Какая величина равна отношению электрического заряда прошедшего через поперечное сечение проводника

Содержание

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.

Закон сохранения электрического заряда. Закон Кулона. 8 класс.

ГДЗ по физике 8 класс Перышкин | Страница 131

4. Дольные и кратные единицы силы тока используются на практике: миллиампер (мА), микроампер (мкА), килоампер (кА).1 мА = 0,001 А = 10–3 А;1 мкА = 0,000001 А = 10–6 А;1 кА = 1000 А = 103 А.

5. Чтобы определить электрический заряд, зная силу тока в проводнике и время его прохождения, используем формулу : (I = frac ) , (q = I*t) 1 Кл — это электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника за 1 с при силе тока в проводнике 1 А.1 Кл = 1 A•c

6. Амперметром измеряют силу тока

7. Включается амперметр в цепь так, что конец одного проводника соединяется с началом другого. Такое включение называют последовательным. Клемму амперметра со знаком «+» надо соединять с проводом, идущим от положительного полюса источника тока (рис. 83). При этом заряд, проходящий через любое поперечное сечение проводника в единицу времени, одинаков, поскольку заряд нигде не накапливается. Поэтому амперметр можно включать в любой участок последовательной цепи.

Стр. 131

1. На цоколе лампочки от карманного фонарика написано: «0,28 А» — это означает, что сита тока за одну секунду вырабатывается батарейкой 0,28 А.

Сила тока

Электрический заряд, проходящий через поперечное сечение проводника в $1 space с$, будет определять такую величину, как сила тока в цепи (рисунок 1).

Сила тока — это физическая величина, равная отношению электрического заряда $q$, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения $t$:
$I = frac$,
где $I$ — сила тока.

Сила взаимодействия проводников с током как основа для определения единицы силы тока

Для того, чтобы определить единицу измерения силы тока, были проведены опыты, которые мы сейчас и рассмотрим. Опыты эти заключались в явлении взаимодействия двух проводников с током.

Возьмем два гибких прямых проводника. Расположим их параллельно друг другу. Подсоединим их к источнику тока (рисунок 2).

После замыкания цепи по ней пойдет электрический ток. Ток будет идти и по нашим подопытным проводникам.

Что мы увидим? Они начнут взаимодействовать друг с другом. А именно, они будут притягиваться друг к другу (рисунок 2, а) или отталкиваться друг от друга (рисунок 2, б). Это будет зависеть от направления тока в них.

Тут же встает вопрос о том, как же измерить эту силу, с которой взаимодействуют проводники? Опыты показали следующее.

Сила взаимодействия между проводниками с током зависит от:
длины проводников;
расстояния между ними;
среды, в которой находятся проводники;
силы тока в проводниках.

Для нас сейчас имеет значение самый последний пункт. Возьмем проводники, для которых все остальные условия будут одинаковы, кроме силы токов. Окажется, что, чем больше сила тока в каждом проводнике, тем с большей силой они взаимодействуют между собой.

Обобщенный закон Ома

Обобщенный закон Ома определяет связь между основными электрическими величинами на участке цепи постоянного тока, содержащем резистор и идеальный источник ЭДС (рис.1.2):

;

Формула справедлива для указанных на рис.1.2 положительных направлений падения напряжения на участке цепи (Uab), идеального источника ЭДС (Е) и положительного направления тока (I).

Закон Джоуля-Ленца

Выражение закона Джоуля — Ленца

Интегральная форма закона

Словесное определение закона Джоуля — Ленца

Если принять, что сила тока и сопротивление проводника не меняется в течение времени, то закон Джоуля — Ленца можно записать в упрощенном виде:

Применив закон Ома и алгебраические преобразования, получаем приведенные ниже эквивалентные формулы:

Эквивалентные выражения теплоты согласно закона Ома

Словесное определение закона Джоуля — Ленца

20.Магни́тное по́ле— силовое поле, действующее на движущиесяэлектрические заряды и на тела, обладающиемагнитным моментом, независимо от состояния ихдвижения; магнитная составляющаяэлектромагнитного поля

Магнитное поле может создаваться током заряженных частиц и/илимагнитными моментамиэлектроноватомах (и магнитными моментами другихчастиц, что обычно проявляется в существенно меньшей степени) (постоянные магниты).

