Чему равен ампер: физический смысл одного ампера, в чем измеряется?

Чему равен 1 ампер. Что такое ампер-час

Ампер-час (сокращенное обозначение а. ч) является единицей измерения электрической емкости гальванического элемента или аккумулятора.

Что же представляет собой эта единица измерения и почему она так называется?

Ампер (сокращенное обозначение а), как известно, является единицей измерения силы электрического тока. Под электрическим током подразумевается движение электричества (упорядоченное движение электронов) по проводнику. Чем большее количество электричества протекает через поперечное сечение проводника в секунду, тем больше ток в проводнике. Для измерения количества электричества имеется специальная единица — кулон (сокращенное обозначение к). Один кулон содержит вполне определенное количество электричества. Если через поперечное сечение проводника протекает в одну секунду один кулон электричества, то величина тока в этом проводнике равна одному амперу» Следовательно, по величине тока можно легко определить, какое количество электричества протекло по проводнику в течение любого времени.

Если при токе в 1 а в каждую секунду протекает через проводник 1 к электричества, то в течение 1 мин при том же токе будет протекать 60 к (1 кх60 сек), а в течение часа — 3 600 к. Таким образом, мы можем сказать, что 1 ампер-час равен 60 ампер-минутам, или 3 600 ампер-секундам, или 3 600 кулонам.
Как видим, электрическую емкость можно было бы выражать и в кулонах, но кулон является очень небольшой единицей и поэтому ею неудобно пользоваться на практике: пришлось бы иметь дело с очень большими числовыми выражениями.
Поэтому для практических измерений электрической емкости принята более крупная единица— ампер-час. В этих единицах всегда выражается емкость гальванических элементов и аккумуляторов.

Удобство пользования ампер-часом в качестве единицы измерения электрической емкости заключается еще и в том, что простым перемножением величины разрядного тока (выраженной в амперах) на время разряда (выраженное в часах) сразу определяется количество отданного элементом электричества. Допустим, что элемент разряжался в течение 100 час. током в 0,1 а. Следовательно, за это время элемент отдал количество электричества, соответствующее емкости 0,1X100=10 а-ч. Так мы всегда можем подсчитать, какую емкость отдал элемент, питавший лампы радиоприемника в продолжение всего времени своей работы.

У радиолюбителей может возникнуть вопрос: а каким образом определяют емкость элементов при их изготовлении на заводе, т. е. до их разряда?

Чтобы ответить на этот вопрос, вспомним, что причиной возникновения электрической энергии в элементе является растворение цинка во время электрохимической реакции, происходящей внутри элемента.

Знаменитым ученым Фарадеем был установлен закон, который гласит, что определенному количеству растворенного во время электрохимической реакции вещества соответствует строго определенное количество образовавшегося электричества и что это количество электричества зависит от природы растворенного вещества.

То количество вещества, какое необходимо растворить во время электрохимической реакции для получения одного кулона электричества, называется электрохимическим эквивалентом данного вещества.

Дли разных веществ величина электрохимического эквивалента будет различная, но строго определенная. Например» электрохимический эквивалент цинка равен 0,341, меди 0,329, серебра 1,118 мг (миллиграмма) и т. д.

Таким образом, чтобы получить 1 к электричества, необходимо растворить во время электрохимической реакции 0,341 мг цинка. Отсюда ясно, что для получения электричества в количестве 1 а – ч, равного 3 600 /с, теоретически нужно растворить цинка
0,341 . 3 600 = 1 228 мг – 1,228 г.
На практике расход цинка на один ампер-час получается в несколько раз больший. Объясняется это, во-первых, невозможностью полностью использовать весь цинк в элементе, поскольку по мере растворения отрицательного электрода начинает возрастать внутреннее сопротивление элемента. Поэтому, когда.растворится примерно половина или несколько больше половины цинка, элемент становится уже неработоспособным и считается окончательно разряженным. Во-вторых, не весь цинк, из которого состоит электрод, принимает участие в электрохимической реакции.

Повышенный расход цинка объясняется еще и тем, что он всегда содержит некоторое количество вредных примесей, как, например, железо или свинец. Такие примеси вместе с цинком образуют в самом электроде маленькие элементики, внутри которых все время будет протекать ток. Следовательно, в этих местах отрицательного электрода все время будет происходить растворение цинка независимо от того, замкнут или разомкнут сам элемент. Поэтому примеси являются одной из основных причин повышенного расхода цинка и электролита, увеличивают саморазряд гальванического элемента и вызывают резкое снижение его емкости и срока хранения.

Учитывая все эти факторы, завод может заранее определить, сколько нужно взять цинка, а также электролита и деполяризатора, чтобы собрать элемент определенной емкости.

Нужно иметь в виду, что емкость элементов не является величиной строго постоянной. Наоборот, она может значительно меняться в ту и другую сторону в зависимости от величины и разрядного тока, конечного разрядного напряжения, а также от способа разряда — непрерывного или прерывистого.

В заводском паспорте каждого элемента указывается величина сопротивления нагрузки, через которое рекомендуется разряжать данный элемент. Разделив напряжение элемента на это сопротивление, мы определим допустимую величину разрядного тока данного элемента. Однако при этом нужно учитывать еще и внутреннее сопротивление элемента. Если разряжать совершенно свежий элемент таким током вплоть до напряжения 0,7 в, то, по заводским данным, элемент отдаст полную свою емкость.

От элемента можно, конечно, потреблять ток и значительно больший, чем нормальный, в особенности при прерывистом разряде, но в этом случае элемент имеет меньшую емкость. Наоборот, если разряжать элемент током меньше предельного, притом с частыми и продолжительными перерывами, то он будет иметь емкость, несколько большую гарантируемой заводом.

На рис. 1 приведена кривая, показывающая изменение величины емкости в зависимости от разрядного тока у обычного сухого элемента при разряде его до одного и того же конечного напряжения. Как видно, с увеличением разрядного тока емкость значительно уменьшается. Так, например, если при разрядном токе в 0,1 а емкость элемента составляет 50 а ч, то при увеличении разрядного тока в два раза емкость уменьшается почти до 40 а. ч, а при токе в 0,5 а она снижается до 30 а ч что составляет лишь половину паспортной емкости элемента.

Такую картину мы наблюдаем при разряде элемента до конечного напряжения 0,7 в.
К сожалению, применяя гальванические элементы для питания радиоприемника, вообще невозможно использовать их полную емкость, потому что в этих условиях эксплуатации можно разрядить элементы только до 0,9 в; при падении рабочего напряжения у каждого элемента ниже 0,9 в батарею уже приходится заменять новой. Между тем если элементы будут разряжаться током предельной силы, то рабочее напряжение у них может сравнительно быстро упасть ниже 0,9 в и поэтому их придется заменить новыми, не использовав и половины их емкости.

Наглядной иллюстрацией сказанного может служить рис. 2, на котором приведена кривая изменения рабочего напряжения при непрерывном разряде сухого элемента с марганцево-воздушной деполяризацией. Элемент разряжался током, указанным в заводском паспорте, до конечного напряжения 0,7 е.

Как видно из этой кривой, уже на десятые сутки рабочее напряжение у элемента стало меньше 0,9 в, а примерно на 17-е сутки оно снизилось до 0,8 в и дальше кривая напряжения идет почти на этом же уровне, медленно снижаясь до 0,7 в.

Таким образом, при беспрерывном разряде элемента током, указанным в его заводском паспорте, уже после использования одной трети емкости рабочее напряжение у элемента падает ниже 0,9 в. Поэтому остальную емкость мы не можем использовать для питания радиоприемника. Правда, при прерывистом разряде (а именно в таком режиме всегда и работают элементы, питающие радиоприемник) рабочее напряжение у элемента будет значительно дольше удерживаться на уровне 0,9 в и, следовательно, величина емкости может быть заметно больше. будут питать лампы приемника, но такая нагрузка для них будет чрезмерной, в особенности для блоков БНС-100, емкость которых значительно меньше емкости элементов 6С МВД.

Поэтому выгоднее и в первом и во втором случаях батарею составлять из трех-четырех параллельных групп элементов, не взирая на то, что по заводским данным от этих элементов можно потреблять ток до 250 ма.

Все сказанное здесь относительно емкости гальванических элементов в одинаковой мере относится и к анодным батареям. Убедительнее всего это подтверждает рис. 3, на котором приведены четыре кривые, характеризующие изменение величины емкости одной и той же батареи БАС-80 при разряде ее различными токами и до разных конечных напряжений.

Для большей наглядности сравним показания крайних характеристик (кривые верхняя и нижняя). Первая снята для случая наиболее глубокого разряда батареи (до напряжения 48 б), а вторая — для случая минимального разряда (до напряжения 70 в).

Из сопоставления их видим, что при одной и той же величине тока, допустим. 10 мау в первом случае батарея имеет емкость 1 а- чу а во втором — только 0,5 а ч. Этот пример показывает, насколько важно для получения большей емкости, а следовательно, и для продления срока службы батареи добиться возможности разряда ее до более низкого конечного напряжения и при нормальной величине тока.

При использовании гальванических батарей для питания радиоприемников редко соблюдается первое требование. Обычно радиолюбители для питания анодов ламп приемника применяют одну батарею напряжением 80 в. При таком напряжении приемник вначале работает удовлетворительно. Однако при понижении напряжения батареи до 70—65 в громкость и качество приема падают. Радиолюбитель считает, что анодная батарея уже полностью разрядилась, и поэтому заменяет ее новой, не использовав доброй половины ее емкости-Между тем нужно лишь присоединить последовательно к такой полуразряженной батарее дополнительную батарею с напряжением 20 или 40 в, и тогда первая батарея может еще работать до наступления полного разряда, т. е. до напряжения 48—42 в. Только после этого разрядившуюся батарею выключают. При этом дополнительная батарея может быть еще использована.

Не следует также к приемнику, нормально требующему, допустим, анодного напряжения 120 в, присоединять полностью две 80-вольтовые батареи, соединенные последовательно и дающие напряжение 160 в. При таком повышенном напряжении, во-первых, нарушается рабочий режим ламп, а, во-вторых, сильнее разряжаются батареи. В таких случаях выгоднее поступать так: вначале включить в приемник только полторы батареи, а затем, после понижения ее напряжения, подсоединить к ней и резервную половину второй батареи. Когда у такой батарей напряжение понизится до 85—80 в, то обе батареи окажутся разряженными полностью и их придется заменить новыми.

Применяя такое комбинированное соединение батарей, можно добиться максимального использования их емкостей. У большинства батарей типа БАС имеются промежуточные выводы (от середины или одной трети батареи), что позволяет легко осуществлять различные варианты соединения между собой двух или нескольких батарей для получения разной величины напряжения.

Итак, мы видим, что недостаточно знать величину емкости элемента или батареи, но нужно еще уметь возможно полнее использовать эту емкость для питания радиоприемника.

Спижевский И.И., Бурлянд В.А. – Хрестоматия радиолюбителя 1957

Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10−7 ньютона.

Кулон — это величина заряда, прошедшая через проводник при силе тока 1 А за время 1 сек.

Ом (обозначение: Ом, Ω) — единица измерения электрического сопротивления в Международной системе единиц (СИ). Ом равен электрическому сопротивлению проводника, между концами которого возникает напряжение 1 вольт при силе постоянного тока 1 ампер.

Вольт как разность потенциалов между двумя точками электростатического поля, при прохождении которой над зарядом величиной 1 кулон (Кл, C) совершается работа величиной 1 джоуль (Дж, J)

1 фарад равен ёмкости конденсатора, при которой заряд 1 кулон создаёт между его обкладками напряжение 1 вольт:

Генри Цепь имеет индуктивность один генри, если изменение тока со скоростью один ампер в секунду создаёт ЭДС индукции, равную одному вольту.

Те́сла (русское обозначение: Тл; международное обозначение: T) — единица измерения индукции магнитного поля в Международной системе единиц (СИ), численно равная индукции такого однородного магнитного поля, в котором на 1 метр длины прямого проводника, перпендикулярного вектору магнитной индукции, с током силой 1 ампер действует сила 1 ньютон.

Вебер По определению, изменение магнитного потока через замкнутый контур со скоростью один вебер в секунду наводит в этом контуре ЭДС, равную одному вольту

Один электронвольт равен энергии, необходимой для переноса элементарного заряда в электростатическом поле между точками с разницей потенциалов в 1 В

Электри́ческая инду́кция (электри́ческое смеще́ние) — векторная величина, равная сумме вектора напряжённости электрического поля и вектора поляризации.

Закон видемана утверждает, что отношение коэфф. теплопроводности c к уд. электропроводности s для металлов при одинаковой темп-ре постоянно: c/s=const

сли в проводнике течет постоянный ток и проводник остается неподвижным, то работа сторонних сил расходуется на его нагревание. Опыт показывает, что в любом проводнике происходит выделение теплоты, равное работе, совершаемой электрическими силами по переносу заряда вдоль проводника. Если на концах участка проводника имеется разность потенциалов , тогда работу по переносу заряда q на этом участке равна

По определению I= q/t. откуда q= I t. Следовательно

Так как работа идет па нагревание проводника, то выделяющаяся в проводнике теплота Q равна работе электростатических сил

Соотношение (17.13) выражает закон Джоуля-Ленца в интегральной форме. Введем плотность тепловой мощности , равную энергии выделенной за единицу время прохождения тока в каждой единице объема проводника

где S — поперечное сечение проводника, — его длина. Используя (1.13) и соотношение, получим

Но — плотность тока, а, тогда

с учетом закона Ома в дифференциальной форме , окончательно получаем

Формула (17.14) выражает закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме: объемная плотность тепловой мощности тока в проводнике равна произведению его удельной электрической проводимости на квадрат напряженности электрического поля.

Объявления:

На проводник с током, находящийся в магнитном поле, действует сила, равная

F = I·L·B·sina

I — сила тока в проводнике;

B — модуль вектора индукции магнитного поля;

L — длина проводника, находящегося в магнитном поле;

a — угол между вектором магнитного поля инаправлением тока в проводнике.

Силу, действующую на проводник с током в магнитном поле, называют силой Ампера.

Максимальная сила Ампера равна:

Формулировка закона Био Савара Лапласа имеет вид: При прохождении постоянного тока по замкнутому контуру, находящемуся в вакууме, для точки, отстоящей на расстоянии r0, от контура магнитная индукция будет иметь вид.

Сила F действующая на частицу с электрическим зарядом q , движущуюся с постоянной скоростью v , во внешнем электрическом E и магнитном B полях, такова:

где × векторное произведение. Все величины выделенные жирным являются векторами. Более явно:

где r — радиус-вектор заряженной частицы, t — время, точкой обозначена производная по времени.

Явл Электромагнитная индукция — явление возникновения электрического тока в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, проходящего через него.

Иными словами, ферромагнетик — такое вещество, которое, при температуре ниже точки Кюри, способно обладать намагниченностью в отсутствие внешнего магнитного поля.

Дифракцией света называется явление отклонения света от прямолинейного направления распространения при прохождении вблизи препятствий.

Голография основывается на двух физических явлениях — дифракции и интереференции световых волн.

