Какова единица измерения силы тока

При прохождении электрического тока по цепи мы можем наблюдать различные его действия: тепловое, химическое, магнитное, световое.

Возьмем, к примеру, тепловое действие. Вы можете уверенно сказать, что оно точно может проявляться в разной степени. Это подтверждали наши опыты. Натянутая медная проволока просто нагревалась, а вот вольфрамовая спираль в электрической лампе уж точно нагревалась сильнее. Ведь она накалилась настолько, что начинала излучать свет. Значит, мы могли накалить до похожего состояния и медную проволоку. Что же для этого нужно сделать? Как контролировать силу действия тока? Что эта сила вообще из себя представляет?

На данном уроке вы узнаете ответы на все эти вопросы. Мы рассмотрим, как заряд перемещается по проводнику при прохождении тока. С помощью этих знаний мы подойдем к определению новой силы и ее свойств — силы тока.

Перемещение заряда по проводнику

Как вы уже знаете, электрический ток представляет собой упорядоченное движение заряженных частиц. Мы говорим, что частицы “заряженные” — это означает, что они имеют какой-то определенный заряд $q$.

Соответственно, при движение таких частиц происходит перенос некоторого заряда. Каждый свободный электрон в металле переносит заряд. Каждый ион в растворе кислот, солей или щелочей тоже переносит заряд.

Логично, что чем больше частиц переместится от одного участка цепи к другому, тем больший общий заряд будет ими перенесен.

От чего же зависит интенсивность действий электрического тока? Опытным путем было доказано, что интенсивность (степень действия) электрического тока зависит как раз от величины этого переносимого заряда.

Сила тока

Физика

Упорядоченное движение электрических зарядов в проводнике

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).

Физика 8 класс. §37 Сила тока. Единицы силы тока

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

Физика

Области знаний: Электрический ток

Формула для расчета

Для теоретического определения рассматриваемого параметра сети применяется простейшая зависимость:

Ст – сила электрического тока, которая в данной формуле измеряется в стандартно принятых единицах измерения – амперах.

Нс – напряжение на участке, выражаемое в вольтах.

Рп – сопротивление проводника в омах.

С точки зрения полезного преобразования электроэнергии рассчитываемая характеристика растет или уменьшается прямо пропорционально мощности. Поэтому чем больше мощность оборудования, тем сильнее в нем электроток.

Сила электротока рассчитывается по закону Ома

Измерение – приборы, способы, правила

На практике чаще всего рассматриваемый параметр сети не вычисляется, а измеряется. Для этой цели применяется специальный прибор – амперметр. Его механизм работы основан на взаимодействии магнитного поля с проводной катушкой – главным рабочим элементом. Чем выше величина, тем сильнее действие и больше отклонение стрелки по шкале.

Для практического определения используются как аналоговые (стрелочные), так и цифровые модели. В обоих случаях в качестве единиц измерения силы тока используются амперы А, а также каратные им значения – мкА, мА и кА.

По способу измерения приборы разделяются на такие виды:

  1. Магнитоэлектрические.
  2. Электромагнитные.
  3. Тепловые.
  4. Электродинамические.
  5. Индукционные.
  6. Термоэлектрические.
  7. Детекторные.
  8. Фотоэлектрические.

Для постоянного тока применяют магнитоэлектрические модели, а для переменного – детекторные и индукционные. При этом чаще всего применяются многофункциональные измерители – мультиметры. Основными единицами измерения для них являются – сила тока, напряжение и сопротивление.

Для измерения параметров электроцепи нередко применяется мультиметр

Процедура измерения проводится по следующим правилам:

  • Прибор подбирается в соответствии с типом цепи.
  • Подключение к электроцепи выполняется последовательно и в разрыв.
  • Контакты подсоединяются с соблюдением полярности.
  • Тестируемая линия отключается.
  • При достаточно высоком напряжении измеритель подключается с трансформатором, шунтом или магнитным усилителем.

Кроме того, прибор должен быть изначально правильно настроен по шкале чувствительности в соответствии с диапазоном измеряемой величины.

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!

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.

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.

Направление тока от плюса к минусу

Определение силы тока и способы ее измерения

Значение количества электричества можно использовать для определения и расчета силы тока, благодаря существованию правила постоянства тока в замкнутых цепях (в каждой точке цепи). Суть правила в том, что количество проходящего за одну секунду тока будет одинаковым для любого сечения в любом месте цепи, независимо от толщины проводника (правило действует для цепей без разветвлений).

Измерить силу тока можно с помощью специального оборудования. Обычно применяют следующие приборы:

  • амперметр (наиболее востребованный вариант);
  • мультиметр;
  • миллиамперметр;
  • микроамперметр.

Последние два варианта служат для измерения малых сил тока, составляющих миллионные доли ампера, например, возникающих при прохождении тока через фотоэлементы.

Чтобы получить значение силы тока с помощью амперметра, прибор следует подключить в разрыв цепи (в любой ее точке) таким образом, чтобы ток проходил через амперметр. Стрелка устройства при этом будет показывать силу тока в цепи. Амперметр можно подключить как до, так и после устройства-потребителя, поскольку миф о том, что в потребителе остается «часть тока» и после него сила тока в цепи меньше, не соответствует действительности.

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.

Сила тока. Единица силы тока | Конспект

Cart ocenka

Сила тока – это физическая величина, которая показывает, какой заряд проходит за 1 секунду через поперечное сечение проводника. Обозначается: I («и»).

В лампочке фонарика I = 0,25 А

В цепи измеряется амперметром.

Амперметр включают в цепь последовательно с тем участком, силу тока на котором измеряют, соблюдая полярность.

I = 0,001 мА – безопасно для человека

Основной характеристикой электрического тока является сила тока – это физическая величина, обозначается I, в СИ: Ампер (А).

Сила тока характеризует интенсивность тока, сила тока равна отношению электрического заряда q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его происхождения, то есть I = (frac) .

Сила тока – скалярная величина.

Внесистемные единицы силы тока:

1 мкА = 0,000001 А

I = (frac) – сила тока

q – заряд, Кл (кулон)

1 мА = 0,001 А = 10 -3 А

q = I • t – электрический заряд

[q] = A • c = Кл (кулон) – количество электричества

e = 1,6 • 10 -19 Кл – заряд электрона

N – число электронов

Амперметр – прибор для измерения силы тока (А).

Амперметр включается в цепь только последовательно.

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.

Схема опыта Ампера для взаимодействия двух параллельных токов:

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.

Оцените статью
TutShema
Добавить комментарий