическую реакцию.

Электрическая энергия преобразуется в другую энергию. Электричество, протекающее в проводнике, может вызвать тепло или магнитное поле. Мы можем знать электродвигатель, вращение на катушке вызвано крутящим моментом. Крутящий момент или момент силы, создаваемый магнитной силой в результате взаимодействия с магнитным полем движения заряда. С современным стилем это может позволить вращающийся электродвигатель, который затем можно применить к вентилятору, электродвигателям и другому механическому оборудованию.

Различают два вида электрического тока: постоянный ток (direct current) и переменный ток (acable current). Постоянный ток для протекания в одном направлении. Электрический ток Meruakan постоянного тока, вырабатываемый сухими батареями и аккумуляторными батареями. Постоянный ток редко используется в промышленности в качестве основного источника энергии, но более широко используется для распределительных промышленных систем управления. Переменный ток всегда реверсируется через каждый заданный интервал.

Переменный ток — это вид тока, используемый для питания электрических приборов бытового, коммерческого и промышленного назначения. Ток, протекающий в электрической цепи, измеряется в амперах (сокращенно А). Сила тока в один ампер — это сила тока, необходимая для протекания электрического тока через сопротивление в один ом при электрическом напряжении в один вольт.

Электрический ток можно измерить с помощью электрического измерительного прибора, называемого амперметром. На практике для измерения электрического тока в малых масштабах обычно используют миллиамперную величину, где 1 миллиампер (мА) = 0,001 ампер (А). Вместо измерения расхода большого масштаба используется килоамперная величина, где 1 килоампер (кА) = 1000 ампер (А). Электрический ток, потребляемый электрическим оборудованием, может использоваться в качестве эталона заявленной возможности эксплуатации электрического оборудования.

Например, электронагревательное оборудование с сопротивлением 20 Ом будет потреблять ток силой 11 ампер при приложенном напряжении 220 вольт. Другой пример, например, оборудование HVAC, которое работает, измеряет потребляемую мощность с помощью известного амперметра и потребляет ток 4,9 ампер. По результатам этого измерения техник/механик, измеряющий электрические токи, может сразу определить целесообразность работы строительного ОВиК оборудования, сравнив результаты измерения тока с данными номинального тока потребления Яг, указанными на заводской табличке.

Оборудование HVAC работает оптимально, когда потребляемый ток может достигать 80% от номинального тока, указанного на заводской табличке. В физике количество заряда, которое течет каждую секоння, называется электрическим током. Поток заряда — электроны. Электроны текут в цепи очень медленно. Один моль электронов, протекающих по медным кабелям с площадью поперечного сечения 10-6 м2, имеет только скорость порядка 10-4 м/с.

Скорость можно представить только так, как муравей бежит медленнее или даже дольше. Источник питания, имеющий положительный полюс и отрицательный полюс, если положительный полюс и отрицательный полюс смонтированы в трубопроводе, будет иметь место перенос электронов от отрицательного полюса к положительному. Это смещение в попытке найти баланс количества протонов и электронов в каждом атоме.

Электрический проводник в нормальных условиях, количество электронов и протонов в каждом атоме находится в равновесии. Но после того, как проводник соединен с положительным полюсом и отрицательным полюсом источника питания, электроны будут подталкивать электроны в проводнике, и произошло смещение электронов в проводнике. Движение электронов в проводнике называется потоком электронов. В обсуждении теории электричества не было дальнейшего движения электронов, что более важно для понимания электрического тока.

1. свойства электрических зарядов2 свойства электрического заряда2 свойства линий электрического поля3 основные электрические свойства3 свойства электрического заряда3 свойства электрического поля3 свойства линий электрического поля3 свойства электрической силы3 свойства электричества4 свойства электрического заряда4 свойства линий электрического поля4 свойства силовых линий4 свойства электричества4 свойства статического электричества5 свойства электрических зарядов5 свойства силовых линий5 свойства силовых линий6 свойства электрического заряда7 свойства силовых линий8. какие свойства электрического тока измеряются в амперах вольтах и ​​омах электрические свойства алюминия и электрические свойства в основных свойствах электрического заряда 2022-02-09