Физическая идея состоит в том, что при наложении двух световых пучков, при определенных условиях возникает интерференционная картина, то есть, в пространстве возникают максимумы и минимумы интенсивности света (это подобно тому, как две системы волн на воде при пересечении образуют чередующиеся максимумы и минимумы амплитуды волн)

Современному комфорту нашей жизни мы обязаны именно электрическому току. Он освещает наши жилища, генерируя излучение в видимом диапазоне световых волн, готовит и подогревает пищу в разнообразных устройствах вроде электроплиток, микроволновых печей, тостеров, избавляя нас от необходимости поиска топлива для костра. Благодаря ему мы быстро перемещаемся в горизонтальной плоскости в электричках, метро и поездах, перемещаемся в вертикальной плоскости на эскалаторах и в кабинах лифтов. Теплу и комфорту в наших жилищах мы обязаны именно электрическому току, который течёт в кондиционерах, вентиляторах и электрообогревателях. Разнообразные электрические машины, приводимые в действие электрическим током, облегчают наш труд, как в быту, так и на производстве. Воистину мы живём в электрическом веке, поскольку именно благодаря электрическому току работают наши компьютеры и смартфоны, Интернет и телевидение, и другие умные электронные устройства. Недаром человечество столько усилий прилагает для выработки электричества на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях — электричество само по себе является самой удобной формой энергии.

Как бы это парадоксально не звучало, но идеи практического использования электрического тока одними из первых взяла на вооружение самая консервативная часть общества — флотские офицеры. Понятно, пробиться наверх в этой закрытой касте было сложным делом, трудно было доказать адмиралам, начинавшим юнгами на парусном флоте, необходимость перехода на цельнометаллические корабли с паровыми двигателями, поэтому младшие офицеры всегда делали ставку на нововведения. Именно успех применения брандеров во время русско-турецкой войны в 1770 году, решившими исход сражения в Чесменской бухте, поставил вопрос о защите портов не только береговыми батареями, но и более современными на тот день средствами защиты — минными заграждениями.

Разработка подводных мин различных систем велась с начала 19-го века, наиболее удачными конструкциями стали автономные мины, приводимые в действие электричеством. В 70-х гг. 19-го века немецким физиком Генрихом Герцем было изобретено устройство для электрической детонации якорных мин с глубиной постановки до 40 м. Её модификации знакомы нам по историческим фильмам на военно-морскую тематику — это печально известная «рогатая» мина, в которой свинцовый «рог», содержащий ампулу, наполненную электролитом, сминался при контакте с корпусом судна, в результате чего начинала работать простейшая батарея, энергии которой было достаточно для детонации мины.

Моряки первыми оценили потенциал тогда ещё несовершенных мощных источников света — модификаций свечей Яблочкова, у которых источником света служила электрическая дуга и светящийся раскалённый положительный угольный электрод — для использования в целях сигнализации и освещения поля боя. Использование прожекторов давало подавляющее преимущество стороне, применивших их в ночных сражениях или просто использующих их как средство сигнализации для передачи информации и координации действий морских соединений. А оснащённые мощными прожекторами маяки упрощали навигацию в прибрежных опасных водах.

Не удивительно, что именно флот принял на ура способы беспроводной передачи информации — моряков не смущали большие размеры первых радиостанций, поскольку помещения кораблей позволяли разместить столь совершенные, хотя на тот момент и весьма громоздкие, устройства связи.

Электрические машины помогали упростить заряжание корабельных пушек, а электрические силовые агрегаты поворота орудийных башен повышали маневренность нанесения пушечных ударов. Команды, передаваемые по корабельному телеграфу, повышали оперативность взаимодействия всей команды, что давало немалое преимущество в боевых столкновениях.

Самым ужасающим применением электрического тока в истории флота было использование рейдерских дизель-электрических подлодок класса U Третьим Рейхом. Субмарины «Волчьей стаи» Гитлера потопили много судов транспортного флота союзников — достаточно вспомнить о печальной судьбе конвоя PQ-17.

Британским морякам удалось добыть несколько экземпляров шифровальных машин «Энигма» (Загадка), а британская разведка успешно расшифровала её код. Один из выдающихся ученых, который над этим работал — Алан Тьюринг, известный своим вкладом в основы информатики. Получив доступ к радиодепешам адмирала Дёница, союзный флот и береговая авиация смогли загнать «Волчью стаю» обратно к берегам Норвегии, Германии и Дании, поэтому операции с применением подлодок с 1943 года были ограничены краткосрочными рейдами.

Гитлер планировал оснастить свои подлодки ракетами Фау-2 для атак на восточное побережье США. К счастью, стремительные атаки союзников на Западном и Восточном фронтах не позволили этим планам осуществиться.

Современный флот немыслим без авианосцев и атомных подводных лодок, энергонезависимость которых обеспечивается атомными реакторами, удачно сочетающими в себе технологии 19-го века пара, технологии 20-го века электричества, и атомные технологии 21-го века. Реакторы атомоходов генерируют электрический ток в количестве, достаточном для обеспечения жизнедеятельности целого города.

Помимо этого, моряки вновь обратили своё внимание на электричество и апробируют применение рельсотронов — электрических пушек для стрельбы кинетическими снарядами, имеющими огромную разрушительную силу.

Историческая справка

С появлением надёжных электрохимических источников постоянного тока, разработанных итальянским физиком Алессандро Вольта, целая плеяда замечательных учёных из разных стран занялись исследованием явлений, связанных с электрическим током, и разработкой его практического применения во многих областях науки и техники. Достаточно вспомнить немецкого учёного Георга Ома, сформулировавшего закон протекания тока для элементарной электрической цепи; немецкого физика Густава Роберта Кирхгофа, разработавшего методы расчёта сложных электрических цепей; французского физика Андре Мари Ампера, открывшего закон взаимодействия для постоянных электрических токов. Работы английского физика Джеймса Прескотта Джоуля и российского учёного Эмиля Христиановича Ленца, привели, независимо друг от друга, к открытию закона количественной оценки теплового действия электрического тока.

Дальнейшим развитием исследования свойств электрического тока были работы британского физика Джеймса Кларка Максвелла, заложившего основы современной электродинамики, которые ныне известны как уравнения Максвелла. Также Максвелл разработал электромагнитную теорию света, предсказав многие явления (электромагнитные волны, давление электромагнитного излучения). Позднее немецкий учёный Генрих Рудольф Герц экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн; его работы по исследованию отражения, интерференции, дифракции и поляризации электромагнитных волн легли в основу создания радио.

Работы французских физиков Жана-Батиста Био и Феликса Савара, экспериментально открывшими проявления магнетизма при протекании постоянного тока, и замечательного французского математика Пьера-Симона Лапласа, обобщившего их результаты в виде математической закономерности, впервые связали две стороны одного явления, положив начало электромагнетизму. Эстафету от этих учёных принял гениальный британский физик Майкл Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции и положивший начало современной электротехнике.

Огромный вклад в объяснение природы электрического тока внёс нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц, создавший классическую электронную теорию и получивший выражение для силы, действующей на движущийся заряд со стороны электромагнитного поля.

Электрический ток. Определения

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. В силу этого ток определяется как количество зарядов, прошедшее через сечение проводника в единицу времени:

I = q / t где q — заряд в кулонах, t — время в секундах, I — ток в амперах

Другое определение электрического тока связано со свойствами проводников и описывается законом Ома:

I = U/R где U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах, I — ток в амперах

Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах — наноамперах (миллиардная доля ампера, нА), микроамперах (миллионная доля ампера, мкА), миллиамперах (тысячная доля ампера, мА), килоамперах (тысячах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).

Размерность тока в системе СИ определяется как

[А] = [Кл] / [сек]

Особенности протекания электрического тока в различных средах. Физика явлений

Электрический ток в твердых телах: металлах, полупроводниках и диэлектриках

При рассмотрении вопроса протекания электрического тока надо учитывать наличие различных носителей тока — элементарных зарядов — характерных для данного физического состояния вещества. Само по себе вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Уникальным примером таких состояний, наблюдаемых в обычных условиях, могут служить состояния дигидрогена монооксида, или, иначе, гидроксида водорода, а попросту — обыкновенной воды. Мы наблюдаем её твердую фазу, доставая кусочки льда из морозильника для охлаждения напитков, основой для большей части которых является вода в жидком состоянии. А при заварке чая или растворимого кофе мы заливаем его кипятком, причём готовность последнего контролируется появлением тумана, состоящего из капелек воды, которая конденсируется в холодном воздухе из газообразного водяного пара, выходящего из носика чайника.

Существует также четвёртое состояние вещества, называемое плазмой, из которой состоят верхние слои звёзд, ионосфера Земли, пламя, электрическая дуга и вещество в люминесцентных лампах. Высокотемпературная плазма с трудом воспроизводится в условиях земных лабораторий, поскольку требует очень высоких температур — более 1 000 000 K.

С точки зрения структуры твёрдые тела подразделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллические вещества имеют упорядоченную геометрическую структуру; атомы или молекулы такого вещества образуют своеобразные объёмные или плоские решётки; к кристаллическим материалам относятся металлы, их сплавы и полупроводники. Та же вода в виде снежинок (кристаллов разнообразных не повторяющих форм) прекрасно иллюстрирует представление о кристаллических веществах. Аморфные вещества кристаллической решётки не имеют; такое строение характерно для диэлектриков.

В обычных условиях ток в твёрдых материалах протекает за счёт перемещения свободных электронов, образующихся из валентных электронов атомов. С точки зрения поведения материалов при пропускании через них электрического тока, последние подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Свойства различных материалов, согласно зонной теории проводимости, определяются шириной запрещённой зоны, в которой не могут находиться электроны. Изоляторы имеют самую широкую запрещённую зону, иногда достигающую 15 эВ. При температуре абсолютного нуля у изоляторов и полупроводников электронов в зоне проводимости нет, но при комнатной температуре в ней уже будет некоторое количество электронов, выбитых из валентной зоны за счет тепловой энергии. В проводниках (металлах) зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому при температуре абсолютного нуля имеется достаточно большое количество электронов — проводников тока, что сохраняется и при более высоких температурах материалов, вплоть до их полного расплавления. Полупроводники имеют небольшие запрещённые зоны, и их способность проводить электрический ток сильно зависит от температуры, радиации и других факторов, а также от наличия примесей.

Отдельным случаем считается протекание электрического тока через так называемые сверхпроводники — материалы, имеющие нулевое сопротивление протеканию тока. Электроны проводимости таких материалов образуют ансамбли частиц, связанные между собой за счёт квантовых эффектов.

Изоляторы, как следует из их названия, крайне плохо проводят электрический ток. Это свойство изоляторов используется для ограничения протекания тока между проводящими поверхностями различных материалов.

Помимо существования токов в проводниках при неизменном магнитном поле, при наличии переменного тока и связанного с ним переменного магнитного поля возникают эффекты, связанные с его изменением или так называемые «вихревые» токи, иначе называемые токами Фуко. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи, которые не текут по определённым путям в проводах, а, замыкаясь в проводнике, образуют вихревые контуры.

Вихревые токи проявляют скин-эффект, сводящийся к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника, что приводит к потерям энергии. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют разделение магнитопроводов переменного тока на отдельные, электрически изолированные, пластины.

Электрический ток в жидкостях (электролитах)

Все жидкости, в той или иной мере, способны проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Такие жидкости называются электролитами. Носителями тока в них являются положительно и отрицательно заряженные ионы — соответственно катионы и анионы, которые существуют в растворе веществ вследствие электролитической диссоциации. Ток в электролитах за счёт перемещения ионов, в отличие от тока за счёт перемещения электронов, характерного для металлов, сопровождается переносом вещества к электродам с образованием вблизи них новых химических соединений или осаждением этих веществ или новых соединений на электродах.

Это явление заложило основу современной электрохимии, дав количественные определения грамм-эквивалентам различных химических веществ, тем самым превратив неорганическую химию в точную науку. Дальнейшее развитие химии электролитов позволило создать однократно заряжаемые и перезаряжаемые источники химического тока (сухие батареи, аккумуляторы и топливные элементы), которые, в свою очередь, дали огромный толчок в развитии техники. Достаточно заглянуть под капот своего автомобиля, чтобы увидеть результаты усилий поколений учёных и инженеров-химиков в виде автомобильного аккумулятора.

Большое количество технологических процессов, основанных на протекании тока в электролитах, позволяет не только придать эффектный вид конечным изделиям (хромирование и никелирование), но и защитить их от коррозии. Процессы электрохимического осаждения и электрохимического травления составляют основу производства современной электроники. Ныне это самые востребованные технологические процессы, число изготавливаемых компонентов по этим технологиям исчисляется десятками миллиардов единиц в год.

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах обусловлен наличием в них свободных электронов и ионов. Для газов, в силу их разрежённости, характерна большая длина пробега до столкновения молекул и ионов; из-за этого протекание тока в нормальных условиях через них относительно затруднено. То же самое можно утверждать относительно смесей газов. Природной смесью газов является атмосферный воздух, который в электротехнике считается неплохим изолятором. Это характерно и для других газов и их смесей при обычных физических условиях.

Протекание тока в газах очень сильно зависит от различных физических факторов, как-то: давления, температуры, состава смеси. Помимо этого, действие оказывают различного рода ионизирующие излучения. Так, например, будучи освещёнными ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, или находясь под действием катодных или анодных частиц или частиц, испускаемых радиоактивными веществами, или, наконец, под действием высокой температуры, газы приобретают свойство лучше проводить электрический ток.

Эндотермический процесс образования ионов в результате поглощения энергии электрически нейтральными атомами или молекулами газа называется ионизацией. Получив достаточную энергию, электрон или несколько электронов внешней электронной оболочки, преодолевая потенциальный барьер, покидают атом или молекулу, становясь свободными электронами. Атом или молекула газа становятся при этом положительно заряженными ионами. Свободные электроны могут присоединяться к нейтральным атомам или молекулам, образуя отрицательно заряженные ионы. Положительные ионы могут обратно захватывать свободные электроны при столкновении, становясь при этом опять электрически нейтральными. Этот процесс называется рекомбинацией.

Прохождение тока через газовую среду сопровождается изменением состояния газа, что предопределяет сложный характер зависимости тока от приложенного напряжения и, в общем, подчиняется закону Ома только при малых токах.

Различают несамостоятельный и самостоятельные разряды в газах. При несамостоятельном разряде ток в газе существует только при наличии внешних ионизирующих факторов, при их отсутствии сколь-нибудь значительного тока в газе нет. При самостоятельном разряде ток поддерживается за счёт ударной ионизации нейтральных атомов и молекул при столкновении с ускоренными электрическим полем свободными электронами и ионами даже после снятия внешних ионизирующих воздействий.

Несамостоятельный разряд при малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе называется тихим разрядом. При повышении напряжения сила тока сначала увеличивается пропорционально напряжению (участок ОА на вольт-амперной характеристике тихого разряда), затем рост тока замедляется (участок кривой АВ). Когда все частицы, возникшие под действием ионизатора, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок графика ВС). При дальнейшем повышении напряжения ток снова возрастает, и тихий разряд переходит в несамостоятельный лавинный разряд. Разновидность несамостоятельного разряда — тлеющий разряд, который создаёт свет в газоразрядных лампах различного цвета и назначения.

Переход несамостоятельного электрического разряда в газе в самостоятельный разряд характеризуется резким увеличением тока (точка Е на кривой вольт-амперной характеристики). Он называется электрическим пробоем газа.

