Сила электрического тока (I) — физическая величина, численно равная заряду q, прошедшему через поперечное сечение проводника за единицу времени t. Единица измерения силы тока в СИ — Ампер (А).
Силу тока на практике часто выражают в килоамперах (кА), миллиамперах (мА), микроамперах (мкА):
- 1 кА = 1000 А = 1 · 10 3 А;
- 1 мА= 0,001 А= 1 · 10 -3 А;
- 1 мкА= 0,000001 А= 1 · 10 -6 А.
Единица измерения силы электрического тока названа в честь французского математика и физика Андре-Мари Ампера (1775-1836).
Интересный факт! В проводниках, как известно, могут двигаться электроны. Так вот, можно утверждать, что через поперечное сечение проводника течет ток силой 1 А, если за 1 секунду через него проходит 6,242⋅10 18 электронов.
Формула для расчёта силы электрического тока
При условии, что течёт электрический ток постоянной силы, сила электрического тока I может быть рассчитана по следующей формуле:
- I — сила электрического тока (А);
- q — электрический заряд (Кл);
- t — время (с).
Из этого уравнения вытекают следующие соотношения между единицами измерения:
1 А = 1 Кулон / 1 секунда = 1 Кл / 1 c.
Силу электрического тока в проводнике также можно рассчитать с помощью закона Ома для участка цепи:
- U — электрическое напряжение приложенное к проводнику;
- R — электрическое сопротивление проводника.
Больше вариантов того, как можно найти силу электрического тока с примерами рассмотрено мной в статье: https://www.asutpp.ru/kak-nayti-silu-toka.html
Сила электрического тока в электрических цепях с последовательным и параллельным соединением проводников.
В статье «последовательное и параллельное соединение проводников» уже было рассмотрены особенности силы тока отдельно для электрической цепи с последовательным соединением проводников и для электрической цепи с параллельным соединением проводников.
Из этой статьи для электрической цепи с последовательным соединением проводников следует, что:
Iобщ = I1 = I2 = I3 = … = IN , другими словами, сила тока во всех проводниках одинакова.
А для электрической цепи с параллельным соединением проводников следует, что:
Iобщ = I1 + I2 + I3 + … + IN, другими словами, сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил тока в ее ветвях (в каждом из параллельно соединенных проводников).
Пример задачи.
Условие задачи. У нас есть постоянный электрический ток 0,5 А, протекающий через проводник, который поддерживается в течение 30 минут. Сколько электрического заряда было перемещено за это время?
Решение задачи. Мы знаем, что q = I * t. Переведем минуты в секунды: 30*60 = 1800 секунд, тогда получаем: q = 0,5 * 1800 = 900 Кл.
Урок 147 (осн). Сила тока. Единицы силы тока. Амперметры
Сила тока
Си́ла то́ка, скалярная физическая величина I I I , характеризующая упорядоченное движение электрических зарядов и равная отношению заряда Δ q Delta q Δ q , протекающего через определённую поверхность S S S за время Δ t Delta t Δ t , к величине этого промежутка времени: I = Δ q / Δ t I = Delta q/Delta t I = Δ q /Δ t , или I = d q / d t . I = dq/dt. I = d q / d t . В Международной системе единиц (СИ) единица силы тока является основной и называется ампер (обозначается А). 1 А – это ток, при котором через поперечное сечение проводника проходит заряд в 1 Кл за 1 с. Сила тока связана со скоростью v v v движения электрических зарядов ( электронов ) в проводнике соотношением Упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике. Упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике. I = d q / d t = e n S ⋅ d l / d t = e n S v I = dq/dt = enS cdot dl/dt = enSv I = d q / d t = e n S ⋅ d l / d t = e n S v , где e e e – заряд электрона, n n n – концентрация электронов, l l l – длина проводника (рис. 1).
Измерения силы тока обычно осуществляют по магнитному действию тока с помощью амперметра (в том числе милли -, микро -, наноамперметра) или гальванометра . Эти приборы включают в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, в котором измеряют силу тока.
Опубликовано 16 марта 2023 г. в 13:37 (GMT+3). Последнее обновление 16 марта 2023 г. в 13:37 (GMT+3). Связаться с редакцией
Информация
Области знаний: Электрический ток
Определение единицы силы тока
Напомним, что при прохождении тока по двум параллельным проводникам в одном направлении проводники притягиваются, а при прохождении тока в противоположных направлениях — отталкиваются. Этот эффект обнаружил Ампер и назвал его электромагнитным взаимодействием.
Действующее на сегодняшний день определение единицы силы тока было сформулировано и принято в 1948 г.:
Ампер — сила постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника 1 метр силу взаимодействия, равную 2*10 -7 Н (ньютона).
Дополнительные единицы
На практике для удобства записи, для очень маленьких или очень больших токов, часто применяют кратные и дольные единицы от основной. Напомним, что кратными называют единицы намного больше основной, а дольными — намного меньше основной:
- Наноампер — 1 нА = 0,000000001=1,0*10 -9 А;
- Микроампер — 1 мкА = 0,000001 А;
- Миллиампер — 1 мА = 0,001 А;
- Килоампер — 1 кА = 1000 А;
- Мегаампер — 1МА = 1000000 А= 1,0*10 6 А.
