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

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

електрическа енергия

Повечето от електричеството, което използваме, идва под формата на променлив ток от електрическата мрежа. Той е създаден от генератори, работещи по Закона за индукцията на Фарадей, чрез които променящото се магнитно поле може да предизвика електрически ток в проводника.

Генераторите имат въртящи се намотки от тел, които преминават през магнитни полета, докато се въртят. Когато бобините се въртят, те се отварят и затварят спрямо магнитното поле и създават електрически ток, който променя посоката на всеки ход. Токът минава през целия цикъл напред и назад 60 пъти в секунда.

Генераторите могат да бъдат захранвани от парни турбини, загрявани от въглища, природен газ, нефт или ядрен реактор. От генератора токът преминава през серия от трансформатори, където напрежението му се увеличава. Диаметърът на проводниците определя големината и токовата мощност, които те могат да носят без прегряване и загуба на енергия, а напрежението е ограничено само от това доколко линиите са изолирани от земята.

Интересно е да се отбележи, че токът се извършва само от един проводник, а не от два. Двете му страни са означени като положителни и отрицателни. Тъй като полярността на променливия ток варира 60 пъти в секунда, те имат и други имена - горещи (главни електропроводи) и заземени (преминават под земята, за да затворят веригата).

Защо се нуждая от електрически ток?

Има изобилие от възможности за прилагане на електрически ток: тя може да освети дома ви, измийте и подсушете дрехите, вземете Вашата гаражна врата, се вари вода в чайника и се оставя да работи на други предмети за бита, които значително улесняват живота ни. Независимо от това, способността на тока да предава информация става все по-важна.

Когато се свързвате с интернет компютъра използва само малка част от електрическия ток, но това е нещо, без което модерен човек не представлява живота си.

Концепцията за електрически ток

Подобно на потока на реката, потока от молекули на водата, електрическият ток е поток от заредени частици. Какво е това, което го причинява и защо не винаги върви в една посока? Когато чуете думата "течаща", какво мислите? Може би ще бъде река. Това е добра асоциация, защото именно поради тази причина електричният ток има своето име. То е много подобно на потока на водата, само вместо молекулите на водата, движещи се по дължината на леглото, заредените частици се движат по протежение на проводника.

Сред условията, необходими за съществуването на електрически ток, има клауза, която предвижда наличието на електрони. Атомите в проводящия материал имат много от тези свободно заредени частици, които плават около и между атомите. Тяхното движение е случайно, поради което отсъствието на поток в дадена посока. Какво е необходимо за електрически ток?

Условията за съществуването на електрически ток включват наличието на напрежение. Когато се приложи към проводник, всички свободни електрони ще се движат в една посока, създавайки ток.

Любопитен за електрическия ток

Интересно е, че когато електрическата енергия се предава чрез проводник със скоростта на светлината, самите електрони се движат много по-бавно. Всъщност, ако не бързате заедно с проводимия проводник, скоростта ви ще бъде 100 пъти по-бърза от движението на електроните. Това се дължи на факта, че те не трябва да пътуват на дълги разстояния, за да прехвърлят енергия един към друг.

Директен и променлив ток

Днес се използват широко два вида ток: постоянни и променливи. На първо място, електроните се движат в една посока, от "отрицателната" страна до "положителната" страна. Алтернативният ток натиска електроните назад и напред, като променя посоката на потока няколко пъти в секунда.

Генераторите, използвани в електроцентрали за производство на електроенергия, са предназначени за производство на променлив ток. Вероятно никога не сте обръщали внимание на факта, че светлината във вашия дом всъщност мига, защото сегашната посока се променя, но е прекалено бързо за очите да го разпознаят.

Какви са условията за съществуването на постоянен електрически ток? Защо се нуждаем от двата типа и кой е по-добър? Това са добри въпроси. Фактът, че все още използваме и двата типа ток, предполага, че и двата вида служат за конкретни цели. Още през 19 век беше ясно, че ефективното пренасяне на електроенергия на дълги разстояния между електроцентралата и къщата е възможно само при много високи напрежения. Но проблемът беше, че изпращането на високо напрежение е изключително опасно за хората.