Все вышеперечисленные типы разрядов относятся к установившимся типам разрядов, основные характеристики которых не зависят от времени. Помимо установившихся разрядов, существуют разряды неустановившиеся, возникающие обычно в сильных неоднородных электрических полях, например у заостренных и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Различают два типа неустановившихся разрядов: коронный и искровой разряды.

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, просто он представляет собой повторяющийся процесс поджига несамостоятельного разряда в ограниченном пространстве возле проводников. Примером коронного разряда может служить свечение атмосферного воздуха вблизи высоко поднятых антенн, громоотводов или высоковольтных линий электропередач. Возникновение коронного разряда на линиях электропередач приводит к потерям электроэнергии. В прежние времена это свечение на верхушках мачт было знакомо морякам парусного флота как огоньки святого Эльма. Коронный разряд применяется в лазерных принтерах и электрографических копировальных устройствах, где он формируется коротроном — металлической струной, на которую подано высокое напряжение. Это необходимо для ионизации газа с целью нанесения заряда на фоточувствительный барабан. В данном случае коронный разряд приносит пользу.

Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою и имеет вид прерывистых ярких разветвляющихся, заполненных ионизированным газом нитей-каналов, возникающих и исчезающих, сопровождаемые выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Примером естественного искрового разряда может служить молния, где ток может достигать значений в десятки килоампер. Образованию собственно молнии предшествует создание канала проводимости, так называемого нисходящего «тёмного» лидера, образующего совместно с индуцированным восходящим лидером проводящий канал. Молния представляет собой обычно многократный искровой разряд в образованном канале проводимости. Мощный искровой разряд нашёл своё техническое применение также и в компактных фотовспышках, в которых разряд происходит между электродами трубки из кварцевого стекла, наполненной смесью ионизированных благородных газов.

Длительный поддерживаемый пробой газа носит название дугового разряда и применяется в сварочной технике, являющейся краеугольным камнем технологий создания стальных конструкций нашего времени, от небоскрёбов до авианосцев и автомобилей. Он применяется как для сварки, так и для резки металлов; различие в процессах обусловлено силой протекающего тока. При относительно меньших значениях тока происходит сварка металлов, при более высоких значениях тока дугового разряда — идёт резка металла за счёт удаления расплавленного металла из-под электрической дуги различными методами.

Другим применением дугового разряда в газах служат газоразрядные лампы освещения, которые разгоняют тьму на наших улицах, площадях и стадионах (натриевые лампы) или автомобильные галогенные лампы, которые сейчас заменили обычные лампы накаливания в автомобильных фарах.

Электрический ток в вакууме

Вакуум является идеальным диэлектриком, поэтому электрический ток в вакууме возможен только при наличии свободных носителей в виде электронов или ионов, которые генерируются за счёт термо- или фотоэмиссии, или иными методами.

Основным методом получения тока в вакууме за счёт электронов является метод термоэлектронной эмиссии электронов металлами. Вокруг разогретого электрода, называемого катодом, образуется облако из свободных электронов, которые и обеспечивают протекание электрического тока при наличии второго электрода, называемого анодом, при условии наличия между ними соответствующего напряжения требуемой полярности. Такие электровакуумные приборы называются диодами и обладают свойством односторонней проводимости тока, запираясь при обратном напряжении. Это свойство применяется для выпрямления переменного тока, преобразуемого системой из диодов в импульсный ток постоянного направления.

Добавление дополнительного электрода, называемого сеткой, расположенной вблизи катода, позволяет получить усилительный элемент триод, в котором малые изменения напряжения на сетке относительно катода позволяют получить значительные изменения протекающего тока, и, соответственно, значительные изменения напряжения на нагрузке, включённой последовательно с лампой относительно источника питания, что и используется для усиления различных сигналов.

Применение электровакуумных приборов в виде триодов и приборов с большим числом сеток различного назначения (тетродов, пентодов и даже гептодов), произвело революцию в деле генерации и усиления радиочастотных сигналов, и привело к созданию современных систем радио и телевещания.

Исторически первым было развитие именно радиовещания, так как методы преобразования относительно низкочастотных сигналов и их передача, равно как и схемотехника приёмных устройств с усилением и преобразованием радиочастоты и превращением её в акустический сигнал были относительно просты.

При создании телевидения для преобразования оптических сигналов применялись электровакуумные приборы — иконоскопы, где электроны эмитировались за счёт фотоэмиссии от падающего света. Дальнейшее усиление сигнала выполнялось усилителями на электронных лампах. Для обратного преобразования телевизионного сигнала служили кинескопы, дающие изображение за счёт флюоресценции материала экрана под воздействием электронов, разгоняемых до высоких энергий под воздействием ускоряющего напряжения. Синхронизированная система считывания сигналов иконоскопа и система развёртки изображения кинескопа создавали телевизионное изображение. Первые кинескопы были монохромными.

В дальнейшем были созданы системы цветного телевидения, в котором считывающие изображение иконоскопы реагировали только на свой цвет (красный, синий или зелёный). Излучающие элементы кинескопов (цветной люминофор), за счёт протекания тока, вырабатываемого так называемыми «электронными пушками», реагируя на попадание в них ускоренных электронов, излучали свет в определённом диапазоне соответствующей интенсивности. Чтобы лучи от пушек каждого цвета попадали на свой люминофор, использовали специальные экранирующие маски.

Современная аппаратура телевидения и радиовещания выполняется на более прогрессивных элементах с меньшим энергопотреблением — полупроводниках.

Одним из широко распространённых методов получения изображения внутренних органов является метод рентгеноскопии, при котором эмитируемые катодом электроны получают столь значительное ускорение, что при попадании на анод генерируют рентгеновское излучение, способное проникать через мягкие ткани тела человека. Рентгенограммы дают в руки медиков уникальную информацию о повреждениях костей, состоянии зубов и некоторых внутренних органов, выявляя даже такое грозное заболевание, как рак лёгких.

Вообще, электрические токи, сформированные в результате движения электронов в вакууме, имеют широчайшую область применения, к которой относятся все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры, электронные микроскопы, вакуумные генераторы сверхвысокой частоты, в виде ламп бегущей волны, клистронов и магнетронов. Именно магнетроны, кстати, подогревают или готовят нам пищу в микроволновых печах.

Большое значение в последнее время имеет технология нанесения плёночных покрытий в вакууме, которые играют роль как защитно-декоративного, так и функционального покрытия. В качестве таких покрытий применяются покрытия металлами и их сплавами, и их соединениями с кислородом, азотом и углеродом. Такие покрытия изменяют электрические, оптические, механические, магнитные, коррозионные и каталитические свойства покрываемых поверхностей, либо сочетают сразу несколько свойств.

Сложный химический состав покрытий можно получать только с использованием техники ионного распыления в вакууме, разновидностями которой являются катодное распыление или его промышленная модификация — магнетронное распыление. В конечном итоге именно электрический ток за счёт ионов производит осаждение компонентов на осаждаемую поверхность, придавая ей новые свойства.

Именно таким способом можно получать так называемые ионные реактивные покрытия (плёнки нитридов, карбидов, оксидов металлов), обладающих комплексом экстраординарных механических, теплофизических и оптических свойств (с высокой твёрдостью, износостойкостью, электро- и теплопроводностью, оптической плотностью), которые невозможно получить иными методами.

Электрический ток в биологии и медицине

Знание поведения токов в биологических объектах даёт в руки биологов и медиков мощный метод исследования, диагностики и лечения.

С точки зрения электрохимии все биологические объекты содержат электролиты, вне зависимости от особенностей структуры данного объекта.

При рассмотрении протекания тока через биологические объекты необходимо учитывать их клеточное строение. Существенным элементом клетки является клеточная мембрана — внешняя оболочка, ограждающая клетку от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды за счёт ее избирательной проницаемости для различных веществ. С точки зрения физики, клеточную мембрану можно представить себе в виде параллельного соединения конденсатора и нескольких цепочек из соединенных последовательно источника тока и резистора. Это предопределяет зависимость электропроводности биологического материала от частоты прилагаемого напряжения и формы его колебаний.

Биологическая ткань состоит из клеток собственно органа, межклеточной жидкости (лимфы), кровеносных сосудов и нервных клеток. Последние в ответ на воздействие электрического тока отвечают возбуждением, заставляя сокращаться и расслабляться мышцы и кровеносные сосуды животного. Следует отметить, что протекание тока в биологической ткани носит нелинейный характер.

Классическим примером воздействия электрического тока на биологический объект могут служить опыты итальянского врача, анатома, физиолога и физика Луиджи Гальвани, ставшего одним из основателей электрофизиологии. В его опытах пропускание электрического тока через нервы лапки лягушки приводило к сокращению мышц и подергиванию ножки. В 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» было описано сделанное Гальвани знаменитое открытие. Сами явления, открытые Гальвани, долгое время в учебниках и научных статьях назывались «гальванизмом». Этот термин и доныне сохраняется в названии некоторых аппаратов и процессов.

Дальнейшее развитие электрофизиологии тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

Биологические объекты в ходе своей жизнедеятельности создают не только микротоки, но и большие напряжения и токи. Значительно раньше Гальвани английский анатом Джон Уолш доказал электрическую природу удара ската, а шотландский хирург и анатом Джон Хантер дал точное описание электрического органа этого животного. Исследования Уолша и Хантера были опубликованы в 1773 году.

В современной биологии и медицине применяются различные методы исследования живых организмов, как инвазивные, так и неинвазивные.

Классическим примером инвазивных методов является лабораторная крыса с пучком вживлённых в мозг электродов, бегающая по лабиринтам или решающая другие задачки, поставленные перед ней учёными.

К неинвазивным методам относятся такие, всем знакомые исследования, как снятие энцефалограммы или электрокардиограммы. При этом электроды, считывающие биотоки сердца или мозга, снимают токи прямо с кожи обследуемого. Для улучшения контакта с электродами кожа смачивается физиологическим раствором, который является неплохим проводящим электролитом.

Помимо применения электрического тока при научных исследованиях и техническом контроле состояния различных химических процессов и реакций, одним из самых драматических моментов его применения, известного широкой публике, является запуск «остановившегося» сердца какого-либо героя современного фильма.

Действительно, протекание кратковременного импульса значительного тока лишь в единичных случаях способно запустить остановившееся сердце. Чаще всего происходит восстановление его нормального ритма из состояния хаотичных судорожных сокращений, называемого фибрилляцией сердца. Приборы, применяющиеся для восстановления нормального ритма сокращений сердца, называются дефибрилляторами. Современный автоматический дефибриллятор сам снимает кардиограмму, определяет фибрилляцию желудочков сердца и самостоятельно решает – бить током или не бить – может быть достаточно пропустить через сердце небольшой запускающий импульс. Существует тенденция установления автоматических дефибрилляторов в общественных местах, что может существенно сократить количество смертей из-за неожиданной остановки сердца.

У практикующих врачей скорой помощи не возникает никакого сомнения по поводу применения метода дефибрилляции – обученные быстро определять физическое состояние пациента по кардиограмме, они принимают решение значительно быстрее автоматического дефибриллятора, предназначенного для широкой публики.

Тут же уместно будет упомянуть об искусственных водителях сердечного ритма, иначе называемых кардиостимуляторами. Эти приборы вживляются под кожу или под грудную мышцу человека, и такой аппарат через электроды подаёт на миокард (сердечную мышцу) импульсы тока напряжением около 3 В, стимулируя нормальную работу сердца. Современные электрокардиостимуляторы способны обеспечить бесперебойную работу в течение 6–14 лет.

Характеристики электрического тока, его генерация и применение

Электрический ток характеризуется величиной и формой. По его поведению с течением времени различают постоянный ток (не изменяющийся с течением времени), апериодический ток (произвольно изменяющийся с течением времени) и переменный ток (изменяющийся с течением времени по определённому, как правило, периодическому закону). Иногда для решения различных задач требуется одновременное наличие постоянного и переменного тока. В таком случае говорят о переменном токе с постоянной составляющей.

Исторически первым появился трибоэлектрический генератор тока, который вырабатывал ток за счёт трения шерсти о кусок янтаря. Более совершенные генераторы тока такого типа сейчас называются генераторами Ван де Граафа, по имени изобретателя первого технического решения таких машин.

Как указывалось выше, итальянским физиком Алессандро Вольта был изобретён электрохимический генератор постоянного тока, ставший предшественником сухих батарей, аккумуляторов и топливных элементов, которые мы пользуемся и поныне как удобными источниками тока для разнообразных устройств — от наручных часов и смартфонов до просто автомобильных аккумуляторов и тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla.

Помимо этих генераторов постоянного тока, существуют генераторы тока на прямом ядерном распаде изотопов и магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) тока, которые пока имеют ограниченное применение в силу своей маломощности, слабой технологической основы для широкого применения и по другим причинам. Тем не менее, радиоизотопные источники энергии широко применяются там, где нужна полная автономность: в космосе, на глубоководных аппаратах и гидроакустических станциях, на маяках, бакенах, а также на Крайнем Севере, в Арктике и Антарктике.

В электротехнике генераторы тока подразделяются на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.

Все эти генераторы основаны на явлении электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году. Фарадей построил первый маломощный униполярный генератор, дающий постоянный ток. Первый генератор переменного тока был предложен анонимным автором под латинскими инициалами Р.М. в письме к Фарадею в 1832 году. После опубликования письма, Фарадей получил благодарственное письмо от того же анонима со схемой усовершенствованного генератора в 1833 году, в котором использовалось дополнительное стальное кольцо (ярмо) для замыкания магнитных потоков сердечников обмоток.

Однако в то время для переменного тока еще не нашлось применения, так как для всех практических применений электричества того времени (минная электротехника, электрохимия, только что зародившаяся электромагнитная телеграфия, первые электродвигатели) требовался постоянный ток. Поэтому в последующем изобретатели направили свои усилия на построение генераторов, дающих постоянный электрический ток, разрабатывая для этих целей разнообразные коммутационные устройства.

Одним из первых генераторов, получившим практическое применение, был магнитоэлектрический генератор российского академика Б. С. Якоби. Этот генератор был принят на вооружение гальванических команд русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Улучшенные модификации генератора Якоби до сих пор используются для удалённого приведения в действие минных зарядов, что нашло широкое отображение в военно-исторических фильмах, в которых диверсанты или партизаны подрывают мосты, поезда или другие объекты.

В дальнейшем борьба между генерацией постоянного или переменного тока с переменным успехом велась среди изобретателей и инженеров–практиков, приведшая к апогею противостояния титанов современной электроэнергетики: Томаса Эдисона с компанией Дженерал Электрик с одной стороны, и Николой Тесла с компанией Вестингауз, с другой стороны. Победил мощный капитал, и разработки Тесла в области генерации, передачи, и трансформации переменного электрического тока стали общенациональным достоянием американского общества, что, в немалой степени, позднее способствовало технологическому доминированию США.

