Общие сведения об электричестве


Чтобы любой прибор был способен совершить полезную работу, например, подогрев воды в чайнике или вращение вентилятора, через него должен пройти электрический ток.

Еще из курса школьной физики мы с вами знаем, что электрический ток это упорядоченное движение заряженных частиц в каком либо проводнике. Для того чтобы такое движение возникло, в одной точке проводника должно быть зараженных частиц больше чем в другой. Иными словами – в проводнике должна создаться разность потенциалов. По-другому, это свойство называется напряжение. Думаю, вы часто слышали от электриков – «Нет напряжения!»

Обращаясь также к курсу школьной физики, напомню вам читатели, что электрический ток бывает постоянным и переменным. Постоянный ток не изменяется ни по величине, ни по направлению.

Обычно именно он используется на промышленных предприятиях, на электрифицированном транспорте и в электросвязи. Его получают из переменного тока при помощи специальных устройств – выпрямителей. В быту же потребителями используется постоянный ток, получаемый от аккумулятора или простой батарейки. Переменный ток через равные промежутки времени изменяется как по величине, так и по направлению. Частота — это число полных изменений напряжения, совершаемых за одну секунду. Она измеряется в герцах. Большим плюсом переменного тока является то, что его можно трансформировать и передавать на большие расстояния. Кроме того для работы с переменным током требуются менее сложные генераторы переменного тока. В домашней сети мы имеем дело с переменным током напряжением в 220В и частотой 50 Гц.

Итак, думаю понятно, какой ток бегает по проводам в вашей квартире. Но как понять сущность работы электрического прибора? Вот вам простой ответ – электрическая цепь. Провода, электрический прибора и сам электрический источник это и есть одна электрическая цепь. Самую простую электрическую цепь можно представить в виде лампочки, батарейки, выключателя и проводов, которые это все соединяют в замкнутый круг. Почему замкнутый? Потому что электрический ток может протекать только по замкнутой цепи. В случае если цепь разорвется, то и движение тока по проводам остановится.

Следующее понятие, которое вам стоит запомнить, это проводники электрического тока. В них свободно перемещаются заряженные частицы. К проводникам относятся металлы, вода и некоторые другие материалы. Вода очень коварный проводник, очень много несчастных случаев как раз происходит в ванной с участием фена и разлитой воды. Материалы, в которых перемещение заряженных частиц невозможно, называются диэлектриками. Обычно это пластмасса или резина. Как обычно, есть и исключения – материалы, в которых движение тока возможно, но при специальных условиях. К ним относятся селен, германий и кремний.

Необходимо учитывать, что в замкнутой электрической цепи с включенным в нее источником питания проводники оказывают определенное сопротивление слаженному движению электронов. Все это приводит к нагреву. От чего же зависит сопротивление проводника? От следующих моментов – его длины, поперечного сечения и материала самого проводника и его температуры. С повышением температуры соответственно сопротивление металлов увеличится. Это обязательно нужно учитывать при выборе материала проводов. Наименьшим сопротивлением обладает серебро и медь, а вот сопротивление алюминия в полтора раза выше, чем у меди.


В любой электрической цепи основными характеристиками являются сила тока, напряжение и сопротивление. Сила тока, или просто ток, измеряется в амперах и обозначается буквой /. Напряжение, образовавшееся в источнике питания, измеряется в вольтах и обозначается буквой И. Сопротивление же измеряется в омах и обозначается символом R. По закону Ома эти показатели -ток /, напряжение И и сопротивление R -связаны соотношением: / = U/R.


Давайте разберем небольшой пример.

Сравним движение заряженных частиц в проводнике с течением воды в трубе. Вода течет оттуда, где ее энергия больше, в сторону, где эта энергия меньше. Заряженные частицы движутся примерно также. Но если с обеих сторон трубы с водой будет одинаковое давление, то течения внутри трубы не будет. Также вода не будет течь по трубе, если кран закрыт, поскольку давление, хоть и есть, а вот течения нет.

Напряжение между двумя точками проводника очень схоже с движением воды по трубам. Кроме того в проводнике заряженные частицы не могу преодолеть окружающую среду, которая препятствует их прохождению.


Поделитесь статьей с друзьями


Комментарии ()

Написать комментарий