Електрически ток

Какво е електронен ток

Електронният ток е насоченото движение на електрически заредени частици под въздействието на електронно поле. Такива частици могат да бъдат: в проводниците - електрони в електролити - йони (катиони и аниони) в полупроводници - и електрони, така наречен, "дупки" ( "електрон-дупка проводимост"). Също така, има "отклонение ток", самият процес се основава капацитет такса, т.е. конфигурацията на потенциалната разлика между плочите. Между плочите няма движение на частици, но токът преминава през кондензатора.

1 А = 1 K / s.

В общия случай, обозначавайки тока с буквата i, и таксата q, получаваме:

i = dq / dt.

Настоящото устройство се нарича ампер (A). Токът в проводника е 1 А, ако един електронен заряд, равен на 1 висулка, преминава през напречното сечение на проводника за 1 секунда.

Посоката на тока се приема като посоката, в която се движат позитивно заредените частици, т.е. посоката, противоположна на изместването на електроните.

Стойността, равна на съотношението на тока към площта на напречното сечение S, се нарича плътност на тока (означена с
d): 5 = I / S

За всичко това се разбира, че токът е умерено разпределен през проводника. Плътността на тока в проводниците обикновено се измерва в
A / mm2.

Според вида носители на електронни заряди и средата на тяхното преместване се различават токовете проводимост и изместващите токове. Проводимостта е разделена на електрически и йонни. За режимите в стационарно състояние съществуват два вида токове: фиксирани и променливи.

Неизменно наричан ток, който може да варира в мащаб, но не променя своя знак за някаква продължителност от време.

Променливите се наричат ​​ток, който понякога се променя както на величина, така и на знак. Стойността, характеризираща променливата
текущата е честотата (в SI системата се измерва в Hertz), в този случай,
когато силата му се променя от време на време. Сменяем ток с най-висока честота
се премества на повърхността на проводника.
Токовете с най-висока честота се използват в инженеринга за топлинна обработка
повърхности на части и заваряване, в металургията за топене на метали. Променливите токове са разделени на синусоидални и несинусоидални. Едно синусоидално име е ток, който се променя според хармоничния закон:

i = Im sin ωt,

където Im, е амплитудата (най-голямата) токова стойност, A,

Скоростта на AC конфигурацията се характеризира с нейната честота, определена като броя на пълните циклични колебания за единица време. Честотата се обозначава с буквата f и се измерва в херц (Hz). По този начин честотата на тока в мрежата 50 Hz съответства на 50 пълни колебания в секунда. Ъгловата честота ω е текущата скорост на конфигуриране в радиани за секунда и е свързана с честотата по обичайното съотношение:

ω = 2πf

Фиксираните (фиксирани) стойности на непроменените и променливите токове се означават с низ I с нестандартната (втора) стойност - буквата i. Условно, положителната посока на тока се счита за посоката на движение на положителните заряди.

Променлив ток е ток, който варира в зависимост от закона на синуса с времето.

Алтернативният ток приема и ток в обикновени едно- и трифазни мрежи. В този случай характеристиките на променливия ток варират според хармоничния закон.

Тъй като променлив ток се променя в течение на времето, обикновените методи за решаване на проблеми, приложими към веригите на постоянен ток, са специално неприложими тук. При много високи честоти таксите могат да се движат от едно място на веригата в друга и обратно. За всичко това, за разлика от веригите на постоянен ток, токовете в алтернативно свързани проводници може да се окажат различни. Капацитетите, налични в веригите с променлив ток, подобряват този ефект. Освен това, когато текущите промени, ефектите на самоиндуктивността, които стават значителни дори при ниски честоти, се получават, ако се използват намотки с голяма индуктивност. При сравнително ниски честоти AC схемите могат да се изчисляват както преди да се използват правилата на Кирхоф, които обаче трябва да бъдат съответно изменени.

Веригата, която включва различни резистори, индуктори и кондензатори, може да се разглежда като съставена от обобщен резистор, кондензатор и индуктор, свързани от своя страна. Нека разгледаме характеристиките на такава схема, свързана със синусоидален генератор на променлив ток. За проектирането на правила, които позволяват изчисляването на веригите на променлив ток, е необходимо да се намери връзката между падането на напрежението и тока за всеки от компонентите на тази схема.

Кондензаторът играе много различни роли в схеми на редуващи се и непроменящи се токове. Ако например към електрическата верига е свързан химически елемент, кондензаторът ще започне да се зарежда, докато напрежението върху него стане равно на EMF на елемента. След това зареждането ще приключи и токът ще падне до нула. Ако веригата е свързана с генератор на променлив ток, тогава в един полукръг електроните ще изтекат от лявата страна на кондензатора и ще се натрупват от дясната страна, а в другата - от другата страна. Тези движещи се електрони са променлив ток, чиято мощност е подобна и от двете страни на кондензатора. Докато AC честотата не е много висока, токът през резистора и индуктора също е подобен.

При AC потребителските устройства, променлив ток често се коригира от токоизправители, за да се получи непроменен ток.

Проводници на електронен ток

Материалът, в който теченият поток се нарича проводник. Някои материали преминават в състояние на свръхпроводимост при ниски температури. В това състояние те практически нямат съпротивление срещу тока, тяхната съпротива има тенденция към нула. Във всички други случаи проводникът пречи на потока на тока и в резултат на това част от енергията на електронните частици се превръща в топлина. Текущата сила може да бъде изчислена в съответствие със закона на Ом за секцията на веригата и закона на Ом за цялата верига.

Скоростта на частиците в проводниците зависи от материала на проводника, от масата и заряда на частиците, от температурата на околната среда, от приложената разлика в потенциала и е много по-малка от скоростта на светлината. Въпреки това скоростта на разпространение на действително електронен ток е равна на скоростта на светлината в дадена среда, с други думи скоростта на разпространение на предната част на електрическата вълна.

Как токът засяга човешкото тяло

Токът, преминаващ през човешкото тяло или животно, може да причини електронни изгаряния, фибрилация или смърт. От друга страна, сегашното използване на електрон в реанимация, за лечение на психични заболявания, в частност депресия, електрическа стимулация на определени области на мозъка се използва за лечение на заболявания, като болестта на Паркинсон и епилепсия, ритъма на водача, сърдечния мускул стимулиращи импулсен ток консумира в брадикардия. В човешкото тяло и животни токът се използва за предаване на нервни импулси.

По отношение на мерките за безопасност токът, който не е много осезаем, е 1 mA. Без опасност за човешкия живот токът започва със сила от приблизително 0,01 А. Сегашната смъртоносна за човек започва с сила от приблизително 0,1 А. Не е опасно да се обмисли напрежение по-малко от 42 V.