электрический ток


Если мы решили освоить такое интересное занятие как электроника, то в первую очередь необходимо начать с того, что нам придется иметь дело с электричеством- ведь для всей электронной аппаратуры требуется электропитание.

Сам по себе термин "ток" волей-неволей вызывает ассоциацию с каким-то потоком, движением (например водный поток). Поэтому давайте немного отвлечемся от электричества и рассмотрим самые простые примеры с обыкновенной водою:

Для начала просто возьмем две емкости, заполненные водой.
Конечно, между ними никакого потока не будет, пока мы их не соединим трубкой.
Далее- поток воды сможет возникнуть лишь в том случае, если уровень воды в этих емкостях будет разный- вода потечет только в одном направлении- оттуда где больше, туда где меньше. И как только уровень воды сравняется, то и поток прекратится.

Нечто подобное происходит и в электрических цепях, только вместо воды это будет поток заряженных частиц.

Условно принято считать что электрический ток движется от "плюса" к "минусу", но на самом деле это не так: электрический ток обусловлен движением свободных электронов в веществе, а электроны, как мы знаем, имеют отрицательный заряд...Впрочем, сейчас это не важно...

Получается следующее: для того чтобы возник электрический ток требуется иметь
1. источник тока, имеющий определенный заряд (потенциал),
2. проводник, по которому этот ток будет протекать,
3. второй источник тока, куда ток должен поступить.

Совершенно очевидно что если взять два источника тока с одинаковым потенциалом и соединить их, то ток не возникнет. Для возникновения электрического тока требуется чтобы была разница потенциалов.

Так вот: эта самая разница потенциалов называется "напряжением".
Измеряется она в Вольтах. (U).

В электротехнике принято потенциал источника тока измерять относительно Земли. То есть Земля всегда имеет нулевой потенциал. А вот источники тока могут иметь как положительный заряд, так и отрицательный.
Те схемы, где применяется лишь один источник тока назвали "однополярными", а где два источника- "двух полярными".

Поехали дальше: соединив два источника с разными потенциалами мы получим в этой цепи электрический ток.
Само- собою этот ток будет напрямую зависеть от разности потенциалов (напряжения). При большой разнице потенциалов и ток будет большой, поэтому требуется нагрузка: какой- то элемент, электрическая машина, нагревательный прибор, который будет преобразовывать электрическую энергию.(собственно говоря, именно для полезной отдачи мы и используем электрический ток- чтобы получить тепло, вращать двигатель и т.д).

Ну, а теперь, немного формул: (неохота а надо...)
Главный параметр электрического тока- это его сила. Измеряется она в Амперах. (I).
Нагрузку измеряют в Омах (R).

И между ними существует зависимость, которая определяется формулой: I=U/R.
Эту формулу называют Закон Ома.

Другими словами
Если при постоянной (неизменяемой) нагрузке увеличивать на ней напряжение, то и ток в этой цепи будет расти
Если при неизменяемом напряжении увеличивать нагрузку, то ток в цепи будет падать

Совершенно очевидно, что при R=0, ток будет стремиться увеличится до бесконечности. Это назвали "коротким замыканием"- в простонародье "КЗ" или "КОЗА".

Есть еще один параметр, необходимый для расчетов в электротехнике- то мощность электрического тока.
Он измеряется в Ваттах (W) и обозначается "P".

Расчитывается мощность так: P= I * U

Ну, а теперь еще один нюанс: электрический ток может быть еще и переменным:
то есть менять свой потенциал с положительного на отрицательный и обратно. А скорость изменения потенциала в единицу времени назвали "частотой".
Измеряется частота в Герцах: 1 Герц= 1 колебание за 1 секунду.
Промышленная сеть, к примеру, имеет переменное напряжение с частотою 50 Гц.
(в Америке- 60 Гц).

Ну, и напоследок:

Для питания электронной аппаратуры обычно требуются источники постоянного напряжения.
Это могут быть электрохимические элементы (батареи, аккумуляторы) или преобразователи напряжения- выпрямители, которые преобразовывают переменное напряжение в постоянное.

Самый простой вариант такого выпрямителя- диодный мост, правда, чтобы понять смысл его работы сначала не мешало- бы узнать что такое диод и конденсатор.


ОБСУДИТЬ НА ФОРУМЕ
интернет-магазин


немного теории