Сила тока в чем измеряется и чем: Сила тока в физике — что это такое?

Содержание

Сила тока в физике — что это такое?

Электрический ток

По проводам течет электрический ток. Причем он именно «течет», практически как вода. Представим, что вы — счастливый фермер, который решил полить свой огород из шланга. Вы чуть-чуть приоткрыли кран, и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала.

Сила струи очень слабая. Потом вы решили, что напор нужен побольше и открыли кран на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что ни один помидор не останется без внимания, хотя в обоих случаях диаметр шланга одинаков.

А теперь представьте, что вы наполняете два ведра из двух шлангов. У зеленого напор сильнее, у желтого — слабее. Быстрее наполнится то ведро, в которое льется вода из шланга с сильным напором. Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из двух разных шлангов тоже разный. Иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.

Если мы возьмем проводник с током, то будет происходить то же самое: заряженные частицы будут двигаться по проводнику, как и молекулы воды. Если больше заряженных частиц будет двигаться по проводнику, то «напор» тоже увеличится.

Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц.

Практикующий детский психолог Екатерина Мурашова

Бесплатный курс для современных мам и пап от Екатерины Мурашовой. Запишитесь и участвуйте в розыгрыше 8 уроков

Сила тока

Сразу возникает потребность в величине, которой мы будем «напор» электрического тока измерять. Такая, чтобы она зависела от количества частиц, которые протекают по проводнику.

Сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой заряд прошел через проводник за единицу времени.

Как обозначается сила тока?

Сила тока обозначается буквой I

Сила тока

I = q/t

I — сила тока [A]

q — заряд [Кл]

t — время [с]

Сила тока измеряется в амперах. Единица измерения выбрана не просто так.

Во-первых, она названа в честь физика Андре-Мари Ампера, который занимался изучением электрических явлений. А во-вторых, единица этой величины выбрана на основе явления взаимодействия двух проводников.

Здесь аналогии с водопроводом провести, увы, не получится. Шланги с водой не притягиваются и не отталкиваются вблизи друг друга (а жаль, было бы забавно).

Когда ток проходит по двум параллельным проводникам в одном направлении, проводники притягиваются. А когда в противоположном направлении (по этим же проводникам) — отталкиваются.

За единицу силы тока 1 А принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной 1 м, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой 0,0000002 Н.

Задача

Найти силу тока в цепи, если за 2 секунды в ней проходит заряд, равный 300 мКл.

Решение:

Возьмем формулу силы тока

I = q/t

Подставим значения

I = 300 мКл / 2 с = 150 мА

Ответ: сила тока в цепи равна 150 мА

Чтобы хорошо запомнить теорию, нужно много практики. Классический курс по физике для 10 класса в онлайн-школе Skysmart — отличная возможность попрактиковаться в решении задач.

Проводники и диэлектрики

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

Проводники — это материалы, которые проводят электрический ток. Самыми лучшими проводниками являются металлы.
Диэлектрики — материалы, которые не проводят электрический ток. Изи!

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

То, что диэлектрик не проводит электрический ток, не значит, что он не может накапливать заряд. Накопление заряда не зависит от возможности его передавать.

Бесплатные занятия по английскому с носителем

Занимайтесь по 15 минут в день. Осваивайте английскую грамматику и лексику. Сделайте язык частью жизни.

Направление тока

Раньше в учебниках по физике писали так: когда-то давно решили, что ток направлен от плюса к минуса, а потом узнали, что по проводам текут электроны. Но электроны эти — отрицательные, а значит к минусу идти не могут. Но раз уже условились о направлении, поэтому оставим, как есть. Вопрос тогда возникал у всех: почему нельзя поменять направление тока? Но ответ так никто и не получил.

Сейчас пишут немного иначе: положительные частицы текут по проводнику от плюса к минусу, туда и направлен ток. Здесь вопросов ни у кого не возникает.

Так и какая версия верна?

На самом деле, обе. Носители заряда в каждом типе материала разные. В металлах — это электроны, в электролитах — ионы. У каждого типа частиц свои знаки и потребность в том, чтобы бежать к противоположно заряженному полюса источника тока.