Международное бюро мер и весов (находится в г. Севр, Франция), которое отвечает за обеспечение существования системы СИ, в 2019 г. планирует введение некоторых изменений в определениях основных единиц. Изменения будут внесены в определения кельвина, килограмма, моля и ампера. Эта реформа не повлияет на жизнь большинства людей. Необходимость этого мероприятия вызвана требованиями повышения точности в научных экспериментах и приборостроении. На основании опубликованных документов будут разработаны и утверждены государственные стандарты в странах, использующих систему СИ. На следующем этапе будут внесены корректировки в школьных и вузовских учебниках физики. Пока действующим является определение ампера, утвержденное в 1948 году.
Измерение тока в электрических цепях производится с помощью амперметров. Для калибровки шкал этих приборов (стрелочных и цифровых) очень важное значение имеет универсальность и точность самой единицы измерения — ампера.
Примеры задач с решением
Задание. Какой была средняя величина силы тока ($leftlangle Irightrangle $), если конденсатор емкостью $C=100мкФ$ зарядили до напряжения $U=500$В за время $Delta t=,5 с? В каких единицах будет измеряться полученная сила тока?textit<>
Решение. Среднюю величину силы тока определим как:
[leftlangle Irightrangle =fracleft(1.1right).]
Заряд, который получил конденсатор, найдем как:
[Delta q=Ccdot Uleft(1.2right).]
Тогда выражение (1.1) преобразуем к виду:
[leftlangle Irightrangle =frac left(1.3right).]
Определим, какие единицы получаются у нас в правой части выражения (1.3):
Вычислим силу тока, учитывая, что $C=100мкФ=^Ф$:
[leftlangle Irightrangle =frac^cdot 500>=0,1 left(Аright).]
Ответ. $leftlangle Irightrangle =0,1$ А
Задание. Какой будет сила тока в проводнике из стали, длина которого равна $l=10$м, а площадь поперечного сечения $S=2$ $^2$, если на него подано напряжение равное $U=12мВ$? Ответ запишите в мА.textit<>
Решение. Сделаем рисунок.
Основой для решения данной задачи служит закон Ома для участка цепи:
где сопротивление проводника найдем как:
$rho =12cdot ^Омcdot м$ — удельное сопротивление стали (его находим в справочниках). Окончательно сила тока равна:
Проверим, какая единица измерения получается в правой части выражения (2.3):
Проведем вычисления силы тока, учитывая, что $S=2$ $^2=2cdot ^>^2$; $U=12мВ=12cdot ^$:
Ответ. $I=20 мА$
проверенных автора готовы помочь в написании работы любой сложности
Мы помогли уже 4 430 ученикам и студентам сдать работы от решения задач до дипломных на отлично! Узнай стоимость своей работы за 15 минут!
Видео описание
Видео-урок по силе электрического тока:
Коротко о главном
Единицей измерения силы тока называется ампер. Величина зависит от напряжения, сопротивления и мощности электроцепи. Рассчитывается с помощью простейшей формулы:
Для практического определения применяется амперметр или мультиметр. При этом процедура измерений должна выполняться строго по специальным правилам.
Сила тока
Си́ла то́ка, скалярная физическая величина I I I , характеризующая упорядоченное движение электрических зарядов и равная отношению заряда Δ q Delta q Δ q , протекающего через определённую поверхность S S S за время Δ t Delta t Δ t , к величине этого промежутка времени: I = Δ q / Δ t I = Delta q/Delta t I = Δ q /Δ t , или I = d q / d t . I = dq/dt. I = d q / d t . В Международной системе единиц (СИ) единица силы тока является основной и называется ампер (обозначается А). 1 А – это ток, при котором через поперечное сечение проводника проходит заряд в 1 Кл за 1 с. Сила тока связана со скоростью v v v движения электрических зарядов ( электронов ) в проводнике соотношением Упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике. Упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике. I = d q / d t = e n S ⋅ d l / d t = e n S v I = dq/dt = enS cdot dl/dt = enSv I = d q / d t = e n S ⋅ d l / d t = e n S v , где e e e – заряд электрона, n n n – концентрация электронов, l l l – длина проводника (рис. 1).
Измерения силы тока обычно осуществляют по магнитному действию тока с помощью амперметра (в том числе милли -, микро -, наноамперметра) или гальванометра . Эти приборы включают в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, в котором измеряют силу тока.
Опубликовано 16 марта 2023 г. в 13:37 (GMT+3). Последнее обновление 16 марта 2023 г. в 13:37 (GMT+3). Связаться с редакцией
Информация
Области знаний: Электрический ток
Сила тока — обозначение и базовые формулы
В формулах при расчете такого параметра, как сила тока, обозначение его величины с помощью буквы «I» является общепринятым. Основная формула выглядит как I=q/t, где q – количество электричества, а t – временной отрезок.
Также для расчета силы тока можно использовать такие параметры, как:
- фактическое напряжение (U);
- мощность (P).
В этом случае применяется формула I= P/U. Получение силы тока расчетным методом актуально в тех случаях, когда невозможно применение измерительных приборов, например, на этапе проектирования электросетей.
Основные единицы измерения силы тока
В качестве основной единицы измерения силы тока используют ампер (краткое обозначение – А). Ампер, получивший свое название по имени ученого физика Анри Ампера, входит в Международную систему единиц (СИ).
Если через поперечное сечение в течение 1 секунды проходит 1 кулон электричества, то сила тока в этом проводнике равна одному амперу. Как вспомогательные единицы применяются:
- миллиамперы (ма), одна тысячная или 10 -3 ампер;
- микроамперы (мкА), одна миллионная или 10 -6 ампер.
Сила тока является важным параметром, знание которого поможет в выборе кабелей с оптимальным для планируемой нагрузки размером сечения.