Помимо собственно генерации электричества для разнообразных нужд, основанной на преобразовании механического движения в электричество, за счёт обратимости электрических машин появилась возможность обратного преобразования электрического тока в механическое движение, реализуемая электродвигателями постоянного и переменного тока. Пожалуй, это самые распространённые машины современности, включающие в себя стартеры автомобилей и мотоциклов, приводы промышленных станков и разнообразных бытовых устройств. Используя различные модификации подобных устройств, мы стали мастерами на все руки, мы умеем строгать, пилить, сверлить и фрезеровать. А в наших компьютерах, благодаря миниатюрным прецизионным двигателям постоянного тока, крутятся приводы жёстких и оптических дисков.

Кроме привычных электромеханических двигателей, за счёт протекания электрического тока работают ионные двигатели, использующие принцип реактивного движения при выбросе ускоренных ионов вещества, Пока, в основном, они применяются в космическом пространстве на малых спутниках для выведения их на нужные орбиты. А фотонные двигатели 22-го века, которые существуют пока только в проекте и которые понесут наши будущие межзвёздные корабли с субсветовой скоростью, скорее всего, тоже будут работать на электрическом токе.

Для создания электронных элементов и при выращивании кристаллов различного назначения по технологическим причинам требуются сверхстабильные генераторы постоянного тока. Такие прецизионные генераторы постоянного тока на электронных компонентах называются стабилизаторами тока.

Измерение электрического тока

Необходимо отметить, что приборы для измерения тока (микроамперметры, миллиамперметры, амперметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу конструкций и принципам действия — это могут быть приборы постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты.

По принципу действия различают электромеханические, магнитоэлектрические, электромагнитные, магнитодинамические, электродинамические, индукционные, термоэлектрические и электронные приборы. Большинство стрелочных приборов для измерения токов состоит из комбинации подвижной/неподвижной рамки с намотанной катушкой и неподвижного/подвижного магнитов. Вследствие такой конструкции типичный амперметр имеет эквивалентную схему из последовательно соединённых индуктивности и сопротивления, шунтированных ёмкостью. Из-за этого частотная характеристика стрелочных амперметров имеет завал по высоким частотам.

Основой для них является миниатюрный гальванометр, а различные пределы измерения достигаются применением дополнительных шунтов — резисторов с малым сопротивлением, которое на порядки ниже сопротивления измерительного гальванометра. Таким образом, на основе одного прибора могут быть созданы приборы для измерения токов различных диапазонов – микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и даже килоамперметры.

Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого тока — он может быть функцией времени и иметь различную форму — быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ радиотехнических цепей и устройств. Различают следующие значения токов:

• мгновенное,
• амплитудное,
• среднее,
• среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение тока I i — это значение тока в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение тока I m — это наибольшее мгновенное значение тока за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение тока I определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений тока.

Все стрелочные амперметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях тока.

Среднее значение (постоянная составляющая) тока — это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Разность между максимальным и минимальным значениями тока сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения тока используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы — на их экранах отображается не только форма напряжения/тока, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение тока с помощью осциллографа

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению действующего и пикового значения тока синусоидального и треугольного сигналов с использованием генератора сигналов, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов (FG) нагружен на последовательное соединение мультиметра (MM), сопротивление шунта R s =100 Ом и сопротивление нагрузки R в 1 кОм. Осциллограф OS подключен параллельно сопротивлению шунта R s . Значение сопротивления шунта выбирается из условия R s

Опыт 1

Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 Герц и амплитудой 9 Вольт. Нажмем очень удобную кнопку Auto Set и будем наблюдать на экране сигнал, показанный на рис. 1. Размах сигнала — около пяти больших делений при цене деления 200 мВ. Мультиметр при этом показывает значение тока в 3,1 мА. Осциллограф определяет среднеквадратичное значение напряжения сигнала на измерительном резисторе U=312 мВ. Действующее значение тока через резистор R s определяется по закону Ома:

I RMS = U RMS /R = 0,31 В / 100 Ом = 3,1 мА,

что соответствует показаниям мультиметра (3,10 мА). Отметим, что размах тока через нашу цепь из включенных последовательно двух резисторов и мультиметра равен

I P-P = U P-P /R = 0,89 В / 100 Ом = 8,9 мА

Известно, что пиковое и действующее значения тока и напряжения для синусоидального сигнала отличаются в √2 раз. Если умножить I RMS = 3,1 мА на √2, получим 4,38. Удвоим это значение и мы получим 8,8 мА, что почти соответствует току, измеренному с помощью осциллографа (8,9 мА).

Опыт 2

Уменьшим сигнал от генератора вдвое. Размах изображения на осциллографе уменьшится ровно приблизительно вдвое (464 мВ) и мультиметр покажет приблизительно уменьшенное вдвое значение тока 1,55 мА. Определим показания действующего значения тока на осциллографе:

I RMS = U RMS /R = 0,152 В / 100 Ом = 1,52 мА,

что приблизительно соответствует показаниям мультиметра (1,55 мА).

Опыт 3

Увеличим частоту генератора до 10 кГц. При этом изображение на осциллографе изменится, но размах сигнала останется прежним, а показания мультиметра уменьшатся — сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра.

Опыт 4

Вернёмся к исходной частоте 60 Герц и напряжению 9 В генератора сигналов, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением тока, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее значение тока сигнала. Осциллограф также показывает уменьшение среднеквадратичного значения напряжения, измеренного на резисторе R s =100 Ом.

Техника безопасности при измерении тока и напряжения

Самодельный пьедестал-стойка с полнофункциональным телесуфлёром и мониторами для домашней видеостудии

• Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния при измерении токов даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:
• Не проводить измерения токов, требующих определённых профессиональных навыков (при напряжении свыше 1000 В).
• Не производить измерения токов в труднодоступных местах или на высоте.
• При измерениях в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
• Пользоваться исправным измерительным инструментом.
• В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
• Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
• Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Работа электрической системы характеризуется различными показателями, все мы слышали о силе тока, напряжении, мощности, но не каждый знает, что за величины ватт, вольт и ампер в электросети дома или квартиры. Не меньше сложностей вызывает и вопрос измерения данных параметров.

Характеристики электросети

Важнейшим параметром электросети является напряжение – величина, характеризующая отношение работы электрического поля во время передачи заряда из одной точки в другую к размеру заряда.

Другими словами, данная характеристика – это разность потенциалов между отдельными участками или точками в цепи. Измеряется в Вольтах.

Уровень напряжения в электросетях стандартизирован и составляет 220 В для однофазных сетей электроснабжения и 380 В для трехфазных систем (при измерении между отдельными фазами, между одной фазой и нулем U равняется 220 В). Стандарт регламентирован в ГОСТ, возможное отклонение параметра в бытовых электросетях – 10%.

Вторым важным параметром электрической системы выступает сила тока – величина, которая равняется отношению количества заряда, протекающего через проводник к промежутку времени. Измеряется в Амперах.

Понятие силы тока, напряжения и сопротивления в электросети связаны между собой в соответствии с законом Ома, по которому:

Так как напряжение является постоянной величиной, то в электросети переменными будут выступать только сила тока и сопротивление. Снижение одного параметра приводит к увеличению другого. Сопротивление измеряют в Омах, но этот показатель не используют для описания работы электросети.

Мощности электрической системы – характеристика, определяемая путем умножения напряжения U на силу тока I. Измеряют мощность в Ваттах. Данная величина знакома всем пользователям электрических сетей, так как в Ватт/часах исчисляют объемы потребления электроэнергии потребителями.

Способы измерения силы тока и напряжения

Сила тока в электрической цепи определяется с помощью специального устройства – амперметра . Измерительный прибор последовательно соединяется с электросетью или электроприбором.

Напряжение в сети определяют с помощью вольтметра , подключаемого параллельно к измеряемому участку цепи.

В домашних условиях определить величины напряжения и силы тока можно с помощью универсального измерительного устройства – мультиметра . Такие приборы широко распространены, их можно купить практически в любом специализированном магазине.

Мультиметр подключается к электрической системе в соответствии с инструкцией. Все измерения проводятся с учетом техники безопасности. Схема подключения мультиметра для измерения силы тока, напряжения и сопротивления:

Facebook

Twitter

Вконтакте

Одноклассники

Google+

Формула силы тока

ОПРЕДЕЛЕНИЕ

Сила тока определяется как отношение количества заряда, прошедшего через какую-то поверхность, ко времени прохождения.

   

В формуле – сила тока, – количество заряда, – время.

Единица измерения силы тока – А (ампер).

Обычно под поверхностью, через которую прошёл заряд, понимают сечение проводника. В цепях с постоянным током силу тока находят по закону Ома:

   

Где – напряжение, – сопротивление проводника. Прибор, которой используется для измерения силы тока, называют амперметром.

Примеры решения задач по теме «Сила тока»

ПРИМЕР 1

Задание	Найти силу тока в проводнике, если за 50 сек через него прошёл заряд 43 кКл.
Решение	Напомним, что кКл = Кл. Подставим численные значения в формулу:
Ответ	Сила тока была равна 860 Ампер.

ПРИМЕР 2

Задание	Через сечение проводника за 1 минуту прошёл заряд 10 Кл. Найти сопротивление участка цепи, если напряжение в нём 50 В.
Решение	Найдём силу тока через заряд:     По закону Ома:     Сопоставим формулы:     Подставим числа: (Ом)
Ответ	Сопротивление цепи равно 300 Ом.

Понравился сайт? Расскажи друзьям!

10000 Вольт сколько ампер

Практически каждый человек слышал про параметры электричества как Вольт, Ампер и Ватты.

Что такое мощность. Ватт [Вт]

Ватт, согласно системе СИ – единица измерения мощности. В наши дни используется для измерения мощности всех электрических и не только приборов. Согласно теории физики, мощность – это скорость расходования энергии, выраженная в отношении энергии ко времени: 1 Вт = 1 Дж/1 с . Один ватт равен отношению одного джоуля (единице измерения работы) к одной секунде.

На сегодняшний день для обозначения мощности электроприборов чаще применяется единица измерения киловатт (сокращенное обозначение – кВт). Несложно догадаться, сколько ватт в киловатте – приставка «кило» в системе СИ обозначает величину, полученную в результате умножения на тысячу.

Для расчётов, связанных с мощностью, не всегда удобно использовать ватт сам по себе. Иногда, когда измеряемые величины очень большие или очень маленькие, гораздо удобнее пользоваться единицей измерения со стандартными приставками, что позволяет избежать постоянных вычислений порядка значения. Так, при проектировании и расчёте радаров и радиоприёмников чаще всего используют пВт или нВт, для медицинских приборов, таких как ЭЭГ и ЭКГ, используют мкВт. В производстве электричества, а также при проектировании железнодорожных локомотивов, пользуются мегаваттами (МВт) и гигаваттами (ГВт).

Что такое напряжение. Вольт [В]

Напряжение – это физическая величина, характеризующая величину отношения работы
электрического поля в процессе переноса заряда из одной точки A в другую точку B к величине этого самого заряда. Проще говоря это разность потенциалов между двумя точками. Измеряется в Вольтах.

Напряжение схоже по сути с величиной давления воды в трубе, чем оно выше тем быстрее вода течет из крана. Величина напряжения стандартизированная и одинаковая для всех квартир, домов и гаражей равная 220 Вольт при однофазном электроснабжении. Также допускается по ГОСТ 10 процентное отклонение для домашней электросети. Величина напряжения должна быть не менее 198 и не более 242 Вольт.

1 Вольт содержит:

• 1 000 000 микровольт
• 1 000 милливольт

Что такое Сила тока. Ампер [А]

Сила тока это физическая величина, равная отношению количества заряда за определенный промежуток времени протекающего через проводник к величине этого самого промежутка времени. Измеряется в Амперах.

1 Ампер содержит:

• 1 000 000 микроампер
• 1 000 миллиампер

Иногда такая задача как перевод ампер в ватты или в киловатты, либо наоборот — ватты и киловатты в амперы, может вызвать затруднение. Ведь редко кто из нас помнит наизусть формулы мо школьной скамьи. Если конечно постоянно не приходится сталкиваться с этим по роду профессии или увлечения.

На самом деле, в быту знание таких вещей может потребоваться довольно часто. Например, на розетке или на вилке указана маркировка в виде надписи: «220В 6А». Эта маркировка, отражает предельно допустимую мощность подключаемой нагрузки. Что это значит? Какой максимальной мощности сетевой прибор можно включить в такую розетку или использовать с данной вилкой?

Исходя из этой маркировки мы видим, что рабочее напряжение, на которое расчитано это устройство составляет 220 вольт, а максимальный ток 6 ампер. Чтобы получить значение мощности, достаточно перемножить две эти цифры: 220*6 = 1320 ватт — максимальная мощность для данной вилки или розетки. Скажем, утюг с паром можно будет использовать только на двойке, а масляный обогреватель — только в половину мощности.

Сколько Вольт содержит 1 Ампер?

Ответить на этот вопрос довольно сложно. Однако для того чтобы вам было легче разобраться с этим вопросом мы предлагаем вам ознакомиться с таблицами соотношений

Для постоянного тока

Вольты	Вт : А = А х Омы = √ (Вт х Омы)
Амперы	(Вт : В) = √(Вт : Омы) = В : Омы
Омы	В : А = Вт : (А) 2 = (В) 2 : Вт
Ватты	А х В = (А) 2 х Омы = (В) 2 : Омы

Для переменного тока

Вольты	Вт : (А х cos Ψ) = А х Омы х cos Ψ = √(Вт х Омы)
Амперы	Вт: (В х cos Ψ) = 1/cos Ψ х √(Вт : Омы) = В : (Омы х cos Ψ)
Омы	В : (А х cos Ψ) = Вт : (А) 2 • cos 2 Ψ = (В) 2 : Вт
Ватты	В х А х cos Ψ = (А) 2 х Омы х cos 2 Ψ = (В) 2 : Омы

Сколько Ватт в 1 Ампере?

Итак, чтобы получить ватты, нужно указанные амперы умножить на вольты:

В ней P – Ватт, I – это А, а U – Вольт. То есть ток умножить на напряжение (в розетке у нас примерно 220-230 вольт). Это главная формула для нахождения мощности в однофазных электрических цепях.

Пример расчета потребляемой мощности- стиральная машина потребляет из розетки 220 Вольт силу тока величиной 10 А , 10 А * 220 В = 2200 Вт или 2.2 Киловатта , т. к. один Киловатт равен 1000 Ватт .

Переводим ватты в амперы

Иногда мощность в ваттах нужно перевести в амперы. С такой задачей сталкивается, например, человек, решивший выбрать защитный автомат для водонагревателя.

Например, на водонагревателе написано «2500 Вт» – это номинальная мощность при напряжении сети 220 вольт. Следовательно, чтобы получить максимальные амперы водонагревателя, разделим номинальную мощность на номинальное напряжение, и получим: 2500/220 = 11,36 ампер .

Итак, можно выбрать автомат на 16 ампер. 10 амперного автомата будет явно не достаточно, а автомат на 16 ампер сработает сразу, как только ток превысит безопасное значение. Таким образом, чтобы получить амперы, нужно ватты разделить на вольты питания — мощность разделить на напряжение I = P/U (вольт в бытовой сети 220-230).

