Направление тока в цепи
![Направление тока в цепи](https://daisy-knits.ru/wp-content/themes/mh-magazine-lite/images/fyhide.jpg)
В металлах этими заряженными частицами являются свободные электроны. Уважаемые комментаторы, сначала разберитесь в природе явления, потом отвечайте на вопрос. Электрический ток.. Возведение в степень. В общем случае, при разряде конденсатора во внешней цепи протекает переменный ток.
И тут интересно порассуждать насчёт направления движения тока в проводнике, зная об этом. Хочу отметить, что дальше будут приведены скорее мои догадки и предположения, нежели сугубо экспериментальные данные. Факт того, что "электричество" перемещается по проводам оспорить сложно.
В противном случае лампочка горела бы всегда или не зажигалась бы в момент включения в цепь. Сам электрический ток сегодня правильнее называть уже энергией, опираясь на тот факт, что и электрон является колебанием поля.
Значит, по проводам перемещается энергия. Направление перемещения энергии будет совпадать с направлением тока в проводнике.
Движение же энергии подчиняется направлению энтропии. Тут следует вспомнить рассуждения о демоне Максвелла и направлении физических процессов. Противоречие получается только в том, что в одном случае мы использовали модель с мячиками в качестве электронов, а в другом случае рассматриваем сам электрон как энергию. При таком взгляде на проблему направления тока в цепи ключевым становится построение этой цепи, которое обеспечивает возможность энергии перемещаться стандартным образом, нежели какие-то специфические знания о природе конкретных частиц и их перемещениях.
Ведь эти частицы только являются формой энергии. Это обстоятельство лишь подчеркивает, что рассуждая о направлении тока мы говорим только об "истерической модели", которая хорошо ложится на практику. Я ни в коем случае не убеждаю, что эту модель не нужно знать и она ошибочная. Она прекрасно работает на уровне "физической электрики".
Но мы-то тут посягаем на глубокие теории :. Образы, которые применяют учёные физики-теоретики и популяризаторы различных теориии часто не совершенны. В результате физики сами себя вводят в заблуждение и идут по ложному пути в своих исследованиях.
Я имею ввиду теоретиков, а не практиков.
![Направление тока (видео) | Академия Хана](https://obrazovaka.ru/wp-content/images/predmet/fizika-62061-napravlenie-dvizheniya-toka-dlya-lyuboy-elektricheskoy-cepi.jpg)
Тут я соглашусь с Бором. Когда мы начинаем говорить, что электрон становится энергией - мы совершаем ошибочный шаг. Потому что электрон - носитель энергии как его не представляй - частицей или волной. Ток в цепи возникает, если мы подключаем цепь к генерирующему устройству или аккумулятору.
![Направление электрического тока в цепи и его движение](https://i.ytimg.com/vi/KZYNf211CA8/maxresdefault.jpg)
Что там при этом происходит с электроном, почему возникает явление, которое мы в быту называем электричеством, электроэнергией, движением отрицательно заряженного электрона к положительно заряженному полюсу или это колебание электрона - мы, насколько я понимаю, до сих пор толком так и не можем объяснить. Несомненно одно - явление электроэнергии связано с каким-то движением электрона.
Под движением не обязательно понимать поток электронов по проводам от отрицательного полуса к положительному, как воды в трубе. Иначе бы масса провода на одном конце увеличивалась, а на другом уменьшалась. Следовательно, можно вести речь о том, что генерирущее устройство или аккумулятор возбуждают электрон и он начинает двигаться - как?
Не знаем. Может быть колебаться. Может быть мы просто и представить себе не можем что это за движение. Но оно порождает то явление, которое мы называем "электрический ток". И которое даже измерять можем. Но толком не можем объяснить это явление, потому что процессы в микромире никак не вяжутся напрямую с теми образами, которые мы заимствуем из макромира, чтобы описать микромир. Это пока все, что мы знаем? Достаточно посмотреть на конструкцию электрических сетей - провода уложены рядом, электроны в соседних проводах дрейфуют навстречу друг другу, а энергия передается всегда только в одном направлении - от источника к приемнику.
Там же, где электрический ток создаётся только движением потока отрицательно заряженных частиц, например, потока свободных электронов в металлах , за направление электрического тока принимают направление, противоположное движению электронов. Исторически сложилось, что электрическая изоляция положительного провода окрашена в красный цвет, а отрицательного провода — в синий или чёрный.
Электроды каких-либо устройств или радиодеталей диодов , тиристоров , вакуумных электронных приборов , подключаемые к положительному проводу, носят название « анод », а электроды, подключаемые к отрицательному проводу, называются « катод » [2].
Величина тока — это количество электрических зарядов электричества , протекающих через поперечное сечение проводника в единицу времени. Общепринято , что вместо терминов «ток» и «величина тока» часто применяется термин « сила тока ».
Ампер — единица измерения силы тока , названа в честь Андре-Мари Ампера. Кулон — единица измерения электрического заряда количества электричества , названа в честь Шарля Кулона. В тех случаях, когда приходится иметь дело с большими токами, количество электричества измеряется более крупной единицей, называемой ампер-часом , 1 ампер-час равен 3 кулонам.
Сила тока измеряется амперметром , он включается в цепь так, чтобы через него проходил весь измеряемый ток, то есть последовательно. В электротехнике часто бывает важно знать не только силу тока в проводнике, но и плотность тока , так как плотность тока является мерой допустимой нагрузки проводов. Разность потенциалов между точками, между которыми протекает постоянный ток, могут охарактеризовать электродвижущая сила и электрическое напряжение.
