Какво е електрически ток? Условия за съществуване на електрически ток: характеристики и действия

2024 Автор: Howard Calhoun | [email protected]. Последно модифициран: 2023-12-17 10:19

Електрическият ток е електрически заряд в движение. Тя може да бъде под формата на внезапно изхвърляне на статично електричество, като мълния. Или може да е контролиран процес в генератори, батерии, слънчеви или горивни клетки. Днес ще разгледаме самото понятие "електрически ток" и условията за съществуването на електрически ток.

Електрическа енергия

По-голямата част от електроенергията, която използваме, идва под формата на променлив ток от електрическата мрежа. Създава се от генератори, които работят според закона за индукция на Фарадей, поради което променящото се магнитно поле може да индуцира електрически ток в проводник.

Генераторите имат въртящи се намотки от тел, които преминават през магнитни полета, докатозавъртане. Докато бобините се въртят, те се отварят и затварят спрямо магнитното поле и създават електрически ток, който променя посоката си с всеки завой. Токът преминава през пълен цикъл напред и назад 60 пъти в секунда.

Генераторите могат да се захранват от парни турбини, нагрявани от въглища, природен газ, петрол или ядрен реактор. От генератора токът преминава през серия от трансформатори, където напрежението му се увеличава. Диаметърът на проводниците определя количеството и силата на тока, който могат да пренасят без прегряване и загуба на мощност, а напрежението е ограничено само от това колко добре са изолирани проводниците от земята.

Интересно е да се отбележи, че токът се пренася само от един проводник, а не от два. Двете му страни са обозначени като положителна и отрицателна. Въпреки това, тъй като полярността на променливия ток се променя 60 пъти в секунда, те имат други имена - горещи (магистрални електропроводи) и заземени (минаващи под земята, за да завърши веригата).

Защо се нуждаем от електричество?

Има много приложения на електричеството: може да освети дома ви, да изпере и изсуши дрехите ви, да повдигне вратата на гаража ви, да свари вода в чайник и да захрани други домакински предмети, които правят живота ни много по-лесен. Въпреки това, способността на тока да предава информация става все по-важна.

При свързване към интернет компютърът използва само малка част от електрическия ток, но това е нещо, без което съвременният човекне мога да си представя живота му.

Концепцията за електрически ток

Като речен поток, поток от водни молекули, електрическият ток е поток от заредени частици. Какво го причинява и защо не върви винаги в една и съща посока? Когато чуете думата поток, за какво се сещате? Може би ще бъде река. Това е добра асоциация, защото това е причината електрическият ток да получи името си. Той е много подобен на потока вода, само вместо водните молекули, които се движат по канала, заредените частици се движат по проводника.

Сред условията, необходими за съществуването на електрически ток, има елемент, който предвижда наличието на електрони. Атомите в проводим материал имат много от тези свободни заредени частици, които плуват около и между атомите. Движението им е произволно, така че няма поток в дадена посока. Какво е необходимо, за да съществува електрически ток?

Условията за съществуване на електрически ток включват наличието на напрежение. Когато се прилагат към проводник, всички свободни електрони ще се движат в една и съща посока, създавайки ток.

Любопитно за електрически ток

Интересното е, че когато електрическата енергия се предава през проводник със скоростта на светлината, самите електрони се движат много по-бавно. Всъщност, ако вървите спокойно до проводящ проводник, скоростта ви ще бъде 100 пъти по-бърза отелектроните се движат. Това се дължи на факта, че не е необходимо да изминават огромни разстояния, за да прехвърлят енергия един към друг.

Пряк и променлив ток

Днес широко се използват два различни вида ток - постоянен и променлив. При първия електроните се движат в една посока, от "отрицателната" страна към "положителната" страна. Променливият ток избутва електроните напред-назад, променяйки посоката на потока няколко пъти в секунда.

Генераторите, използвани в електроцентралите за производство на електроенергия, са проектирани да произвеждат променлив ток. Вероятно никога не сте забелязали, че светлината в къщата ви всъщност трепти при промяна на посоката на тока, но това се случва твърде бързо, за да могат очите да разпознаят.

Какви са условията за съществуване на постоянен електрически ток? Защо са ни необходими и двата вида и кой е по-добър? Това са добри въпроси. Фактът, че все още използваме и двата вида ток, предполага, че и двата служат за специфични цели. Още през 19-ти век беше ясно, че ефективното предаване на мощност на големи разстояния между електроцентрала и къща е възможно само при много високи напрежения. Но проблемът беше, че изпращането на наистина високо напрежение беше изключително опасно за хората.

