Что такое сила тока и чем ее изменяют?
Содержание
Какова сила тока у молнии или лампочки? Какое количество ампер смертельно для человека? Как работают приборы измерения тока? Ответы на данные вопросы вы сможете получить из данной статьи.
В то же время, углубить свои познания можно, посещая занятия по физике с репетитором в Санкт-Петербурге очно или онлайн.
Что из себя представляет сила тока?
Представьте в своей голове водопроводный кран. Когда вы откроете вентиль, по нему начнет течь вода. Чем больше вы будете крутить в сторону ручку, тем сильнее станет напор. Большие объемы воды будут выходить из крана за определенную единицу времени.
Похожим образом дело обстоит и с электрическим током. Практически аналогичным образом обстоит дело и с силой тока. Только роль крана играет проводник, а вместо воды имеются заряженные частицы. Напор — это напряжение. При этом, расход воды — аналог силы тока.
Для лучшего понимания следует представить формулу. Сила тока обозначается буквой «I». Она представляет собой отношение электрозаряда (q), который прошел через поперечное сечение к времени (t). В данном случае получается формула:
I = (q/t)
В качестве единицы измерения выступает Ампер (А). Он был выбран по фамилии французского физика. Он совершил целый ряд открытий, которые связаны с электричеством. Для лучшего понимания следует разобрать подробнее данную единицу.
Один Ампер — это такая сила тока, при которой заряд в 1 Кулон транспортируется по поперечному сечению проводника за секунду. Он равен приблизите фактов. Воздействие на человека величиной в 0.05 А вызывает сильные неприятные ощущения.
Если она будет увеличена в 2 раза, то приведет к летальным последствиям. Далее будут приведены примеры из жизни:
- лампочка — 0.02 А;
- загруженный мобильный телефон — 0.5 А;
- аккумулятор автомобиля — несколько сотен Ампер;
- молния — до 200 000 А.
Что следует знать о сопротивлении?
Какие действия необходимо предпринять для увеличения потока воды из шланга? В данном случае можно добавить напор (усилить давление). Но на определенном этапе вы попросту не сможете преодолеть планку, так как шланг разорвется. Но вы можете решить данную проблему, взяв изделие с большим диаметром.
Подобную аналогию можно привести и в случае с проводником. Чем крупнее его сечение, тем больше электронов он способен пропустить за единицу времени. При этом, если сила тока окажется чересчур большой, то проводник начнет перегреваться и, как следствие, быстро сгорит.
Именно подобным образом работают плавкие предохранители, которые расположены в электроприборах. Если происходит сильный скачек силы тока, то тонкий провод перегорает. При этом, оборудование отключается от сети.
Для того, чтобы пропускать как можно больше воды в единицу времени, необходимо взять максимально толстый и короткий шланг. Он способен пропускать много влаги з определенный промежуток времени. То же самое касается и сопротивления проводника.
Только в данном случае роль не играет площадь и длина сечения. Необходимо учитывать материал, из которого произведен проводник. Для расчета сопротивления используется формула:
- R = p * (l/s)
В данном случае p — это удельное сопротивление (различается в зависимости от материала производства). S — это площадь сечения, а l — длина изделия. Вы можете посмотреть специальную таблицу, которая посвящена первому показателю.
К примеру, в случае с серебром он равен 0.016. Для ртути же он составляет 0.96. Разница может составлять десятки, а то и тысячи раз.
Как измеряется сила постоянного тока?
Для этих целей существует специализированный прибор — амперметр. Его необходимо подключить к проводнику для измерения силы тока. Необходимо учитывать полярность клемм. Следует учитывать, что сила тока на всех участках цепи одинаковая.
Нет каких-либо «застоев». Для того, чтобы лучше получить представление об этом, необходимо ознакомиться со схемой.
На рынке встречаются амперметры различных типов, они различаются по своему принципу действия. Наиболее простое устройство имеют тепловые модели. Промеж двух пружин натягивается проволока, которая соединяется нитью с пружиной.
Когда начинает идти ток, он нагревает ее. Как следствие, проволока становится слегка более длинной. Из-за этого нить оттягивается пружиной. При движении происходит вращение оси, она показывает значение силы тока.
Сегодня можно встретить современные модели, которые называются мультиметрами. Это универсальные изделия, которые позволяют измерить не только силу тока, но и сопротивление, а также напряжение.
При этом, такая техника выполнена в компактном корпусе. Теперь вы знаете, что такое сила тока и как ее измерить.
Занимайтесь на курсах ЕГЭ и ОГЭ в паре TwoStu и получите максимум баллов на экзамене:
