Понятие об электрическом токе

В металлах вокруг ядра каждого атома электроны, движущиеся по внешним орбитам, слабо связаны с ядром. Часть этих электро­нов, оторвавшихся от своих ядер, находится в беспорядочном движении. Такие электроны принято называть свободными

Действием сил электрического поля можно упорядочить перемещение свободных электронов.

К Движение (дрейф) свободных электронов в определенном направлении называется электрическим током.

Сила тока определяется количеством электричества, проходящее через поперечное сечение проводника в секунду и измеряется в амперах. Один ампер — это сила тока, при которой через поперечное сечение проводника в секунду прохо­дит один кулон электричества, т. е. 6,3-10¹⁸ электронов.

Применяют единицы: миллиампер (ма) и микроампер (мка).

1 а=1000 ма, 1 о= 1000 000 мка, Сила тока измеряется приборами: амперметром, миллиамперметрами

и микроамперметром. Условно принято считать, что электрический ток в металлах течет в направлении, противоположном перемещению свободных электронов от [+] к[-].

Сопротивление.

Электроны, перемещающиеся под действием сил электрического поля, сталкиваются с атомами или молекулами проводника, что тормозит их поступательное движение. От формы проводника и структуры его материала зависит, как часто в среднем происходят такие столкновения. Это противодействие проводника направленному движению зарядов, т.е. электрическому току, является сопротивлением проводника. Оно обозначается буквой r (или R), а на основании закона Ома определяется его величина.

На основании закона Ома сопротивление цепи в пределах участка, не содержащего источников электрической энергии, равно отношению напряжения к силе тока:

r = U/I

сопротивление измеряется в омах (Ом или ). 1 Ом равен сопротивлению проводника, по которому течет ток силой 1 А при напряжении на концах проводника 1В.

Работа и мощность электрического тока.

Для оценки энергетических условий важно знать, сколь быстро совершается работа. Отношение работы к соответствующему промежутку времени называется мощностью Р. таким образом, в электрической цепи

Р=UI

Единица мощности называется ватт (Вт); 1Вт=Дж/с=В*А. Это мощность, при которой за 1 с совершается работа в 1 Дж. В системе СИ ватт используется как единица для измерения самых различных видов мощности¹. Для электрических цепей ватт есть мощность тока 1 А при напряжении на концах проводника 1В.

Кратные единицы мощности: милливатт (мВт), 1 мВт= 1*10^-3 Вт; киловатт (кВт), 1 кВт = 1000 Вт и мегаватт (МВт), 1МВт= 1 000 000 Вт= 1000 кВт.

ПОНЯТИЕ О ВЕКТОРАХ И ВЕКТОРНЫХ ДИАГРАММАХ

При изучении и расчете цепей переменного тока удобно пользо­ваться векторными диаграммами, на которых синусоидальные эдс, напряжения и токи условно изображают с помощью векто­ров: Применение этих диаграмм упрощает изучение и расчет цепей и вносит наглядность в рассматриваемые соотношения.

Сравнивать можно векторы, которые обладают одной и той же размерностью.

Р авенство двух векторов АВ и CD обозначают так: АВ=CD. Векторы можно складывать. Суммой двух векторов АВ и AD называется третий вектор АС, который служит диагональю

В С

А D

параллелограмма, сторонами которого являются слагаемые векторы.

Е сли два вектора А к В лежат на одной прямой, то сумма таких векторов равна их алгебраической сумме, выраженной вектором ~C.Сумма векторов не зависит от порядка сложения:

А +В+С=С+В+А

Сложение векторов можно производить по правилу треугольника. : _

Д ля сложения вектора АВ с вектором ВС из точки А строят вектор АВ, из конца этого вектора строят вектор ВС. Тогда вектор АС, соединяющий начало одного с концом другого, и будет суммой векторов. Это можно записать так: AB+BC=AC.