Решението на този проблем беше да намалим стреса извън дома, преди да го изпратим вътре. И до днес постоянният електрически ток се използва за предаване на големиразстояние, главно поради способността му лесно да преобразува в други напрежения.

Как работи електрическият ток

Условията за съществуване на електрически ток включват наличието на заредени частици, проводник и напрежение. Много учени са изследвали електричеството и са открили, че има два вида то: статичен и ток.

Той е вторият, който играе огромна роля в ежедневието на всеки човек, тъй като е електрически ток, който преминава през веригата. Ние го използваме ежедневно, за да захранваме домовете си и други.

Какво е електрически ток?

Когато електрически заряди циркулират във верига от едно място на друго, се произвежда електрически ток. Условията за съществуване на електрически ток включват, освен заредени частици, наличието на проводник. Най-често това е тел. Неговата верига е затворена верига, в която ток тече от източник на енергия. Когато веригата е отворена, той не може да завърши пътуването. Например, когато светлината в стаята ви е изключена, веригата е отворена, но когато веригата е затворена, светлината е включена.

Текуща мощност

Условията за съществуване на електрически ток в проводник са силно повлияни от такава характеристика на напрежението като мощност. Това е мярка за това колко енергия се използва за определен период от време.

Има много различни единици, за които могат да се използватизрази на тази характеристика. Електрическата мощност обаче се измерва почти във ватове. Един ват се равнява на един джаул в секунда.

Електрически заряд в движение

Какви са условията за съществуване на електрически ток? Тя може да бъде под формата на внезапно изхвърляне на статично електричество, като мълния или искра от триене с вълнен плат. По-често обаче, когато говорим за електрически ток, имаме предвид по-контролирана форма на електричество, която кара осветлението и уредите да работят. По-голямата част от електрическия заряд се носи от отрицателните електрони и положителните протони в атома. Последните обаче са предимно имобилизирани в атомните ядра, така че работата по пренасяне на заряд от едно място на друго се извършва от електрони.

Електроните в проводим материал като метал са до голяма степен свободни да се движат от един атом към друг по протежение на техните ленти на проводимост, които са по-високите електронни орбити. Достатъчна електродвижеща сила или напрежение създава дисбаланс на заряда, който може да накара електроните да се движат през проводник като електрически ток.

Ако направим аналогия с водата, тогава вземете, например, тръба. Когато отворим клапан в единия край, за да позволим на водата да влезе в тръбата, не е нужно да чакаме тази вода да работи чак до края на тръбата. Получаваме вода в другия край почти мигновено, защото входящата вода изтласква водата, която вече е в тръбата. Ето какво се случва, когато в проводника има електрически ток.

Електрически ток: условия за съществуване на електрически ток

Електрическият ток обикновено се разглежда като поток от електрони. Когато двата края на батерията са свързани един с друг с метална жица, тази заредена маса преминава през проводника от единия край (електрод или полюс) на батерията към противоположния. И така, нека назовем условията за съществуване на електрически ток:

1. Заредени частици.
2. Explorer.
3. Източник на напрежение.

Не всичко обаче е толкова просто. Какви условия са необходими за съществуването на електрически ток? На този въпрос може да се отговори по-подробно, като се разгледат следните характеристики:

• Потенциална разлика (напрежение). Това е една от предпоставките. Между 2-те точки трябва да има потенциална разлика, което означава, че силата на отблъскване, която се създава от заредени частици на едно място, трябва да бъде по-голяма от силата им в друга точка. Източниците на напрежение, като правило, не се срещат в природата, а електроните са разпределени сравнително равномерно в околната среда. Въпреки това учените успяха да измислят определени видове устройства, където тези заредени частици могат да се натрупват, като по този начин създават много необходимото напрежение (например в батериите).
• Електрическо съпротивление (проводник). Това е второто важно условие, което е необходимо за съществуването на електрически ток. Това е пътят, по който пътуват заредените частици. Като проводници действат само онези материали, които позволяват на електроните да се движат свободно. Същите прикоито нямат тази способност се наричат изолатори. Например, металната тел ще бъде отличен проводник, докато гумената му обвивка ще бъде отличен изолатор.

Проучвайки внимателно условията за възникване и съществуване на електрически ток, хората успяха да укротят този мощен и опасен елемент и да го насочат в полза на човечеството.