Сколько ампер в киловатте и сколько киловатт в ампере

Бывает часто, что на сетевом электроприборе мощность указана в киловаттах (кВт), тогда может потребоваться перевести киловатты в амперы. Поскольку в одном киловатте 1000 ватт, то для сетевого напряжения в 220 вольт можно принять, что в одном киловатте 4,54 ампера, потому что I = P/U = 1000/220 = 4,54 ампер . Верно для сети и обратное утверждение: в одном ампере 0,22 кВт, потому что P = I*U = 1*220 = 220 Вт = 0,22 кВт .

Для приблизительных расчетов можно учитывать то, что при однофазной нагрузке номинальный ток I ≈ 4,5Р , где Р — потребляемая мощность и киловаттах. Например, при Р = 5 кВт, I = 4,5 х 5 = 22,5 А .

Ватты в киловатты

То есть, 1 кВт=1000 Вт (один киловатт равен тысячи ваттам). Обратный перевод так же прост: можно разделить число на тысячу либо переместить запятую на три цифры левее. Например:

• мощность стиральной машины 2100 Вт = 2,1 кВт ;
• мощность кухонного блендера 1,1 кВт = 1100 Вт ;
• мощность электродвигателя 0,55 кВт = 550 Вт и т.д.

Килоджоули в киловатты и киловатт-час

Иногда полезно знать, как перевести килоджоули в киловатты. Для ответа на этот вопрос, вернемся к базовому отношению ватт и джоулей: 1 Вт = 1 Дж/1 с . Нетрудно догадаться, что:

• 1 килоджоуль = 0.0002777777777778 киловатт-час (в одном часе 60 минут, а в одной минуте 60 секунд, следовательно в часе 3600 секунд, а 1/3600 = 0.000277778).
• 1 Вт= 3600 джоуль в час

Ватты в лошадиные силы

• 1 лошадиная сила =736 Ватт , следовательно 5 лошадиных сил = 3,68 кВт .
• 1 киловатт = 1,3587 лошадиных сил .

Ватты в калории

• 1 джоуль = 0,239 калории , следовательно 239 ккал = 0.0002777777777778 киловатт-час .

Измерение величин тока и напряжения

Для того что бы измерить напряжение необходимо мультиметр переключить в режим измерения переменного напряжения, при этом установите верхний предел как можно выше. Например 400 Вольт. А затем коснуться измерительными щупами ноля и фазы в розетке или клемнике и на экране Вы увидите величину напряжения.

Ток измерять тяжелее, для его измерения необходимо переключить в режим измерения тока в Амперах и подключиться так, что бы ток проходил через электроизмерительный прибор, мультиметр необходимо подключить последовательно с источником энергопотребления. Или в более дорогих моделях мультиметров есть сверху два разводных дополнительных щупа, которые необходимо нажатием клавиши развести и пропустить внутрь провод, на котором необходимо измерить величину тока. Здесь два важных момента: заводить только один фазный провод и следить за тем, что бы плотно смыкались электроизмерительные щупы.

Нередко наши покупатели, видя в названии стабилизатора цифры, принимают их за мощность в Ваттах. На самом деле, как правило, производитель указывает полную мощность прибора в Вольт-Амперах, которая далеко не всегда равна мощности в Ваттах. Из-за этого нюанса возможны регулярные перегрузки стабилизатора по мощности, что в свою очередь приведет к его преждевременному выходу из строя.

Электрическая мощность включает в себя несколько понятий, из которых мы рассмотрим наиболее для нас важные:

Полная мощность (ВА) – величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт). Измеряется в Вольт-Амперах.

Активная мощность (Вт) – величина, равная произведению силы тока (Ампер) на напряжение в цепи (Вольт) и на коэффициент нагрузки (cos φ). Измеряется в Ваттах.

Коэффициент мощности (cos φ) – величина, характеризующая потребитель тока. Говоря простым языком, этот коэффициент показывает, скольно нужно полной мощности (Вольт-Ампер), чтобы «запихнуть» требуемую на совершение полезной работы мощность (Ватт) в потребитель тока. Этот коэффициент можно найти в технических характеристиках приборов-потребителей тока. На практике он может принимать значения от 0.6 (например, перфоратор) до 1 (нагревательные приборы). Cos φ может быть близок к единице в том случае, когда потребителями тока выступают тепловые (тэны и т.п.) и осветительные нагрузки. В остальных случаех его значение будет варьироваться. Для простоты это значение принято считать равным 0.8.

Активная мощность (Ватты) = Полная мощность (Вольт-Амперы) * Коэффициент мощности (Cos φ)

Т.е. при выборе стабилизатора напряжения на дом или на дачу в целом, его полную мощность в Вольт-Амперах (ВА) следует умножить на коэффициент мощности Cos φ = 0.8. В результате мы получаем приблизительную мощностьв Ваттах (Вт) на которую рассчитан данный стабилизатор. Не забывайте в расчетах принять во внимание пусковые токи электродвигателей. В момент пуска их потребляемая можность может превысить номинальную от трёх до семи раз.

Электрические системы часто требуют сложного анализа при проектировании, ведь нужно оперировать множеством различных величин, ватты, вольты, амперы и т.д. При этом точно необходимо высчитать их соотношение при определенной нагрузке на механизм. В некоторых системах напряжение фиксированное, например, в домашней сети, а вот мощность и сила тока обозначают разные понятия, хоть и являются взаимозаменяемыми величинами.

Онлайн калькулятор по расчету ватт в амперы

Для получения результата обязательно указывать напряжение и потребляемую мощность.

В таких случая очень важно иметь помощника, дабы точно перевести ваты в амперы при постоянном значении напряжения.

Нам поможет перевести амперы в ватты калькулятор онлайн. Перед тем как воспользоваться интернет-программой по расчету величин, нужно иметь представление о значении необходимых данных.

1. Мощность – это скорость потребления энергии. Например, лампочка в 100 Вт использует энергию – 100 джоулей за секунду.
2. Ампер – величина измерения силы электрического тока, определяется в кулонах и показывает число электронов, которые прошли через определенное сечение проводника за указанное время.
3. В вольтах измеряется напряжение протекания электрического тока.

Чтобы перевод ватт в амперы калькулятор используется очень просто, пользователь должен ввести в указанные графы показатель напряжения (В), далее потребляемую мощность агрегата (Вт) и нажать кнопку рассчитать. Через несколько секунд программа покажет точный результат силы тока в амперах. Формула сколько ватт в ампере

Внимание: если показатель величины имеет дробное число, значит его нужно вписывать в систему через точку, а не запятую. Таким образом, перевести ватты в амперы калькулятором мощности позволяет за считанное время, Вам не нужно расписывать сложные формулы и думать над их ре

шением. Все просто и доступно!

Таблица значений Таблица расчета Ампер и нагрузки в Ватт

Видео по теме: определения мощности и силы тока

Электричество и магнетизм

Таким образом, скорость  в выражении (4.7) — это дрейфовая скорость носителей тока в присутствии внешнего электрического поля или любого другого силового поля, обуславливающего направленное (упорядоченное) движение носители заряда. Если в веществе возможно движение зарядов разного знака, то полная плотность тока определяется векторной суммой плотностей потоков заряда каждого знака.

Как уже указывалось, в отсутствие электрического поля движение носителей заряда хаотично и не создает результирующего тока. Если, приложив электрическое поле, сообщить носителям заряда даже малую (по сравнению с их тепловой скоростью) скорость дрейфа, то, из-за наличия в проводниках огромного количества свободных электронов, возникнет значительный ток.

Поскольку дрейфовая скорость носителей тока создается электрическим полем, логично предположить пропорциональность

так что и плотность тока будет пропорциональна вектору напряженности (рис. 4.4)

(4.9)

Более подробно этот вопрос обсуждается в Дополнении

Входящий в соотношение (4.9) 

Коэффициент пропорциональности   называется проводимостью вещества проводника.

Проводимость связывает напряженность поля в данной точке с установившейся скоростью «течения» носителей заряда. Поэтому она может зависеть от локальных свойств проводника вблизи этой точки (то есть от строения вещества), но не зависит от формы и размеров проводника в целом. Соотношение (4.9) носит название закона Ома для плотности тока в проводнике (его называют также законом Ома в дифференциальной форме).

Рис. 4.4. Силовые линии электрического поля совпадают с линиями тока 

Чтобы понять порядки величин, оценим дрейфовую скорость носителей заряда в одном из наиболее распространенных материалов — меди. Возьмем для примера силу тока I = 1 А, и пусть площадь поперечного сечения провода составляет
1 мм² = 10^–6 м². Тогда плотность тока равна j = 10⁶ А/м². Теперь воспользуемся соотношением (4.7)

Носителями зарядов в меди являются электроны (е = 1.6·10^-19 Кл), и нам осталось оценить их концентрацию . В таблице Менделеева медь помещается в первой группе элементов, у нее один валентный электрон, который может быть отдан в зону проводимости. Поэтому число свободных электронов примерно совпадает с числом атомов. Берем из справочника плотность меди — r _Cu=8,9·10³ кг/м3. Молярная масса меди указана в таблице Менделеева — M_Cu = 63,5·10^–3 кг/моль. Отношение 

 

— это число молей в 1 м³. Умножая на число Авогадро Na = 6,02·10²³ моль^–1, получаем число атомов в единице объема, то есть концентрацию электронов

Теперь получаем искомую оценку дрейфовой скорости электронов

Для сравнения: скорости хаотического теплового движения электронов при 20°С в меди по порядку величины составляют 10⁶ м/с, то есть на одиннадцать порядков величины больше. 

Возьмем произвольную воображаемую замкнутую поверхность S, которую в разных направлениях пересекают движущиеся заряды. Мы видели, что полный ток через поверхность равен

где dq — заряд, пересекающий поверхность за время dt. Обозначим через q ‘ заряд, находящийся внутри поверхности. Его можно выразить через плотность заряда , проинтегрированную по всему объему, ограниченному поверхностью

Из фундаментального закона природы — закона сохранения заряда — следует, что заряд dq, вышедший через поверхность за время dt, уменьшит заряд q ‘ внутри поверхности точно на эту же величину, то есть dq ‘ = –dq  или

Подставляя сюда написанные выше выражения для скоростей изменения заряда внутри поверхности , получаем математическое соотношение, выражающее закон сохранения заряда в интегральной форме

(4.10)

Напомним, что интегрирования ведутся по произвольной поверхности S и ограниченному ею объему V.

Физики решились переопределить основные единицы измерения: Наука и техника: Lenta.ru

Ученые решили переопределить ампер, моль, кельвин и килограмм. Соответствующее предложение было утверждено на Генеральной конференции по мерам и весам, прошедшей в Париже (pdf). Окончательно новые определения могут быть приняты уже в 2014 году, после того как предложение пройдет все необходимые формальности.

Известно, что все единицы в системе СИ сводятся к семи основным — ампер (сила тока), моль (количество вещества), килограмм (масса), кельвин (температура), секунда (время), метр (расстояние) и кандела (cила света). Три из них — секунда, метр и кандела — при этом связаны с фундаментальными константами.

Например, окончательно утвержденное в 1997 году определение секунды — интервал времени, равный 9192631770 периодам излучения атома цезия-133 при переходе между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома в покое и при абсолютном нуле. Несмотря на громоздкость этого определения, оно удобнее для применения в физике, чем связанное с вращением Земли.

До последнего времени четыре других величины — ампер, моль, кельвин и килограмм — определялись исходя из других соображений. Например, кельвин связан с тройной точкой воды (при определенном соотношении давления и температуры вода может существовать сразу в трех состояниях), а килограмм определен при помощи эталона из платино-иридиевого сплава, хранящегося в палате мер и весов. В рамках нового предложения оставшиеся единицы планируется также переопределить новым образом.

Согласно принятому предложению, ампер — это сила тока, при которой элементарный электрический заряд равен 1,60217653 x 10^-19 кулона (кулон определяется как заряд, прошедший через проводник при силе тока в один ампер за одну секунду). Кельвин предлагается определить так, чтобы постоянная Больцмана была равна 1,3806505 x 10^-23 джоулей на кельвин, моль — чтобы постоянная Авогадро была в точности 6,0221415 x 10²³ на моль, а килограмм — чтобы постоянная Планка была равна 6,6260693 x 10^-34 джоулей-секунд. Список предлагаемых изменений можно посмотреть здесь.

В конце сентября 2011 года в New Journal of Physics появилась статья, в которой физики предъявили очередное подтверждение фундаментальности квантового эффекта Холла — дискретности холловского сопротивления в двумерном проводнике в присутствии сильного магнитного поля перпендикулярного плоскости проводника и низкой температуре. Как следствие, ученые предложили использовать этот эффект для определения ампера и килограмма через их связь с постоянной Планка.

Новые эталоны килограмма, кельвина, ампера и моля

22.01.2019

16 ноября в Версале на 26-й Генеральной конференции по мерам и весам принято решение о переходе на новые эталоны в рамках перехода к обновленной Международной системе единиц (SI).

Помимо килограмма, новое определение теперь получили еще три единицы:

• кельвин (единица термодинамической температуры),
• ампер (единица силы электрического тока)
• моль (единица измерения количества вещества).

На предыдущем этапе обновления системы SI были утверждены новые стандарты секунды (время), канделы (сила света) и метра (длина).

---

КИЛОГРАММ

Теперь килограмм будет определяться не весом эталона, а количеством электрической энергии, которое необходимо, чтобы сдвинуть с места объект весом в килограмм. Энергия, в свою очередь, будет рассчитываться на основе постоянной Планка.

Современное определение принято III Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1901 году и формулируется так: «Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма».

При этом Международный прототип (эталон) килограмма хранится в Международном бюро мер и весов (расположено в городе Севр неподалёку от Парижа) и представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм из платино-иридиевого сплава (90% платины, 10% иридия).

Размер прототипа примерно соответствует размеру мяча для гольфа.

Проблема с эталоном килограмма состоит в том, что любые материалы могут терять атомы или, наоборот, пополняться атомами из окружающего пространства.

В частности, различные официальные копии эталонного килограмма, который хранится в Севре, отличаются по весу от официального эталона. Разница достигает 60 микрограмм.

Такие изменения произошли за более чем 100 лет с момента создания копий.

Эта проблема решается, если определить единицу измерения через другую физическую постоянную. Собственно, в новом определении килограмма так и сделано: здесь используется постоянная Планка.

Новое определение: 1 килограмм равен постоянной Планка, поделенной на 6,626070040 × 10⁻³⁴ м²·с⁻¹. Для выражения единицы требуется постоянная Планка.

---

КЕЛЬВИН

Современное определение: 1 кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём.

Тройная точка воды — строго определённые значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях.

Новое определение: 1 кельвин соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064852 × 10⁻²³ джоулей. Для выражения единицы требуется постоянная Больцмана.

Измерять точную температуру можно с помощью измерения скорости звука в сфере, заполненной газом. Скорость звука пропорциональна скорости перемещения атомов.

---

МОЛЬ

Современное определение: моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг.

Новое определение: количество вещества системы, которая содержит 6,022140857 × 10²³специфицированных структурных единиц. Для выражения единицы требуется постоянная Авогадро (число Авогадро).

Для эталона числа Авогадро — а через него и моля — учёные предлагают создать идеальную сферу из чистого кремния-28.

У этого вещества идеально точная кристаллическая решётка, так что количество атомов в сфере можно определить, если точно измерить диаметр сферы (с помощью лазерной системы).

