О формуле напряжения тока и определяющих тезисах электротехники

Опубликовано: 06.09.2018

Сталкиваясь с таким понятием, как электротехника, необходимо понять и ознакомиться с рядом специфических терминов и процессов. С виду сложная сфера науки и техники оказывается довольно простой и занимательной.

Сложная схема устройства

Определяющие тезисы электротехники

Областью изучения электротехники являются магнитные и электрические процессы, а также использование этих процессов с целью трансформации, получения, распространения и применения электрической энергии.

Электрический ток

Основополагающим критерием по осуществлению любых электротехнических операций является наличие электрического тока. Сущностью электротока является строго ориентированное перемещение свободных частичек. Для разного рода металлов точечными носителями заряда приходятся электроны. Такими носителями для жидких сред являются ионы. Направление протекания тока считается положительным, при его протекании от положительного электрода к отрицательному электроду. Процесс протекания электротока возможен при условии замкнутости электрической цепочки. На основании такого правила функционируют все устройства выключения и защиты, применяемые в электротехнике, создающие размыкание передвижными клеммами участков под током, тем самым предотвращая дальнейшее прохождение электротока.

Наличие электротока возможно при условии выполнения одного из перечисленных условий:

Приложение к концам проводника потенциалов разной величины; Нагревание шунта; Осуществление химических реакций, с последующим образованием новых веществ; Действие изменяющегося магнитного поля на шунт.

Формы электротока

Согласно картинке выше, изменяющийся во времени электроток бывает:

Неизменным; Синусоидальным; Меандром; Пульсирующим.

Материалы, поддерживающие перемещение активных частиц, принято называть проводниками или полупроводниками. Диэлектриками называются материалы, которым несвойственно наличие указанных частиц. Силу тока, согласно международным стандартам, измеряют в Амперах. Сила тока размерностью в 1 Ампер соответствует перемещению по цепи заряда значением в 1 Кулон при трате на этот процесс 1 секунды.

Для более простого объяснения понятия силы электротока применяется его сравнение с потоком воды, согласно картинке ниже.

Сравнение силы тока с потоком воды

Электрическое напряжение

Обязательным условием ориентированного перемещения активных частиц по проводнику является наличие разной величины потенциалов на противоположных концах шунта. По своей сути, электрическое напряжение представляет не что иное, как работу по перемещению единичного заряда от одной отметки к другой, не влияя на расположение остальных.

По своей форме напряжение бывает:

Неизменным – при наличии неизменного тока; Изменяющимся – при наличии изменяющегося или синусоидального тока.

Расчет таких характеристик, как напряжение или разность потенциалов, производится в Вольтах.

Сравнение напряжения с давлением воды

Для простоты понимания можно сравнить напряжение с высотой емкости с водой, как указано на картинке выше.

Сопротивление

Под понятием электрического сопротивления следует понимать параметр, характеризующий способность шунта противиться протеканию тока. На значение сопротивления влияет ряд факторов, а именно:

Вещество шунта; Размер шунта; Частота электротока; Температуры шунта.

Электрическое сопротивление подразделяется на ряд разновидностей:

Омическое – препятствование протеканию постоянного электротока; Активное – противодействие переменному току; Индуктивное – сопротивление тока источника питания току самоиндукции катушки индуктивности; Емкостное – противостояние ЭДС заряжаемой емкости заряду этой емкости.

Единицей измерения данной характеристики является Ом.

Мощность

Под понятием электрическая мощность подразумевается интенсивность генерирования, передачи или трансформации электрической энергии в иные виды энергии. Единицей измерения мощности является Ватт.

Взаимосвязь параметров электрической цепи

Наглядный пример, изображающий взаимную корреляцию рассматриваемых характеристик, проще увидеть на примере потока воды, согласно картинке ниже.

Взаимосвязь электрических характеристик

Формула напряжения тока, основываясь на постулате Ома, имеет вид:

U=I*R, где:

I – сила тока (А); R – сопротивление (Ом); U – напряжение (В).

Для нахождения и измерения силы тока и величины напряжения используются разнообразные приборы, предками которых были вольтметры и амперметры.

При необходимости имеется возможность найти мощность через напряжение по формуле:

P=U*I=U2*R.

Информированность об основных характеристиках напряжения, электротока и сопротивления, а также их взаимосвязи между собой позволит радиотехникам и любителям качественно справиться со своей работой и как нельзя лучше использовать электрические системы, обезопасив себя и окружающих от травм и поломок.

Видео

Оцените статью:
rss