Каждый первичный источник электрической энергии создаёт стороннее электрическое поле. В электрических машинах генераторах постоянного тока стороннее электрическое поле создаётся в металлических проводниках якоря, вращающегося в магнитном поле , а в гальванических элементах и аккумуляторах — в месте соприкосновения электродов с электролитом растворами солей или кислот при их химическом взаимодействии.
Стороннее электрическое поле, имеющееся в источнике электрической энергии постоянного тока, непрерывно взаимодействует на электрические заряды проводников, образующих вместе с ним замкнутую цепь, и создаёт в ней постоянный электрический ток.
![Куда течёт электрический ток?](https://diodov.net/wp-content/uploads/2018/05/Napravlenie-elektricheskogo-toka-1024x503.jpg)
Перемещая электрические заряды по замкнутой цепи, силы стороннего электрического поля преодолевают сопротивление противодействующих сил, например вещественных частиц проводников. Это приводит к тому, что силы стороннего электрического поля совершают работу за счёт энергии этого поля.
По мере расхода энергии стороннее электрическое поле пополняет её за счёт механической или химической энергии. В результате работы сил стороннего электрического поля энергия этого поля переходит в электрической цепи в какие-либо иные виды энергии , например в тепловую энергию в металлических проводниках , тепловую и химическую в электролитах, тепловую и световую энергию в электрических лампах и так далее.
Выражение « работа сил стороннего электрического поля » источника электрической энергии ради краткости обычно заменяют выражением « работа источника электрической энергии ». Единица названа в честь итальянского физика и физиолога Алессандро Вольта.
![Проектируем электрику вместе: Направление электрического тока](https://n-kabel.ru/img/cms/new/orig.gif)
Следовательно, чем больше падение напряжения внутри источника электрической энергии, тем меньше при всех прочих равных условиях падение напряжения на зажимах источника электрической энергии.
Так как падение напряжения имеет одинаковую размерность с электродвижущей силой , то есть выражается в джоулях на кулон , или, иначе, в вольтах, то за единицу измерения падения напряжения электрического напряжения принят один вольт.
Напряжение на участках цепи измеряется вольтметром , он всегда присоединяется к тем точкам цепи, между которыми он должен измерить падение напряжения, то есть параллельно. Широкое применение постоянного тока на транспорте обусловлено тем, что электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением имеют оптимальную для транспортных средств тяговую характеристику — большой крутящий момент при малом числе оборотов в минуту , и наоборот, относительно малый крутящий момент при номинальной скорости вращения якоря.
Число оборотов легко регулируется последовательным включением реостата или изменением напряжения на зажимах двигателя путём переключения нескольких двигателей с последовательного на параллельное соединение. Направление вращения легко меняется как правило, переключается полярность обмотки возбуждения. В силу этого электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением нашли широкое применение на электровозах , электропоездах [3] , тепловозах , трамваях , троллейбусах , подъёмных кранах , подъёмниках и так далее.
Исторически сложилось, что линии трамвая , троллейбуса и метрополитена электрифицированы на постоянном токе, электрическое напряжение составляет — вольт трамвай и троллейбус , метрополитен — вольт. С развитием полупроводниковой техники с х годов на магистральных тепловозах начали устанавливаться трёхфазные генераторы переменного тока которые имеют лучшие массо-габаритные показатели по сравнению с генераторами постоянного тока с полупроводниковой выпрямительной установкой электрическая передача переменно-постоянного тока, тепловозы ТЭ , ТЭ , ТЭ , ТЭМ7 , ТЭМ9 и другие , а с х гг, с развитием силовой электроники , применяются асинхронные тяговые двигатели тепловозы с электропередачей переменно-переменного тока 2ТЭ25А , ТЭМ В России и в республиках бывшего СССР около половины электрифицированных участков железных дорог электрифицированы на постоянном токе вольт.
Например, два электровоза имеют равную мощность киловатт. У электровоза постоянного тока 3 кВ максимальный ток, проходящий через токоприёмник составит ампер, у электровоза переменного тока 25 кВ — ампер.
В е — е годы ряд участков переведён с постоянного на переменный ток: Слюдянка — Иркутск — Зима , Лоухи — Мурманск , Саратовский и Волгоградский железнодорожные узлы , Минеральные Воды — Кисловодск и Бештау — Железноводск. В е годы в СССР проводились эксперименты с электрификацией на напряжение 6 кВ , однако по ряду технических причин эта система не была принята. Также выпускаются двухсистемные электровозы, способные работать как на переменном, так и на постоянном токе см. В подавляющем большинстве случаев по линиям электропередачи передаётся трёхфазный ток , однако существуют линии электропередачи постоянного тока , например высоковольтная линия постоянного тока Волгоград-Донбасс , высоковольтная линия постоянного тока Экибастуз-Центр , материковая Южная Корея — остров Чеджудо и другие.
Использование постоянного тока позволяет увеличить передаваемую электрическую мощность , передавать электроэнергию между энергосистемами , использующими переменный ток разной частоты, например, 50 и 60 герц, а также не синхронизировать соседние энергосистемы, как это сделано на границе Ленинградской области с Финляндией см.
Материал из Википедии — свободной энциклопедии.