Не будем же мы для каждого типа материала выбирать направление тока, чтобы решить задачу! Поэтому принято направлять ток от плюса к минусу. В большинстве задач школьного курса направление тока роли не играет, но есть то самое коварное меньшинство, где этот момент будет очень важным. Поэтому запомните — направляем ток от плюса к минусу.

Источник тока

Вода в шланге берется из водопровода, ключа с водой в земле — в общем, не из ниоткуда. Электрический ток тоже имеет свой источник.

В качестве источника может выступить, например, гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции выделяют энергию, которая потом передается электрической цепи.

У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения. По сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «-».

Амперметр

Мы знаем, куда ток направлен, в чем измеряется сила тока, как ее вычислить, зная заряд и время, за которое этот заряд прошел. Осталось только измерить.

Прибор для измерения силы тока называется амперметр. Его включают в электрическую цепь последовательно с тем проводником, в котором ток измеряют.

Амперметры бывают очень разными по принципу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, тепловые и индукционные — и это только самые распространенные.

Мы рассмотрим только принцип действия теплового амперметра, потому что для понимания принципа действия других устройств необходимо знать, что такое магнитное поле и катушки.

Тепловой амперметр основан на свойстве тока нагревать провода. Устроен так: к двум неподвижным зажимам присоединена тонкая проволока. Эта тонкая проволока оттянута вниз шелковой нитью, связанной с пружиной. По пути эта нить петлей охватывает неподвижную ось, на которой закреплена стрелка. Измеряемый ток подводится к неподвижным зажимам и проходит через проволоку (на рисунке стрелками показан путь тока).

Под действием тока проволока немного нагреется, из-за чего удлинится, вследствие этого шелковая нить, прикрепленная к проволоке, оттянется пружиной. Движение нити повернет ось, а значит и стрелку. Стрелка покажет величину измерения.

формула, единица измерения, определение простыми словами, прибор, какой буквой обозначается

Электричеством пользуются все и постоянно, поэтому знание его природы необходимо каждому. Разбираемся, каким прибором измеряется сила тока и какой буквой она обозначается. Наш эксперт поможет окончательно разобраться и сделать понятным физический смысл явления

Борис Михеев

Автор КП

Николай Герасимов

Старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок»

Электрический ток, текущий по проводу, можно сравнить с водой, текущей по шлангу. Струя воды может обладать как огромной силой, способной, например, сбить человека с ног, так и силой очень маленькой, как при капельном поливе, где её хватает лишь на то, чтобы капелька жидкости покинула шланг. Так вот, электрический ток тоже обладает силой.

Определение силы тока простыми словами

Сила тока – это упорядоченное движение заряженных частиц. Её величина может проявляться, например, в яркости лампы. Ток в мощном прожекторе обладает большой силой и совершает большую работу, что проявляется в том, что его лампа даёт много света. Лампа же ночника светит слабо, и в этом случае говорят, что сила тока маленькая.

Природа силы тока

Если посмотреть на определение силы тока, то можно выделить два условия, необходимые для его возникновения: наличие свободных зарядов и электрического поля, которое заставит двигаться все эти заряды в одну сторону, то есть упорядоченно. Например, в металлах такими свободными зарядами являются свободные электроны, которые очень плохо притягиваются к ядрам, и даже теплового движения достаточно, чтобы разорвать их связь. Таким образом, электрический ток имеет электромагнитную природу.

В ТЕМУ

Формула силы тока

I = N/t

Где:

I — собственно сила тока, Амперы;
N — количество электронов;
t — период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды.

Электромобиль — один из современных примеров использования электричества в нашей жизни. Фото: Pixabay.com

Единица измерения силы тока

Единица измерения силы тока – Ампер, одна из основных единиц системы СИ ⓘ.

Международная система единиц, СИ (Le Système International d’Unités — SI) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы.

Прибор для измерения силы тока

Приборы для измерения силы тока называются амперметры. Приборы для измерения малых токов порядка миллиампер (одна тысячная часть от ампера) или микроампер (одна миллионная часть от ампера) называются миллиамперметры и микроамперметры соответственно. Для измерения больших токов порядка килоампер (тысячи ампер) используют приборы, которые называются килоамперметры.

Популярные вопросы и ответы

На вопросы читателей отвечает Николай Герасимов, старший преподаватель в Домашней школе по физике «ИнтернетУрок»

Какой буквой обозначается сила тока?