Решаването на този проблем беше да се намали напрежението извън дома, преди да го изпратите вътре. До този момент се използва постоянен електрически ток за предаване на големи разстояния, главно поради способността му лесно да се преобразува в други напрежения.

Как действа електрическият ток

Условията за наличие на електрически ток включват наличие на заредени частици, проводници и напрежения. Много учени учи електричество и установиха, че има два вида: статичен и токов.

Това е последното, което играе огромна роля в ежедневния живот на всяко лице, тъй като то представлява електрически ток, който минава през верига. Ние го използваме ежедневно, за да нахраним домовете си и много повече.

Какво представлява електрически ток?

Когато електрическите заряди циркулират от едно място на друго във веригата, се генерира електрически ток. Условията за съществуването на електрически ток включват, освен заредените частици, наличието на проводник. Най-често този проводник. Неговата верига е затворен контур, в който токът преминава от източника на захранване. Когато веригата е отворена, тя не може да завърши пътя. Например, когато светлината в стаята ви е изключена, веригата е отворена, но когато веригата е затворена, светлината е включена.

Текуща мощност

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

Има много различни единици, които могат да бъдат използвани за изразяване на тази характеристика. Въпреки това, електрическата мощност е почти измерена във ватове. Една вата е равна на един джаул в секунда.

Електрически заряд в движение

Какви са условията за съществуването на електрически ток? Тя може да бъде под формата на внезапно изпускане на статично електричество, като например мълния или искра от триене с вълнена кърпа. По-често обаче, когато говорим за електрически ток, имаме предвид по-контролирана форма на електричество, благодарение на което светлините горят и устройствата работят. Повечето електрически заряди се носят от отрицателните електрони и положителните протони в атома. Обаче последните са основно имобилизирани вътре в атомните ядра, така че работата по прехвърлянето на заряда от едно място на друго се извършва от електрони.

Електроните в проводящ материал, като метал, до голяма степен са свободни да преминат от един атом към друг по дължината на техните проводящи ленти, които са по-големи орбити на електрони. Една достатъчно електродвигателна сила или напрежение създава дисбаланс на заряда, който може да причини електрони да се движат през проводника като електрически ток.

Ако изготвим аналогия с водата, вземете например тръба. Когато отворим вентила на единия край, така че водата да попадне в тръбата, тогава няма нужда да чакаме тази вода да прониква до края си. В другия край получаваме вода почти мигновено, защото входящата вода бута водата, която вече е в тръбата. Това се случва в случай на електрически ток в проводника.

Електрически ток: условия за съществуването на електрически ток

Електрическият ток обикновено се разглежда като поток от електрони. Когато двата края на акумулатора са свързани една с друга с метален проводник, тази заредена маса преминава през кабела от единия край (електрод или полюс) на акумулатора обратно. Така че, нека да наречем условията за съществуването на електрически ток:

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

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

• Потенциална разлика (напрежение). Това е едно от задължителните условия. Между двете точки трябва да има потенциална разлика, което означава, че отблъскващата сила, която се създава от заредените частици на едно място, трябва да бъде по-голяма от тяхната сила в друга точка. Източниците на напрежение обикновено не се срещат в природата и електроните се разпределят сравнително равномерно в околната среда. Все пак учените са успели да измислят някои видове устройства, където тези заредени частици могат да се натрупват, като по този начин създават най-необходимото напрежение (например в батериите).
• Електрическо съпротивление (проводник). Това е второто важно условие, което е необходимо за съществуването на електрически ток. Това е пътят, през който се движат заредените частици. Тъй като проводниците са само онези материали, които позволяват на електроните да се движат свободно. Тези, които нямат тази възможност, се наричат ​​изолатори. Например, метална тел би била отличен проводник, докато каучуковата й обвивка ще бъде отличен изолатор.

След внимателно проучване на условията за появата и съществуването на електрически ток, хората успяха да укротят този мощен и опасен елемент и да го насочат в полза на човечеството.