В отличие от существующего куска платиново-иридевого сплава, скорость потери атомов кремния-28 точно предсказуема, что позволяет вносить коррективы в эталон.

---

 АМПЕР

Современное определение: «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10⁻⁷ ньютона».

Новое определение: электрический ток, соответствующий потоку 1/1,6021766208 × 10⁻¹⁹ элементарных электрических зарядов в секунду. Для выражения единицы требуется заряд электрона.

---

Метр с секундой ранее были определены через скорость света (свет проходит точно 299 792 458 метров за секунду) и излучение охлажденного атома цезия (строго 9 192 631 770 периодов излучения за секунду).

Самая значительная реформа в международной системе единиц (СИ) и переход на новые эталоны состоится в день празднования Дня метрологии, 20 мая 2019 года.

И тогда придётся принимать новые ГОСТы, а также внести исправления в учебники физики в школе и вузах.

---

Читайте также: Сертификационные испытания ЭКБ

<< Предыдущая  Следующая >>

Амперметр.

Приборы для измерения силы тока

Если в каком-либо проводнике течет ток, то он характеризуется такой величиной, как «сила тока». Сила тока в свою очередь характеризуется количеством электронов, которые проходят через поперечное сечение проводника за единицу времени. Но мы все учились в школе и знаем, что электронов в проводнике миллиарды миллиардов и считать количество электронов было бы бессмысленно.

Поэтому ученые вывернулись из этой ситуации и придумали единицу измерения силы тока и назвали ее «Ампер», в честь французского физика-математика Андре Мари Ампера. Что же собой представляет 1 Ампер? Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение провода проходит заряд, равный 1 Кулону. Или простым языком, все электроны в сумме должны давать заряд в 1 Кулон и они должны в течение одной секунды пройти через поперечное сечение проводника. Если учесть, что заряд одного электрона 1.6х10^-19 , то можно узнать, сколько электронов в 1 Кулоне. А вот для того, чтобы измерять амперы, ученые придумали прибор и назвали его «амперметром».

Амперметр – это прибор для измерения силы тока в электрической цепи. Любой амперметр рассчитан на измерение токов определенной величины. В электронике в основном оперируют микроАмперами (мкА), миллиАмперами (мА), а также Амперами (А). Следовательно, в зависимости от величины измеряемого тока приборы для измерения силы тока делятся на амперметры (PA1), миллиамперметры (PA2) и микроамперметры (PA3).

На принципиальных схемах амперметр, как измерительный прибор обозначается вот так.

Какие бывают амперметры?

Первый тип амперметра – аналоговый. Их ещё называют стрелочными. Вот так они выглядят.

Такие амперметры имеют магнитоэлектрическую систему. Они состоят из катушки тонкой проволоки, которая может вращаться между полюсами постоянного магнита. При пропускании тока через катушку, она стремится установиться по полю под действием вращающего момента, величина которого пропорциональна току. В свою очередь повороту катушки препятствует специальная пружина, упругий момент которой пропорционален углу закручивания. При равновесии эти моменты буду равны, и стрелка покажет значение, пропорциональное протекающему через нее току. Иногда, для того, чтобы увеличить предел измерения, параллельно амперметру ставят резистор определенной величины, рассчитанной заранее. Это так называемый шунтирующий резистор – шунт.

Про шунтирующее действие измерительных приборов уже подробно рассказывалось в статье про вольтметр. Там же затрагивалось такое понятие, как входное сопротивление прибора. Так вот, применительно к вольтметру, его входное сопротивление должно быть как можно больше. Это необходимо для того, чтобы прибор не влиял на работу схемы при проведении измерений и выдавал точные результаты.

Применительно к амперметру складывается обратная ситуация. Так как амперметр для проведения измерений включается в разрыв электрической цепи, то необходимо стремиться к тому, чтобы его внутреннее сопротивление протекающему току было минимальным. Грубо говоря, сопротивление между его измерительными щупами должно быт мало. В противном случае, для электрической цепи амперметр будет представлять резистор. А, как известно, чем больше сопротивление резистора, тем меньший ток через него проходит. Таким образом, при включении амперметра в измерительную цепь, мы искусственно понижаем ток в этой цепи. Понятно, что в таком случае, показания амперметра будут некорректные. Но не стоит расстраиваться, так как измерительная техника разрабатывается с учётом всех этих особенностей.

Это лишь ещё один намёк на то, что при обращении с мультиметрами стоит внимательно относиться к выбору режима работы и правильному замеру тех или иных величин. Несоблюдение этих правил может привести к порче прибора.

Аналоговые амперметры до сих пор используются в современном мире. Их плюс таковы, что им не требуется независимое питание для выдачи результатов, так как они используют питание замеряемой цепи. Также они удобны при отображении информации. Думаю, лучше наблюдать за стрелкой, чем за цифрами. На некоторых амперметрах есть винтик корректировки для точного выставления стрелки прибора к нулю. Минусы – это большая инертность, то есть для стрелки прибора нужно какое-то время, чтобы она пришла в устойчивое состояние. Хоть этот недостаток в современных аналоговых приборах проявляется слабо, но он все-таки есть.

Второй тип амперметра – это цифровой амперметр. Он состоит из аналого-цифрового преобразователя (АЦП) и преобразует силу тока в цифровые данные, который потом отображаются на ЖК-дисплее.

Цифровые амперметры лишены инертности, и выдача результатов измерений зависит от частоты процессора, который выдает результаты на дисплей. В дорогих цифровых амперметрах он может выдать до 1000 и более результатов в секунду. Также цифровые амперметры требуют меньше габаритов для установки, что немаловажно в современной аппаратуре. Минусы – это то, что для измерения им требуется собственный источник питания, который питает все внутренние узлы и микросхемы прибора. Есть, конечно, и такие цифровые амперметры, которые используют питание измеряемой цепи, но они все равно редко используются в виду своей дороговизны.

Амперметры делятся на амперметры для измерения силы тока постоянного напряжения и для измерения силы тока переменного напряжения. Но, допустим, у вас нет амперметра, чтобы измерить силу тока переменного напряжения. Что же тогда делать? Можно собрать очень простую схемку. Выглядит она вот так:

Но чтобы не собирать самостоятельно измерительную схему и доводить её до ума, купите себе мультиметр. В хорошем мультиметре есть функции измерения силы тока, как для постоянного, так и для переменного напряжения.

Схема для измерения силы тока выглядит вот так:

Это означает, что амперметр мы должны подключать последовательно нагрузке.

Для того чтобы правильно измерить силу тока, нам надо знать, какое напряжение вырабатывает источник питания: переменное или постоянное. Если будем замерять силу тока постоянного напряжения, то и амперметр нам нужен для измерения силы тока постоянного напряжения, а если для переменного, то и амперметр нужен соответствующий. В нашем случае нагрузкой может быть любой прибор или схема, которая потребляет ток. Это может быть лампочка, сотовый телефон или даже компьютер.

Измерение силы тока с помощью амперметра.

Давайте рассмотрим на практике, как замерять силу тока с помощью цифрового мультиметра DT-9202A.

В красном кружочке у нас буковка «А~» означает, что ставя переключатель на этот участок, мы сможем замерить силу тока переменного напряжения, а ставя переключатель на секцию со значком «А=» (в синем кружке), мы сможем замерять силу тока постоянного напряжения.

Чтобы измерить силу тока до 200 мА (200m) как переменного, так и постоянного напряжения, нужно поставить щупы такого мультиметра в определенные клеммы:

Если же мы будем измерять силу тока более чем в 5 Ампер, то я рекомендую вам переставить щуп в другую клемму:

Если даже примерно не знаете, сколько должно потреблять ваше устройство или нагрузка, то всегда ставьте щуп и переключатель на самый большой предел измерения. Тем самым вы сохраните своему прибору жизнь.

На фото снизу я измеряю силу тока, которая кушает лампочка на 12 Вольт. С трансформатора я снимаю переменное напряжение 10 Вольт. Как мы видим, сила тока, потребляемая лампочкой — 1.14 Ампер. Обратите особое внимание, что переключатель мультиметра поставлен на измерение силы тока переменного напряжения (А~).

А вот так мы замеряем постоянный ток, который потребляет автомобильная сирена. Орет она так, что даже уши закладывает .

Обратите также внимание, так как у нас аккумулятор постоянного напряжения 12 Вольт, то и переключатель режимов мультиметра мы поставили на измерение постоянного тока.

А вот столько у нас кушает лампочка: 1.93 Ампера. Здесь замеряется постоянный ток, который потребляется лампой накаливания от аккумулятора.

Меры предосторожности:

• Никогда не подключайте амперметр в розетку без всякой нагрузки! Тем самым вы просто-напросто спалите прибор. Как уже говорилось, амперметр обладает малым входным сопротивлением.

• При измерении силы тока не касайтесь голых проводов, а также оголённых частей измерительных щупов. Это исключит электрический удар током. Будьте внимательны со схемой подключения амперметра.

Если Вы хотите узнать больше про измерения электрических величин, то загляните на сайт Практическая электроника. Там вы найдёте много познавательной информации по электронике.

Главная &raquo Радиоэлектроника для начинающих &raquo Текущая страница

Также Вам будет интересно узнать:

 

Что такое ампер? | Блог словаря Macmillan

Определение

ампер, используемый для измерения электроэнергии

Происхождение и использование

Термин ампер происходит от французского слова «ampère», мера электричества, означающего «ток, который вольт может передать через сопротивление 1 Ом». Слово происходит от имени французского физика, открывшего этот принцип в 1881 году: Андре-Мари Ампер. Распространенная сокращенная форма слова ампер — «ампер» восходит к 1886 году.

Примеры

Ампер — это физический принцип, который используется для измерения силы электрического тока. Сегодня это измерение используется как учеными, так и технологами во многих различных областях, но впервые он был открыт французским физиком в конце 19 века.

Андре-Мари Ампер родился в Лионе, Франция, в 1775 году в богатой семье на пике того, что историки называют французским Просвещением. Это был период познания и любопытства по поводу мира, который привел ко многим значительным изменениям в политике, искусстве и философии.Отец Ампера был преуспевающим торговцем и горячо поддерживал нетрадиционное образование. Это означало, что молодой Ампер мог свободно исследовать мир вокруг себя, в основном обучаясь из обширной коллекции интеллектуальных и академических книг своего отца.

Ампер начал свою карьеру в 1799 году в качестве учителя математики и работал в нескольких школах и университетах по всей Франции, в конечном итоге заняв престижную должность в экспериментальной физике в Коллеж де Франс в 1824 году. Именно в те годы Ампер завершил новаторское исследование, которое станет основой его наследия и приведет к провозглашению в 1881 году международной конвенции, устанавливающей ампер в качестве стандартной единицы измерения электроэнергии.

Синонимы

amp
Полное определение см. В словаре Macmillan.

Определение

— В чем разница между током и ампером?

Похоже, ваша книга устарела. Раньше ответ был B, но по состоянию на прошлый год A теперь правильный.

Определение ампера в 8-м издании SI было:

Ампер — это постоянный ток, который, если его поддерживать в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с ничтожно малым круглым поперечным сечением и помещать на расстоянии 1 метра в вакууме, создавал бы между этими проводниками силу, равную 2 × 10-7 ньютон. на метр длины.

Итак, как вы можете видеть, 8-е издание фактически определило ампер в терминах силы между двумя параллельными проводниками с током.

Однако это изменилось с новым 9-м изданием:

Ампер (символ A) — это единица измерения электрического тока в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1,602 176 634 × 10-19 при выражении в единицах C, которые равны A s, где второе значение определяется как ∆νCs

.

Итак, теперь ампер определен так, что он составляет ровно 1/1 доллара.{-19} $ электронов в секунду, проходящих мимо точки.

Ток — это скорость прохождения носителей заряда через определенное место, но ампер — это единица измерения тока, и поэтому ее можно в принципе определить с помощью любого эксперимента, который дает надежную величину тока. Теперь, с квантово-механическими стандартами сопротивления и напряжения, можно провести несколько различных экспериментов с достаточно высокой точностью, чтобы иметь смысл просто определить фиксированный элементарный заряд.

https: // www.bipm.org/en/publications/si-brochure/

По поводу разницы между током и ампером. Ампер — это единица измерения тока в системе СИ. Говорят, что ампер имеет размерность тока. Это похоже на идею о том, что метр — это единица измерения длины в системе СИ. Метр — это не длина, это единица длины, и есть другие единицы длины, не относящиеся к системе СИ, например миля и дюйм. Точно так же ампер — это не ток, это единица измерения тока в системе СИ, и существуют другие системы единиц, которые определяют ток по-другому.

Что такое ампер? — Определение, символ и единица измерения ампер

Ампер, обычно используемый в сокращенной форме как «ампер», является базовой единицей электрического потока в Международной системе единиц (СИ). Он назван в честь Андре-Мари Ампера (1775–1836), французского математика и физика, которого считали отцом электродинамики.

Международная система единиц характеризует ампер с точки зрения других основных единиц путем оценки электромагнитной мощности между электрическими проводниками, по которым протекает электрический поток.Предыдущая структура оценки CGS имела два уникальных значения тока, одно в основном эквивалентно СИ, а другое использовало электрический заряд в качестве базовой единицы, причем единица заряда характеризовалась оценкой мощности между двумя заряженными металлическими пластинами. Затем ампер характеризовался как заряд в один кулон в секунду. В СИ единица заряда, кулон, характеризуется как заряд, проводимый одним ампером в течение одной секунды.

Новые определения, касающиеся инвариантных констант природы, явно элементарного заряда, станут официальными и будут использоваться 20 мая 2019 года и после этой даты.

SI определяет ампер следующим образом.

«Ампер — это тот постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с незначительным круглым поперечным сечением и размещен на расстоянии одного метра в вакууме, между этими проводниками будет образовываться ток сила, равная 2 × 10-7 ньютонов на метр длины «.

Закон силы Ампера выражает, что существует сила притяжения или отталкивания между двумя параллельными проводами, проводящими электрический поток. Эта мощность используется в формальном значении ампера.Единица измерения электрического заряда в системе СИ — кулон — «это количество энергии, передаваемое за 1 секунду током в 1 ампер». С другой стороны, ток в один ампер — это один кулон заряда, проходящий через заданную точку каждую секунду:

Как правило, заряд Q определяется постоянным током I, протекающим в течение периода t, поскольку Q = It.

Постоянный, немедленный и нормальный ток передается в амперах (например, «зарядный ток составляет 1,2 А»), а заряд накапливается или игнорируется схемой, временные рамки передаются в кулонах (другими словами, «заряд батареи составляет 30000»). C «).Связь ампера (Кл / с) с кулоном эквивалентна связи ватта (Дж / с) с джоуль.

Изначально ампер был охарактеризован как одна десятая единицы электрического потока в расположении единиц сантиметр – грамм – секунда. Эта единица измерения, в настоящее время известная как ампер, была охарактеризована как мера тока, которая создает мощность в два дина на каждый сантиметр длины между двумя проводами, разделенными на один сантиметр. Пролет агрегата был выбран с той целью, чтобы агрегаты, полученные от него в рамках MKSA, были бы услужливо оценены.«Глобальный ампер» был ранним признанием ампера, охарактеризованного как подарок, который будет хранить 0,001118 грамма серебра каждую секунду из нитрата серебра. Впоследствии все более точные оценки показали, что этот ток составляет 0,99985 А.