Сила тока обозначается буквой I.

Какова сила тока в проводнике?

Токи, с которыми мы можем встретиться, могут быть от нескольких миллиампер до сотен тысяч ампер. Например, токи, текущие по проводам в наших домах, редко превышают значения в 10 ампер. Однако стоит сразу отметить, что ток силой несколько десятков миллиампер вызывает неприятные ощущения, а ток силой 0,1 А (Ампера) может быть смертельным для человека. Все мы пользуемся зарядными устройствами для мобильных телефонов, ток в которых может достигать 1-2 А, поэтому нужно быть аккуратными при зарядке телефонов и обязательно соблюдать меры предосторожности.

Как измерить силу тока мультиметром?

Сегодня электрики нередко используют мультиметры – приборы, которые позволяют измерять силу тока, напряжение, сопротивление, электроёмкость конденсаторов и так далее. Для измерения силы тока нужно правильно подключить провода и выставить соответствующий режим работы. В разных приборах могут быть различные способы включения, но сектор для измерения силы тока обычно обозначен буквой «А», а начинать нужно с режима для измерения максимального тока, иначе прибор может сгореть. Также следует помнить, что амперметр нельзя подсоединять к источнику тока без потребителей, например электрической лампы. То есть ни в коем случае нельзя щупы мультиметра, работающего в режиме амперметра, присоединять непосредственно к клеммам электрической розетки.

Фото на обложке: shutterstock.com

Что такое напряженность электрического поля и как ее измеряют?

По

Роберт Шелдон

Что такое напряженность электрического поля?

Напряженность электрического поля — это количественное выражение напряженности электрического поля в определенном месте. Стандартной единицей измерения является вольт на метр (В/м или В·м ^-1). Напряженность поля 1 В/м представляет собой разность потенциалов 1 В между точками, разнесенными на 1 метр. Напряженность электрического поля также упоминается как напряженность электрического поля .

Любой электрически заряженный объект создает электрическое поле. Поле воздействует на другие заряженные объекты поблизости, отталкивая одноименные заряды и притягивая противоположные заряды. Напряженность поля исходного объекта может быть измерена в определенных точках вектора в этом поле. Каждая точка вектора отражает как величину, так и направление электрической силы в этой точке.

Как измерить напряженность электрического поля

Для измерения напряженности поля необходим тестовый заряд, расположенный в одной из точек вектора в пределах электрического поля объекта-источника. Этот пробный заряд должен иметь небольшой положительный заряд, не мешающий заряду источника. Пробный заряд позволяет измерить напряженность электрического поля исходного заряда в точке вектора, в которой расположен заряд.

Напряженность электрического поля в определенной точке вектора прямо пропорциональна электрическому заряду — в кулонах (Кл) — объекта-источника. Кроме того, напряженность поля обратно пропорциональна расстоянию между объектом-источником и точкой пробного вектора заряда. Кривая зависимости напряженности поля от расстояния представляет собой прямую обратную функцию, а не функцию обратного квадрата. Это связано с тем, что напряженность электрического поля определяется линейным смещением (на метр), а не площадью поверхности (на квадратный метр).

Напряженность электрического поля может быть представлена математически следующей формулой:

Э=Ж/к

В этой формуле E представляет собой напряженность электрического поля, F относится к силе, действующей на заряд источника (в ньютонах), а q — к испытательному заряду (в кулонах). Значение F рассчитывается по следующей формуле:

F=(k·Q·q)/d ²

В этом случае F снова представляет собой силу, k равно постоянной Кулона, Q относится к заряду источника (в кулонах), q представляет собой пробный заряд (в кулонах), а d представляет собой расстояние между Q и q. Когда F вставляется в исходную формулу напряженности электрического поля, результаты возвращаются как ньютон на кулон (N/C), что непосредственно соответствует вольтам на метр. Например, 500 Н/З равно 500 В/м, а 1000 Н/З равно 1000 В/м.

Иногда напряженность электромагнитного поля определяется интенсивностью его составляющей электрического поля. Это делается инженерами и учеными, когда речь идет о напряженности радиочастотного поля в определенном месте от таких источников, как удаленные передатчики, небесные объекты, линии электропередач высокого напряжения, компьютерные дисплеи или микроволновые печи. В этом контексте напряженность электрического поля обычно указывается с более мелкой степенью детализации, как показано в таблице.

