Električni tok: kaj je to, vrste, formula, učinki

THE verigaelektrični to je gibanje električni naboji, kot elektroni, kar se zgodi znotraj različnih materialov zaradi uporabe razlike v električnem potencialu. Električni tok je veličinofizika ki nam omogoča, da vemo, kaj je količinavnapolniti ki prečka prerez vodnika vsako sekundo. V skladu z mednarodnim sistemom enot se električni naboj meri v A.s (amperi v sekundah), ta enota pa se imenuje coulomb (C).

Poglejtudi: Vse o elektrostatiki

Vrste električnega toka

Obstajata dve vrsti električnega toka: neprekinjeni električni tok in izmenični električni tok. Čeprav se oba ukvarjata z gibanjem električnih nabojev, se bistveno razlikujeta.

neprekinjeni električni tok

THE neprekinjeni električni tok je tista, v kateri so elektroni prisiljeni vstopati ena smer. To pa ne pomeni, da se vsi elektroni premikajo urejeno, saj je v resnici gibanje električnih nabojev precej kaotično in počasno. To je rezultat več trkov, ki so jih povzročili elektroni s kristalno mrežo vodnikov, medtem ko so bili vlečeni zaradi delovanja električno polje zunanji.

instagram story viewer

Poglejtudi:Električna vezja - kaj so, elementi, tipi

izmenični električni tok

Ob verigaelektričniizmenično, občutek za premikanje elektronov je občasnoobrnjen zaradi preobrata v polarnosti potenciala, ki je uporabljen na vodniku. Pri tej vrsti električnega toka elektroni še naprej nihajo okoli istega položaja, kar povzroča da je zaradi Joulovega učinka, pretvorbe električne energije v energijo, manj izgub energije toplotno. V Braziliji je frekvenca nihanja izmeničnega električnega toka 60 Hz, to pomeni, da se elektroni znotraj žic gibljejo približno 60-krat na sekundo.

formula električnega toka

Električni tok lahko izračunamo kot razmerje med velikostjo električnega naboja, ki gre skozi vodnik skozi časovni interval. Najpreprostejša formula, ki se uporablja za izračun električnega toka, je prikazana spodaj, preverite:

jaz - električni tok (A)

ΔQ - električni naboj (C)

t - časovni interval (-i)

V primeru kovinvodniki, pri katerem se prevod izvaja z gibanjem elektronov, lahko izračunamo električni tok v odvisnosti od števila elektronov, ki vsako sekundo prehajajo skozi nas. Za to si je treba zapomniti kvantizacija električnega naboja, ta lastnost snovi nam pove, da je količina celotnega naboja, shranjenega v telesu, podana s celim večkratnikom osnovnega naboja (e = 1.6.10^-19 C) prisoten v protonih in elektronih.

št - število elektronov

in - osnovni električni naboj

Če združimo obe prikazani enačbi, lahko za električni tok napišemo naslednjo formulo:

Prikazane formule so uporabne za reševanje večine vaj, ki vključujejo električni tok, vendar niso koristne za primere, ko je električni tok spremenljiv. V takih primerih je običajno, da se predloži graf, kot je prikazan spodaj, upoštevajte:

Kvalitativni graf spremenljivega električnega toka.

Zgornja slika prikazuje modul a spremenljivi električni tok v odvisnosti od časa. Upoštevajte, da se jakost tega električnega toka zmanjšuje. V teh primerih je zelo koristno izračunati območje grafa, kar ustreza količina tovora v tem časovnem intervalu.

Poglejtudi:Kaj je električno polje?

Zemljevid uma: električni tok

* Če želite prenesti miselni zemljevid v PDF, Klikni tukaj!

Konvencionalni občutek in resnični občutek električnega toka

O pravi občutek električnega toka je tista, v kateri potujejo elektroni protivečji električni potencial (pozitiven), saj je njegov električni naboj negativen. Vendar je iz povsem poljubnih razlogov mogoče domnevati, da imajo elektroni pozitivne naboje in da jih imajo premaknite se k najmanjšemu električnemu potencialu, da olajšate razumevanje in izračune, povezane s tokom električni.

Oglejte si tabelo, ki povzema pojma resničnega in običajnega smisla:

pravi občutek	Elektroni z negativnim nabojem se premikajo proti pozitivnemu potencialu
konvencionalnem smislu	Pozitivno nabiti elektroni se pomikajo proti negativnemu potencialu

električni tok in moč

Ko električni tok prehaja skozi prisotne materiale električni upor, pojav imenovan džulov učinekpretvori del shranjene energije v tovornih prevoznikih v Ljubljani toplota.

Preko modula električnega toka je mogoče izračunati, kaj je razpršena moč, to je količina toplote, ki nastane vsako sekundo zaradi prehoda električnega toka. Spodaj preverite glavne formule, uporabljene za izračun razpršene električne moči:

P - Moč (W)

R - Električni upor (Ω)

jaz - električni tok (A)

U - električna napetost ali električni potencial (V)

Zgoraj imamo tri možne načine za izračun električne moči. U imenujemo padec potenciala ali napetosti, vzpostavljen med terminali vodnikov, električni upor R meri na določen način nasprotovanje prehodu toka električni.

Učinki električnega toka

Električni tok lahko povzroči različne učinke, če ga vodimo skozi telesa. Med njimi lahko izpostavimo:

Toplotni učinki: ko električni tok prehaja skozi nek medij, ki ima električni upor, trki med elektroni in atomi v vodniku povzročijo veliko segrevanja.
Kemični učinki: Nekatere kemične reakcije je mogoče sprožiti ali celo katalizirati, kadar se pojavijo ob prisotnosti električnih tokov.
Magnetni učinki: Prehod električnega toka v vodnikih povzroči, da se okoli njih pojavi magnetno polje.
Fiziološki učinki: Ko električni tok prehaja skozi živa bitja, se njihove mišice lahko močno krčijo. Nekatere vrednosti električnega toka so lahko usodne.
Svetlobni učinki: Električni tok lahko ustvarja svetlobo s prehodom skozi nekatere vrste ioniziranih plinov, na primer tiste, ki se uporabljajo v fluorescenčnih sijalkah ali živosrebrnih žarnicah.

Med zgoraj omenjenimi učinki je eden od njih zelo pomemben za našo varnost, saj je fiziološki učinki električnega toka je pri ljudeh lahko zelo hudo.

Oglejte si tabelo, v kateri je navedena jakost električnega toka z možnimi posledicami njegovega prehoda skozi človeško telo:

Intenzivnost električnega toka (A)	Najpogostejši fiziološki učinek
0,001 do 0,01	Majhni mravljinci;
0,01 do 0,1	Mišične kontrakcije, bolečine, težave z dihanjem, zastoj srca;
0,1 do 0,2	Ventrikularna fibrilacija;
0,2 do 1,0	Srčni zastoj in kardiorespiratorni zastoj;
1,0 do 10,0	Hude opekline, zastoj srca in morda smrt