Поскольку мощность определяется как результат тока и напряжения, ток снова может быть передан в альтернативные единицы, используя соотношение I = P / V, и, соответственно, , 1-амперный эквивалент 1 Вт / В. Расход можно оценить с помощью мультиметра, устройства, которое может измерять электрическое напряжение, расход и сопротивление.Стандартный ампер наиболее точно определяется с использованием баланса Киббла, но обычно поддерживается законом Ома из единиц электродвижущей силы и сопротивления, вольта и ома, поскольку последние два могут быть связаны с физическими чудесами, которые, как правило, просты в использовании. Повторим, джозефсоновское пересечение и квантовый холловский удар соответственно.

В настоящее время процедуры для настройки подтверждения наличия ампера имеют общую уязвимость около пары частей из 107 и включают подтверждение ватта, ома и вольта.

В отличие от определения со ссылкой на мощность между двумя токопроводящими проводами, было рекомендовано, чтобы ампер характеризовался с учетом скорости потока основных зарядов. Поскольку кулон примерно эквивалентен 6,2415093 × 1018 элементарным зарядам (например, тем, которые переносятся протонами, или отрицательным из зарядов, переносимых электронами), один ампер примерно сравним с 6,2415093 × 1018 основных зарядов, перемещающихся за предел за один момент. .

(6.2415093 × 1018) пропорционально оценке основного заряда в кулонах). Предлагаемое изменение будет характеризовать 1А аналогично току по направлению к потоку определенного количества рудиментарных зарядов каждую секунду. В 2005 году Международный комитет мер и весов (CIPM) согласился рассмотреть предложенное изменение. Новое определение обсуждалось на 25-й Генеральной конференции мер и весов (CGPM) в 2014 году, однако на данный момент не было получено.

Ток, потребляемый обычно используемыми системами распределения энергии с постоянным напряжением, обычно определяется мощностью (ватт), потребляемой системой, и рабочим напряжением.Чтобы соответствовать указанным выше причинам, приведенные ниже примеры сгруппированы по уровням напряжения.

1. ЦП — 1 В постоянного тока

2. Текущие ЦП компьютеров (до 15 … 45 Вт при 1 В): до 15 … 45 А

3. Текущие ЦП премиум-класса (до 65. ..140 Вт при 1,15 В): до 55 … 120 А

4. Портативные устройства

5. Слуховой аппарат (обычно 1 мВт при 1,4 В): 700 мкА

6. Зарядный USB-адаптер (используется как источник питания — обычно 10 Вт при 5 В): 2 А

7. Транспортные средства с двигателем внутреннего сгорания — 12 В постоянного тока

8.Обычный автомобиль имеет аккумулятор на 12 В. Различные аксессуары, которые питаются от аккумулятора, могут включать:

• Подсветка панели инструментов (обычно 2 Вт): 166 мА \

• Фара (каждая, обычно 60 Вт): 5 А

• Двигатель двигателя на меньшем автомобиле : От 50 A до 200 A

9. Внутреннее электроснабжение в Северной Америке — 120 В переменного тока

10. Большинство внутренних поставщиков электроэнергии в Канаде, Мексике и США работают от 120 В.

11. Бытовые автоматические выключатели обычно обеспечивают максимум Ток 15 А или 20 А на данный набор розеток.

12. USB-адаптер для зарядки (в качестве нагрузки — обычно 10 Вт): 83 мА

13. Портативный телевизор с диагональю 22 дюйма / 56 см (35 Вт): 290 мА

14. Вольфрамовая лампа (60–100 Вт) ): 500–830 мА

15. Тостер, чайник (1,5 кВт): 12,5 A

16. Фен (1,8 кВт): 15 A

17. Электроснабжение в странах Европы и Содружества — 230–240 В переменного тока

18. Большинство отечественных источников питания в Европе работают от 230 В, а почти все внутренние источники питания Содружества работают от 240 В.Типичные автоматические выключатели обеспечивают ток 16 А.

19. Ток, потребляемый рядом типовых приборов, составляет:

20. Компактная люминесцентная лампа (11–30 Вт): 56–112 мА

21. 22 дюйма / 56-сантиметровый портативный телевизор (35 Вт): 145–150 мА

22. Вольфрамовая лампа (60–100 Вт): 240–450 мА

23. Тостер, чайник (2 кВт): 9 А

24. Погружной нагреватель (4,6 кВт): 19–20 A

(Изображение будет скоро загружено)

Что такое амперметр?

Амперметр (от Ampere Meter) — это измерительный прибор, используемый для измерения тока в цепи.Электрические потоки оцениваются в амперах (А), соответственно название. Инструменты, используемые для измерения более мелких потоков в миллиамперном или микроамперном диапазоне, относятся к миллиамперметрам или микроамперметрам. Ранние амперметры были инструментами исследовательских центров, деятельность которых зависела от привлекательного поля Земли. К концу девятнадцатого века были созданы усовершенствованные инструменты, которые можно было устанавливать в любом положении и позволяющие производить точные оценки в электроэнергетических системах. Обычно на нем говорят буквой «Ан».Амперметры имеют чрезвычайно низкую засоренность и постоянно связаны в какой-либо цепи. Амперметр (от Ampere Meter) — это измерительный прибор, используемый для измерения тока в цепи. Электрические потоки оцениваются в амперах (А), соответственно название. Инструменты, используемые для измерения более мелких потоков в миллиамперном или микроамперном диапазоне, относятся к миллиамперметрам или микроамперметрам. Ранние амперметры были инструментами исследовательских центров, деятельность которых зависела от привлекательного поля Земли.К концу девятнадцатого века были созданы усовершенствованные инструменты, которые можно было устанавливать в любом положении и позволяющие производить точные оценки в электроэнергетических системах. Обычно на нем говорят буквой «Ан». Амперметры имеют чрезвычайно низкую засоренность и постоянно связаны в какой-либо цепи.

Что такое пропускная способность?

Допустимая нагрузка — это более широкая категория по сравнению с допустимой мощностью в амперах, как это определено национальными электротехническими правилами в некоторых странах Северной Америки.Максимальный ток в амперах, который проводник может постоянно выдерживать в условиях использования, не превышая его температурный предел, определяется как допустимая нагрузка. Его также называют пропускной способностью по току.

Допустимая нагрузка на проводник во многом зависит от его способности рассеивать тепло без повреждения проводника или его изоляции. Это функция изоляции от номинальной температуры, электрического сопротивления материала проводника, температуры окружающей среды и способности изолированного проводника рассеивать тепло в окружающую среду.

Все обычные электрические проводники имеют некоторое сопротивление потоку электричества. Электрический ток, протекающий по этим проводникам, вызывает падение напряжения и рассеивание мощности, что нагревает проводники. Медь и алюминий могут проводить огромное количество тока без повреждений, но задолго до повреждения проводника изоляция, скорее всего, будет повреждена из-за возникающего тепла.

Расчет допустимой нагрузки проводника обычно основывается на физических и электрических свойствах материала и конструкции проводника и его изоляции, температуре окружающей среды и условиях окружающей среды вокруг проводника.Огромная общая площадь поверхности может хорошо рассеивать тепло, если его поглощает окружающая среда.

Номинальный ток

Для электронных устройств, таких как регуляторы напряжения, транзисторы и другие подобные устройства, чаще используется выражение «номинальный ток», чем допустимая допустимая нагрузка, но соображения в целом аналогичны. Однако устойчивость к кратковременной перегрузке по току для полупроводниковых устройств почти равна нулю, поскольку их тепловые емкости очень малы. Пропускная способность — это портмоне для предела в амперах, который определяется национальными электрическими кодексами в некоторых странах Северной Америки.Пропускная способность характеризуется как наибольший ток в амперах, который проводник может постоянно передавать в состоянии использования, не превышая его температурный предел. Дополнительно изображается как предел передачи тока.

Допустимая нагрузка на проводник зависит от его способности рассеивать тепло без вреда для проводника или его защиты. Это элемент номинальной температуры защиты, электрического препятствия материала передатчика, окружающей температуры и способности защищенного конвейера рассеивать тепло к материалу.Все обычные электрические кабели имеют некоторую защиту от потока энергии. Электрический поток, проходящий через них, вызывает падение напряжения и рассеивание мощности, что нагревает передатчики. Медь или алюминий могут без вреда проводить большой ток, но задолго до повреждения канала защита, как правило, будет повреждена теплом.

Пропускная способность конвейера зависит от физических и электрических свойств материала, а также от конструкции канала и его защиты, окружающей температуры и природных условий, прилегающих к датчику.Обладая обширной и большой площадью поверхности, можно хорошо рассеивать тепло, если земля может поглощать тепло.

Для электронных сегментов (например, транзисторов, контроллеров напряжения и т. Д.) Термин «номинальный ток» используется чаще, чем допустимая амплитуда тока, тем не менее, эти соображения носят весьма сравнительный характер. В любом случае, устойчивость к перегрузкам по току в настоящий момент практически равна нулю для полупроводниковых устройств, поскольку их пределы нагрева очень малы.

ампер | Лаборатория эталонов

Единица измерения — ампер, А (wae-iahiko)

Единица измерения электрического тока в системе СИ, ампер, названа в честь Андре-Мари Ампера, французского физика и математика, который был одним из основоположников классического электромагнетизма.

Имя Ампера впервые было связано с единицей тока в 1893 году, но именно в 1948 году 9-я ГКПМ официально приняла ампер, А, в качестве единицы электрического тока. В то время это определялось силой между двумя бесконечно длинными параллельными проводниками, что было трудно реализовать с высокой точностью на практике.

Два открытия, получивших Нобелевскую премию в 1962 и 1980 годах, предложили более надежный подход. Как и большинство других национальных метрологических институтов, MSL реализует единицы измерения напряжения и сопротивления отдельно, используя различные макроскопические квантовые явления для каждой единицы.Эффект Джозефсона связывает частоту с напряжением, так что могут генерироваться напряжения, которые можно измерить на уровне частей на миллиард. Что касается сопротивления, полупроводниковые устройства, разработанные для демонстрации квантового эффекта Холла , работают как резисторы со значениями, измеряемыми на уровне частей на миллиард. В этих квантовых явлениях значения напряжения и сопротивления напрямую связаны с постоянной Планка h и зарядом электрона e. Ампер и все другие величины в электричестве в конечном итоге выводятся из этих реализаций напряжения и сопротивления.

В 1990 году CIPM рекомендовал условные значения для постоянной Джозефсона, K _J-90 = h /2 e , и постоянной фон Клитцинга, R _K-90 = h / e ² . Принятие этих значений позволило обеспечить высокий уровень согласованности значений напряжения и сопротивления в международном масштабе, что ранее было невозможно. Эта рекомендация была принята в ожидании более широкого пересмотра SI. В мае 2019 года эта редакция была принята и позволила ввести новое определение ампера, выраженное только точными константами:

«Ампер, символ A, является единицей измерения электрического тока в системе СИ.Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда e равным 1,602 176 634 x 10 ^-19 при выражении в единицах C, которые равны A s, где второе значение определяется в единицах ΔV _Cs. (частота цезия) ».

В результате этого изменения произошли незначительные сдвиги в значениях констант Джозефсона и фон Клитцинга, но не изменилось то, как реализуются вольт, ом и ампер. Кроме того, магнитная постоянная µ ₀ , также известная как проницаемость вакуума, больше не является точным числом.Напротив, это должно быть выведено из экспериментальных данных.

Технические возможности

Мы являемся ведущими экспертами в области электрических измерений в самых разных сферах деятельности. Мы можем посоветовать лучшие измерения для поддержки вашего принятия решений, а также выявить и контролировать источники ошибок в измерительных системах. Предлагается широкий спектр услуг по калибровке, в первую очередь для лабораторных эталонов переменного и постоянного тока и напряжения, сопротивления, емкости, индуктивности, мощности и энергии.Мы также предлагаем поддержку предприятиям, производящим измерения энергии в соответствии с Кодексом участия в электроэнергетике.

Исследования

Постоянное совершенствование измерительных возможностей поддерживается рядом исследовательских работ. Ведутся работы по переносу электронов в мезоскопических системах для метрологии и других приложений. Это предполагает внедрение новых технологий электрических измерений. Также проводятся исследования:

• Независимые методы калибровки компараторов постоянного тока.
• Создание шкал постоянного напряжения до 1000 В с помощью электронных приборов.
• Определение характеристик ошибок трансформаторов тока на основе улучшенных схемотехнических моделей.
• Джозефсоновские системы для отбора проб переменного тока.
• Цифровые системы выборки для измерения мощности.
• Улучшенные методы определения отношений сопротивлений.

Перейдите на страницу услуг по электрической калибровке.

Посмотреть короткий видеоролик об амперах можно здесь (внешняя ссылка)

ампер (A) | Американский институт солнечной энергии

Ампер — единица измерения электрического тока; поток электронов.Один ампер — это 1 кулон, проходящий за одну секунду. Один ампер вырабатывается электрической силой в 1 вольт, действующей через сопротивление в 1 Ом. Иногда его обозначают сокращенно I для обозначения интенсивности.

Ампер эквивалентен одному кулону (примерно 6,241 × 10 ¹⁸ раз больше элементарного заряда) в секунду. ^[6] Амперы используются для выражения расхода электрического заряда. Для любой точки, в которой протекает ток, если количество заряженных частиц, проходящих через нее, или заряд частиц, проходящих через нее, увеличивается, амперы тока в этой точке пропорционально увеличиваются.

Ампер не следует путать с кулоном (также называемым «ампер-секунда») или ампер-часом (A⋅h). Ампер — это единица измерения тока, количество заряда, проходящего в единицу времени, а кулон — это единица заряда. Когда используются единицы СИ, постоянный, мгновенный и средний ток выражаются в амперах (например, «зарядный ток составляет 1,2 А»), а заряд, накопленный или прошедший через цепь за период времени, выражается в кулонах (как в «Заряд аккумулятора 30000 Кл»).Отношение ампера (Кл / с) к кулону такое же, как у ватта (Дж / с) к джоулям

Определение [править]

ампер

Иллюстрация определения единицы ампер

Закон силы Ампера ^{[7] [8]} утверждает, что существует сила притяжения или отталкивания между двумя параллельными проводами, по которым проходит электрический ток. Эта сила используется в формальном определении ампера, которое гласит, что ампер — это постоянный ток, который будет создавать силу притяжения 2 × 10 ⁻⁷ ньютонов на метр длины между двумя прямыми параллельными проводниками бесконечной длины и пренебрежимо малое круглое сечение, помещенное на расстоянии одного метра в вакууме. ^{[2] [9]}

Единица заряда в системе СИ, кулон, «это количество электричества, переносимого за 1 секунду током в 1 ампер». ^[10] И наоборот, ток в один ампер — это один кулон заряда, проходящий через заданную точку в секунду:

{displaystyle {rm {1 A = 1 {tfrac {C} {s}}.}}}

Как правило, заряд Q определяется постоянным током I , протекающим в течение некоторого времени t как Q = It .

История [править]

Изначально ампер определялся как одна десятая единицы электрического тока в системе единиц сантиметр – грамм – секунда; эта единица, теперь известная как abampere, была определена как величина тока, которая создает силу в два дина на сантиметр длины между двумя проводами на расстоянии одного сантиметра друг от друга. ^[11] Размер блока был выбран таким образом, чтобы производные от него блоки в системе MKSA имели удобный размер.