Как различные значения конвертируются в значения вольт на метр

См. также: Международная система единиц и таблица физических единиц .

Последнее обновление: сентябрь 2022 г.

Продолжить чтение О напряженности электрического поля

Мобильные телефоны и здоровье: 5G развертывается слишком быстро?

Основы Интернета вещей: руководство для начинающих

RFID и штрих-коды в цепочке поставок: что лучше использовать?

После Олдсмара: Насколько уязвима критическая инфраструктура США?

Обзор Microsoft Project Silica и его использование в архиве

СИЭМ

Управление информацией и событиями безопасности (SIEM) — это подход к управлению безопасностью, который объединяет функции управления информацией о безопасности (SIM) и управления событиями безопасности (SEM) в одной системе управления безопасностью.

Сеть

сетевой трафик
Сетевой трафик — это объем данных, которые перемещаются по сети в любое заданное время.
динамический и статический
В общем, динамический означает «энергичный, способный к действию и/или изменению или сильный», тогда как статический означает «неподвижный или фиксированный».
MAC-адрес (адрес управления доступом к среде)
MAC-адрес (адрес управления доступом к среде) — это 12-значное шестнадцатеричное число, назначаемое каждому устройству, подключенному к сети.

Безопасность

контрольная сумма
Контрольная сумма — это значение, представляющее количество битов в передаваемом сообщении, которое используется ИТ-специалистами для обнаружения …
информация о безопасности и управление событиями (SIEM)
Управление информацией о безопасности и событиями (SIEM) — это подход к управлению безопасностью, объединяющий информацию о безопасности . ..
Злая Корпорация
Evil Corp — международная сеть киберпреступников, использующая вредоносное ПО для кражи денег с банковских счетов жертв и для …

ИТ-директор

зеленые ИТ (зеленые информационные технологии)
Green IT (зеленые информационные технологии) — это практика создания и использования экологически устойчивых вычислений.
ориентир
Контрольный показатель — это стандарт или точка отсчета, которые люди могут использовать для измерения чего-либо еще.
пространственные вычисления
Пространственные вычисления широко характеризуют процессы и инструменты, используемые для захвата, обработки и взаимодействия с трехмерными данными.

HRSoftware

самообслуживание сотрудников (ESS)
Самообслуживание сотрудников (ESS) — это широко используемая технология управления персоналом, которая позволяет сотрудникам выполнять множество связанных с работой . ..
платформа обучения (LXP)
Платформа обучения (LXP) — это управляемая искусственным интеллектом платформа взаимного обучения, предоставляемая с использованием программного обеспечения как услуги (…
Поиск талантов
Привлечение талантов — это стратегический процесс, который работодатели используют для анализа своих долгосрочных потребностей в талантах в контексте бизнеса …

Служба поддержки клиентов

BOPIS (купить онлайн, забрать в магазине)
BOPIS (купить онлайн, забрать в магазине) — это бизнес-модель, которая позволяет потребителям делать покупки и размещать заказы в Интернете, а затем забирать …
аналитика в реальном времени
Аналитика в реальном времени — это использование данных и связанных с ними ресурсов для анализа, как только они поступают в систему.
маркетинг баз данных
Маркетинг баз данных — это систематический подход к сбору, консолидации и обработке данных о потребителях.

404: Страница не найдена

Страница, которую вы пытались открыть по этому адресу, похоже, не существует. Обычно это результат плохой или устаревшей ссылки. Мы приносим свои извинения за доставленные неудобства.

Что я могу сделать сейчас?

Если вы впервые посещаете TechTarget, добро пожаловать! Извините за обстоятельства, при которых мы встречаемся. Вот куда вы можете пойти отсюда:

Поиск

Свяжитесь с нами, чтобы сообщить, что эта страница отсутствует, или используйте поле выше, чтобы продолжить поиск
Наша страница «О нас» содержит дополнительную информацию о сайте, на котором вы находитесь, WhatIs.com.
Посетите нашу домашнюю страницу и просмотрите наши технические темы

Поиск по категории