Электрический ток и его эффекты – объяснение, единица измерения, свойства и эффекты

Наши предки использовали огонь для освещения, тепла и приготовления пищи. Сегодня одним щелчком выключателя, выключением ручки или нажатием кнопки мы получаем мгновенную мощность. Это возможно благодаря электрическому току. Это одно из важных открытий, которые помогли нам революционизировать наш образ жизни. С момента нашего пробуждения до момента, когда мы ложимся спать, наша жизнь зависит от электричества. От телевизора, который вы просто смотрите, до тостера, который вы используете для поджаривания хлеба, все работает от тока. Помимо того, что электричество играет серьезную роль в приеме, оно также играет решающую роль в промышленности, на транспорте и в связи. В этой статье давайте узнаем больше об этом важном ресурсе, от которого мы сильно зависим.

Что такое электрический ток?

Электрический ток — это скорость потока электронов в проводнике. Единицей электрического тока в системе СИ является Ампер. Электроны — это мельчайшие частицы, существующие в молекулярной структуре вещества. Иногда эти электроны удерживаются сильно, а иногда слабо. Когда электроны свободно удерживаются ядром, они могут свободно перемещаться в пределах тела. Электроны являются отрицательно заряженными частицами, поэтому, когда они перемещаются, перемещается ряд зарядов, и мы называем это движение электронов электрическим током. Следует отметить, что количество электронов, готовых к движению, определяет способность конкретного вещества проводить электричество. Некоторые материалы позволяют току маневрировать лучше, чем другие.

Что такое электродвижущая сила?

Движение свободных электронов обычно бессистемно. Если на электроны действует сила, заставляющая их двигаться в определенном направлении, то до некоторой степени устраняется случайное движение электронов. Достигается общее движение в одном направлении. Сила, которая действует на электроны, заставляя их двигаться в определенном направлении, известна как электродвижущая сила, а ее величина известна как напряжение и измеряется в вольтах.

Единица электрического тока

Величина электрического тока измеряется в кулонах в секунду. Единицей электрического тока в системе СИ является Ампер, который обозначается буквой А. Ампер вместе определяется как кулон заряда, проходящего некоторое расстояние за одну секунду. Если 6,241 x 10 ¹⁸ электронов протекают через нашу систему координат в секунду, то электрический ток протекает через ее «один ампер»

Единица измерения Ампер широко используется в электрических и электронных технологиях наряду с такими множителями, как миллиампер (0,001 А), микроампер (0,000001 А) и так далее.

Визуализация электрического тока

Чтобы глубже понять, что такое электрический ток и как он ведет себя во время проводника, мы воспользуемся аналогией электричества с кальяном. Конечно, есть некоторые ограничения, но они служат очень простой иллюстрацией течения и течения.

(Изображение скоро будет загружено)

Мы можем сравнить электрический ток с водой, протекающей по трубе. Когда к одному концу трубы прикладывается давление, вода вынуждена течь по трубе в одном направлении. Объем потока воды пропорционален давлению на верхнюю часть. Это давление можно сравнить с электродвижущей силой.

Обычный поток тока и поток электронов

Существует много путаницы между обычным потоком тока и потоком электронов. В этом разделе давайте разберемся в их различиях.

(Изображение будет загружено в ближайшее время)

Обычный ток

Обычный ток работает от положительного к отрицательному выводу и указывает направление, в котором будут течь положительные заряды.

Поток электронов

Поток электронов движется от отрицательного вывода к положительному. Электроны заряжены и поэтому заинтересованы в положительной клемме, так как разные заряды притягиваются.

Свойства электрического тока

• Электрический ток является важной величиной в электронных схемах. Мы настолько приспособили электричество в своей жизни, что представить жизнь без него становится невозможно. Поэтому важно знать свойства электрического тока.

• Мы знаем, что ток является результатом потока электронов. Под электричеством понимается работа по перемещению электронного потока. Электричество часто преобразуется в другие виды энергии, такие как тепло, энергия света и т. д. 