«Международный ампер» был ранней реализацией ампера, определяемого как ток, который будет давать 0.001118000 граммов серебра в секунду из раствора нитрата серебра. ^[12] Позже более точные измерения показали, что этот ток составляет 0,99985 А.

Реализация [править]

Стандартный ампер наиболее точно определяется с помощью ваттного баланса, но на практике он поддерживается с помощью закона Ома из единиц электродвижущей силы и сопротивления, вольта и ома, поскольку последние два могут быть связаны с физическими явлениями, которые относительно легко для воспроизведения джозефсоновского перехода и квантового эффекта Холла соответственно. ^[13]

В настоящее время методы определения силы тока имеют относительную неопределенность, составляющую приблизительно несколько частей из 10 ⁷ , и включают в себя реализацию ватта, ома и вольта. ^[13]

Предлагаемое будущее определение [править]

Вместо определения силы между двумя токоведущими проводами было предложено определять ампер в терминах скорости потока элементарных зарядов. ^[8] Так как кулон примерно равен 6.2415093 × 10 ¹⁸ элементарных зарядов (таких как электроны), один ампер приблизительно эквивалентен 6,2415093 × 10 ¹⁸ элементарных зарядам, пересекающих границу за одну секунду, или обратной величине элементарных зарядов в кулонах. ^[14] Предлагаемое изменение будет определять 1 А как ток в направлении потока определенного количества элементарных зарядов в секунду. В 2005 году Международный комитет мер и весов (CIPM) согласился изучить предложенное изменение.Новое определение обсуждалось на 25-й Генеральной конференции по мерам и весам (CGPM) в 2014 году, но пока не было принято.

Примеры на каждый день [править]

Ток, потребляемый типичными системами распределения энергии с постоянным напряжением, обычно определяется мощностью (ватт), потребляемой системой, и рабочим напряжением. По этой причине приведенные ниже примеры сгруппированы по уровню напряжения.

Переносные устройства [править]

• Слуховой аппарат (обычно 1 мВт при 1.4 В): 0,7 мА

Транспортные средства с двигателем внутреннего сгорания — 12 В постоянного тока [редактировать]

Типичный автомобиль имеет аккумулятор на 12 В. Различные аксессуары, которые питаются от аккумулятора, могут включать:

• Подсветка приборной панели (обычно 2 Вт): 166 мА.
• Фары (обычно 60 Вт): по 5 А каждая.
• Стартер (обычно 1-2 кВт): 80–160 А

Внутренние источники питания в Северной Америке — 120 В переменного тока [редактировать]

Большинство внутренних поставщиков электроэнергии в Канаде, Мексике и США работают от 120 В.

Бытовые автоматические выключатели обычно обеспечивают максимальный ток 15 или 20 А на данный набор розеток.

• Портативный телевизор с диагональю 22 дюйма / 56 см (35 Вт): 290 мА
• Вольфрамовая лампа (60–100 Вт): 500–830 мА
• Тостер, чайник (1,5 кВт): 12,5 А
• Фен (1,8 кВт): 15 A

Внутренние источники питания для Европы и Содружества — 230–240 В переменного тока [править]

Большинство отечественных источников питания в Европе работают от 230 В, а большинство отечественных источников питания Содружества — от 240 В.Для того же количества мощности (в ваттах) ток, потребляемый конкретным устройством в Европе или Содружестве (в Европе или стране Содружества), будет меньше, чем для аналогичного устройства в Северной Америке. ^{[Примечание 1]} Стандартные автоматические выключатели рассчитаны на 16 А.

Сила тока, потребляемого некоторыми типичными приборами, составляет:

• Портативный телевизор с диагональю 22 дюйма / 56 см (35 Вт): 145–150 мА
• Вольфрамовая лампа (60–100 Вт): 240–450 мА
• Компактная люминесцентная лампа (11–30 Вт): 56–112 мА
• Тостер, чайник (2 кВт): 9 А
• Погружной нагреватель (4. «Значение», Physics , США: NIST .

Определите стандартные электрические блоки

Электрические единицы, такие как ток и напряжение, точно определены международным стандартом.

---

20 мая 2019 года определение ампера изменилось — теперь оно основано на заряде электрона, а не на силе.

Предыдущее определение: «Ампер — это тот постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с незначительным круглым поперечным сечением и помещен на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, создает между этими проводниками силу, равную 2 × 10-7 ньютон на метр длины.”

Новое определение: «Ампер (символ A) — это единица измерения электрического тока в системе СИ. Он определяется путем принятия фиксированного числового значения элементарного заряда $ e $ равным 1,602176634 × 10-19 при выражении в единице C, равной A⋅s ».

Раньше ампер определялся силой, а кулон был производным от ампера. Теперь все наоборот. Кулон является точным кратным элементарному заряду $ e $, а ампер определяется как кулон в секунду.

---

Содержание

---

Стандартные электрические блоки определены в определенном порядке,

• Во-первых, заряд протона получает переменное имя $ e $, которое называется элементарный заряд .Электрон имеет заряд $ -e $.
• Затем определяется кулон $ (\ text C) $, давая $ e $ точное значение в кулонах.
• Тогда ампер $ (\ text A) $ определяется как поток одного кулона в секунду $ \ text C / \ text s $.
• После этого выводим остальные электрические единицы — ватт, вольт, ом.

Заряд электрона

В 1897 г. Томсон из Кембриджского университета продемонстрировал существование электрона. В 1913 году, шестнадцать лет спустя, Роберт Милликен из Чикагского университета описал свой эксперимент с каплей масла, в котором он установил заряд электрона.

Протон и электрон — это элементарных частиц . Элементарный заряд — это заряд протона, обычно обозначаемый $ e $ или $ q_e $. Заряд отдельного электрона равен $ −e $. Это обозначение со знаком может немного сбивать с толку, но обычно вы можете сказать из контекста, относится ли $ e $ к заряду протона или электрона. В любом случае мы знаем, что электрон и протон — самые маленькие частицы, несущие заряд. Эта зарядка является основой для всех остальных электрических агрегатов.{18} \, \ text {elementary сборы}

долларов США Что такое СИ?

SI — это современная форма метрической системы.

Это означает «Международная система единиц» на французском языке: « S ystème I nternational d’Unités».

Принимающая организация: Бюро мер и весов (Bureau de Poids et Mesures), Париж, Франция. Текущая спецификация — 9-е издание, 2019 г.
https://www.bipm.org/utils/common/pdf/si-brochure/SI-Brochure-9-EN.pdf

Ампер

Один ампер — почетное название потока одного кулона заряда в секунду.{18} \, \ text {электроны} / \ text {coulomb}} = 96 {,} 485 \ text {coulombs / моль} $

Это известно как постоянная Фарадея — не путать с единицей измерения емкости, фарадом. Один моль электронов — это около 100 000 кулонов заряда.

Производные единицы

После определения элементарного заряда, кулона и ампера, мы выводим остальные электрические единицы из этих плюс других основных единиц СИ, таких как метр, джоуль и секунда.

Вт

Вт — почетное название единицы мощности.Власть — это ставка. Это скорость передачи или потребления энергии за определенный период времени. Или вы можете сказать, что мощность — это скорость выполнения работы. Говоря стандартным языком, $ 1 \, \ text {watt} $ — это количество энергии, которое за одну секунду дает энергию в $ 1 \, \ text {джоуль} $.

$ 1 \, \ text {watt} = 1 \, \ text {joule} / \, \ text {second}

$

Это реальное физическое определение ватта. Когда мы говорим о мощности в электрических системах, мы выражаем ватт как произведение тока и напряжения.

$ 1 \, \ text {watt} = 1 \, \ text {ampere} \ times 1 \, \ text {volt}

$

Вольт

вольт — почетное название единицы измерения разности электрических потенциалов. $ 1 $ вольт определяется как разность потенциалов между двумя точками провода, по которому проходит ток в $ 1 $ ампер, когда мощность, рассеиваемая в проводе, составляет $ 1 $ ватт.

$ 1 \, \ text {volt} = 1 \, \ text {watt} / \ text {ampere}

$

Вольт также можно выразить через энергию и заряд как,

$ 1 \, \ text {volt} = 1 \, \ text {joule} / \ text {coulomb}

$

Вы можете найти интуитивно понятное описание напряжения во вводной статье об основных электрических величинах.Для формального определения напряжения см. Электрический потенциал и напряжение в разделе «Электростатика».

Ом

Ом — почетное название электрической единицы сопротивления. Один ом определяется как сопротивление между двумя точками проводника, когда приложено $ 1 вольт и протекает ток в $ 1 ампер.

$ 1 \, \ text {ohm} = 1 \, \ text {volt} / \ text {ampere}

$

Теперь у нас есть базовый набор любимых нами электрических блоков.

Приложение

Что такое СИ?

SI — это современная форма метрической системы.

Это означает «Международная система единиц» на французском языке: « S ystème I nternational d’Unités».

Принимающая организация: Бюро мер и весов (Bureau de Poids et Mesures), Париж, Франция.

Текущая спецификация SI — 9-е издание, 2019 г.

BIPM подготовил памятку о том, как измерять основные электрические единицы, Mise en pratique для определения ампера и других электрических единиц в системе СИ.

Определение ампера до 2019 года

Определение ампера до 2019 года

Прежнее определение единицы тока СИ, ампер до 2019 года, включало проведение эксперимента, основанного на изучении магнетизма. Я сохранил это описание для исторического удовольствия.

Электрические токи в проводах вызывают магнитные поля (Закон Био – Савара, 1820 г.).

Магнитное поле от одного провода вызывает магнитную силу на соседний провод (Закон силы Ампера, 1825 г.).{-7} $ ньютонов на метр длины.

Это определение означает, что вы можете провести эксперимент в своей лаборатории, чтобы получить точный ток $ 1 \, \ text {ampere} $. Эксперимент основан на силовом законе Ампера. Если вы знаете силу тока, длину и расстояние между проводами, этот закон скажет вам, какая сила действует между проводами.

Для создания стандартного ампера в 1 доллар вы выполняете некоторую версию следующего эксперимента. Установите два провода длиной $ 1 метр параллельно, на расстоянии $ 1 $ метра друг от друга, и устройте способ измерения силы на проводах (какой-нибудь тензодатчик).{-7} $ ньютон / метр является историческим, выведенным из еще более старого определения ампера. Когда-то ампер определялся как ток, который выделяет 0,001118 грамма серебра за одну секунду из раствора нитрата серебра, известного как ампер серебра . Это определение ампер соответствовало старой традиции.

Дополнительные ресурсы:

Закон силы Ампера https://en.wikipedia.org/wiki/Ampère’s_force_law

Закон Био – Савара. https: // ru.wikipedia.org/wiki/Biot–Savart_law

Магнитные силы, магнитные поля и закон Фарадея. Ханская академия. https://www.khanacademy.org/science/physics/mintage-forces-and-mintage-fields

Быстрый ответ: что означает 1 ампер?

Посмотреть все

Что такое ампер?

Определение ампер

Ампер или ампер (символ: A) — это единица измерения электрического тока. Аппарат Ampere назван в честь Андре-Мари Ампера из Франции. Один ампер определяется как ток, протекающий с электрическим зарядом в один кулон в секунду.

Что вы подразумеваете под 1 кулоном?

Базовая единица электрического заряда, равная количеству заряда, переносимого за одну секунду постоянным током в один ампер, и эквивалентна элементарным зарядам 6,2415 × 10 мощности 18, где один элементарный заряд является зарядом протона или отрицательным зарядом. заряда электронного. 1 кулон = 1 ампер × 1 секунда 30 ноября 2017 г.

Что такое ампер в физике?

Power System

Ампер — это единица измерения электрического тока.Ток — это количество электронов, проходящих через цепь. Один ампер — это сила тока, создаваемая силой в один вольт, действующей через сопротивление в один ом. (Ом — это способ измерения сопротивления.

Сколько ампер — это 220 вольт?

Обычно маленькие розетки могут выдерживать 7 ампер. Таким образом, для обычной розетки на 220 В максимальная мощность, которая должна быть подключена к ней, составляет 1540 Ватты! Если вам нужно больше ватт мощности для чего-то вроде сушильной машины с нагревательным элементом, вам понадобится большая розетка, способная выдерживать ток 10 или 20 А (от 2200 Вт до 4400 Вт).

Что такое 1 ампер?

1 ампер определяется как 1 заряд в секунду. Ампер — это единица измерения скорости потока электронов или тока в электрическом проводнике. 13 марта 2018 г.

Что такое единица СИ для заряда?

Электрический заряд имеет размерность электрический ток время. Производной единицей электрического заряда в системе СИ является кулон, который определяется как ампер-секунда.

Какой символ у тока?

Условным обозначением тока является I, которое происходит от французского выражения «интенсивность тока» (интенсивность тока).Сила тока часто обозначается просто как ток. Символ I был использован Андре-Мари Ампером, в честь которого названа единица электрического тока, при формулировании закона силы Ампера (1820 г.).

Что такое заряд и его единица СИ?

шт. Производной единицей количества электрического заряда в системе СИ является кулон (символ: С). Кулон определяется как количество заряда, которое проходит через поперечное сечение электрического проводника, несущего один ампер за одну секунду.

Что такое закон Ома в электричестве?

Закон Ома гласит, что электрический ток (I), протекающий в цепи, пропорционален напряжению (V) и обратно пропорционален сопротивлению (R).Следовательно, если напряжение увеличивается, ток будет увеличиваться при условии, что сопротивление цепи не изменится.

Какая формула Ампера?

Поскольку мощность определяется как произведение тока и напряжения, в качестве альтернативы ампер можно выразить в других единицах, используя соотношение I = P / V, и, таким образом, 1 ампер равен 1 Вт / В. Ток можно измерить с помощью мультиметра, устройства, которое может измерять электрическое напряжение, ток и сопротивление.

Сколько вольт в 10 ампер?

Эквивалентные ватты и амперы при 120 В переменного тока

907 9097 9097 9097 907 907 907 907 907 907 907 907

Мощность	Ток	Напряжение
900 Вт	7.5 ампер	120 вольт
1000 ватт	8,333 ампер	120 вольт
1100 ватт	9,167 ампер	120 вольт

Еще 26 рядов

Сколько ампер в 3000 Вт?

25 ампер

Сколько ампер в 240 вольт?

Двигатель на 240 В будет подключен только к двум проводам под напряжением, а не к нейтрали, поэтому в вашем примере показано 6.6 ампер при 240 вольт. Если он подключен для работы от 120 В, он будет подключен между одним проводом под напряжением и нейтралью и потребляет 13,2 А при 120 В. 2 Май 2014 г.

Сколько вольт в 1 А?

Преобразователь вольт / ватт / ампер

Ватт также известен как вольт-ампер и обычно используется в сочетании с цепями питания переменного тока. Заполните любое из двух полей, чтобы найти значение третьего. У вас есть блок питания на 12 вольт, который обеспечивает ток в 1 ампер.

Сколько ампер в одном устройстве?

Вы можете просмотреть более подробную информацию о каждой единице измерения: ампер или электростатическая единица тока.

No related posts.