Кроме этого, оно возникает в результате изменения во времени электрического поля.

Основной силовой характеристикой магнитного поля является вектор магнитной индукции(вектор индукции магнитного поля). С математической точки зрения— векторное поле, определяющее и конкретизирующее физическое понятие магнитного поля. Нередко вектор магнитной индукции называется для краткости просто магнитным полем (хотя, наверное, это не самое строгое употребление термина).

Ещё одной фундаментальной характеристикой магнитного поля (альтернативной магнитной индукции и тесно с ней взаимосвязанной, практически равной ей по физическому значению) является векторный потенциал.

Вместе, магнитное и электрическоеполя образуют электромагнитное поле, проявлениями которого являются, в частности свети все другие электромагнитные волны.

Магнитное поле создаётся (порождается) током заряженных частиц или изменяющимся во времени электрическим полем, или собственными магнитными моментами частиц (последние для единообразия картины могут быть формальным образом сведены к электрическим токам)

Графическое изображение магнитных полей

Для графического изображения магнитных полей используются линии магнитной индукции. Линия магнитной индукции –это линия, в каждой точке которой вектор магнитной индукции направлен по касательной к ней.

Билет № 11

Сила тока – это физическая величина, показывающая, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени.

*Сила тока измеряется амперметром.

*Под действием электрического поля, которое создаётся источником электрического тока, свободные электроны движутся по металлическому проводнику, и совершается работа.

*Чем больше заряд, проходящий по проводнику, тем больше сила тока.

*В качестве энергетической характеристики электрического тока, вводится величина – потенциал (физическая величина, равная отношению потенциальной энергии к величине заряда).

Потенциал измеряется в ФИ.

*Электрический ток будет проходить только в том случае, если потенциалы не равны. Заряд потечёт от тока с большим потенциалом к меньшему.

Когда свободная заряженная частица – электрон в металле или ион в растворе кислот, солей или щелочей – движется по электрической цепи, то вместе с ней происходит и перемещение заряда. Чем больше частиц переместится от одного полюса источника тока к другому или просто от одного конца участка цепи к другому, тем больше общий заряд q. перенесенный частицами.

Электрический заряд, проходимый через поперечное сечение проводника в 1 с, определяет силу тока в цепи.

Значит, сила тока равна отношению электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения t, т.е. I = q/t, где I – сила тока.

За единицу силы тока принимают силу тока, при которой отрезки таких параллельных проводников длиной 1 м взаимодействуют с силой 2 × 10 -7 Н (0,0000002 Н)

Эту единицу силы тока называют ампером (А). Так она названа в честь французского ученого Андре Ампера.

Применяют также дольные и кратные единицы силы тока: миллиампер (мА), микроампер (мкА), килоампер (кА).

1 мА = 0,001 А; 1 мкА = 0,000001 А; 1 кА = 1000 А.

Чтобы представить себе, что такое ампер, приведем примеры: сила тока в спирали лампы карманного фонаря 0,25 А = 250 мА. В осветительных лампах, используемых в наших квартирах, сила тока составляет от 7 до 400 мА (в зависимости от мощности лампы).

Через единицу силы тока – 1 А определяется единица электрического заряда – 1 Кл.

Так как I = q/t, то q = It.

Полагая I = 1 А, t = 1с, получим единицу электрического заряда – 1 Кл.

1 кулон = 1 ампер ´ 1 секунду

1 Кл = 1 А × 1 с = 1 А × с.

Силу тока в цепи измеряют прибором, называемым амперметров. Амперметр – это тот же гальванометр, только приспособленный для измерения силы тока, его шкала проградуирована в амперах. На шкале амперметра обычно ставят букву (А). На схемах его изображают кружком с буквой А.

При измерении силы тока амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.

*Чтобы амперметр не изменял силу тока в цепи, он должен обладать очень маленьким сопротивлением. У идеального амперметра сопротивление равно 0.

*Для изменения показания амперметра, параллельно прибору соединяют шунт – резистор малого сопротивления.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

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