• Существует два вида тока, которые называются переменным (AC) и постоянным (DC). Постоянный ток может течь только в одном направлении, тогда как переменный ток течет в двух направлениях. Постоянный ток не используется в качестве основного источника энергии в промышленности. Он в основном используется в устройствах с низким напряжением, таких как зарядка аккумуляторов, авиационные приложения и т. Д. Переменный ток используется для работы приборов как бытового, так и промышленного и коммерческого назначения.

• Электрический ток измеряется в амперах. Один ампер тока представляет собой один кулон электрического заряда, проходящего мимо выбранной точки за одну секунду.

• Обычное направление электрического тока — это направление, в котором движется заряд. Отныне текущий поток во внешней цепи направлен далеко от положительного полюса к отрицательному полюсу батареи.

Влияние электрического тока

Когда по проводнику течет ток, существует ряд признаков, по которым можно определить, течет ток или нет. Ниже приведены наиболее характерные признаки:

Нагревающий эффект электрического тока

Когда наша одежда сминается, мы используем железный ящик, чтобы сделать нашу одежду свежей и аккуратной. По принципу греющего действия тока работают железные ящики. Есть много таких устройств, которые используют эффект нагрева.

Когда электрический ток протекает по проводнику, внутри проводника выделяется тепло.

Эффект нагрева определяется следующим уравнением

H=I2RT

Эффект нагрева зависит от следующего фактора:

• Время «t», в течение которого протекает ток. Чем дольше ток течет в проводнике, тем больше тепла выделяется.

• Электрическое сопротивление проводника. Чем выше сопротивление, тем выше выделяемое тепло.

• Сумма тока. Чем больше сила тока, тем больше выделяется тепла.

Если настоящее мало, то количество генерируемого тепла, вероятно, будет очень маленьким и не должно быть замечено. Однако, если подарок больше, то возможно, что генерируется явное количество тепла.

Магнитный эффект электрического тока

Другим важным эффектом, заметным при протекании электрического тока по проводнику, является нарастание магнитного поля. Мы можем наблюдать это, когда помещаем компас близко к проводу, по которому течет достаточно большой постоянный ток, стрелка компаса отклоняется. Магнитный поток, создаваемый током, находит хорошее применение в ряде областей. Наматывая проволоку в катушку, часто усиливают эффекты и часто изготавливают электромагнит.

Химический эффект электрического тока

Когда электрический ток проходит через раствор, раствор ионизируется и распадается на ионы. Это связано с тем, что при прохождении электрического тока через ответ происходит реакция. В зависимости от природы раствора и используемых электродов в растворе могут наблюдаться следующие эффекты:

• Изменение цвета раствора

• Металлические отложения на электродах

• Выделение газа или образование пузырьков в растворе

Гальванопокрытие и электролиз – это применение химического воздействия электрического тока.

Обзор главы 14 «Электрический ток класса 7»

«Электрический ток и его воздействие» является главой 14 научной книги NCERT для класса 7, она предписана Центральным советом среднего образования и касается понятий химии, понимание которых чрезвычайно важно. для изучения сложных понятий, которым учат в старших классах.

Учебный материал, представленный данными об электрическом токе и его эффектах, подробно обсуждает электрический заряд, электрический ток, меньшие единицы электрического тока, поток тока, электрический потенциал и разность потенциалов, источники электричества, эффекты электричества. , нагревательный эффект, электромагнит, использование электромагнитов, электрический звонок, электрический зуммер, химическое действие, электрическая цепь, последовательное соединение электрических элементов, параллельное соединение ламп, проводники и изоляторы.

Студенты, которым может быть трудно понять эти различные термины, используемые в химии и физике, могут обратиться к примечаниям Веданту об электрическом токе и его эффектах; это основная глава, в которой вводятся различные термины, важные для высших учебных заведений по физике, а также по химии. Эти сложные концепции написаны чрезвычайно упрощенным языком и предназначены для студентов, чтобы помочь им получить полное представление о многих обсуждаемых темах.

Фалес был великим ученым в 600 г. до н.э. Он наблюдал, что происходит, когда янтарь натирают шерстью, он приобретает свойство притягивать волосы, крошечные кусочки бумаги или пробки. Гораздо позже, в 16 веке, Гилберт обнаружил те же свойства различных других веществ, таких как кошачья кожа, сургуч, шерсть и т.