Какво е електрически ток?

Когато произнасяме фразата "електрически ток", обикновено имаме предвид най-разнообразните прояви на електричество. Токът тече през проводниците на електропроводи с високо напрежение, токът върти стартера и зарежда батерията в колата ни, светкавица по време на гръмотевична буря също е електрически ток.

Електролиза, електрическо заваряване, искри на статично електричество върху гребен, ток тече в спирала на лампа с нажежаема жичка и дори в мъничко джобно фенерче мъничък ток преминава през светодиод. Излишно е да казваме, че сърцето ни, което също генерира малък електрически ток, е особено забележимо по време на преминаването на процедурата на ЕКГ.

Във физиката е обичайно да се нарича електрически ток подредено движение на заредени частици и по принцип на всякакви носители на заряд, Електрон, движещ се около атомно ядро, също е ток. А заредена ебонитова пръчка, ако я държите в ръката си и я преместите отстрани, също ще се превърне в източник на ток: има заряд, не равен на нула, и той се движи.

Физически аналогии между потока вода във водоснабдителна система и електрически ток: Окабеляване и тръбопроводи

Постоянен ток:

Токът протича по проводниците на домакински уреди, захранвани от изход - електроните се движат напред и назад 50 пъти в секунда - това се нарича променлив ток.

Високочестотните сигнали в електронните устройства също са електрически ток, тъй като електрони и дупки (носители с положително зареждане) се движат вътре във веригата.

Всеки електрически ток поражда съществуването му. магнитно поле, Около проводника с ток, той задължително присъства. Няма магнитно поле без ток и няма ток без магнитно поле.

Дори да няма магнитно поле около тока, това означава само, че магнитните полета на двата тока по време на наблюдението се компенсират взаимно, както в двужилната жица на всеки електрически чайник - променливите токове се насочват в противоположни посоки във всеки момент и текат успоредно един на друг - магнитните им полета са приятел неутрализира. Това се нарича принцип на суперпозиция на магнитни полета.

На практика наличието на електрически ток изисква наличието на електрическо поле, потенциал или вихър. Изключително рядко зарядите се движат по чисто механичен начин (като напр в генератора van de graaff - електрифицирана гумена лента).

Генератор на Ван Де Грааф:

В електрическо поле заредена частица изпитва действието на електрическа сила, която се нарича източник на ток EMF - електромоторна сила, EMF се измерва във волта, както и напрежението между две точки на електрическа верига. Колкото по-голямо напрежение се прилага към потребителя, толкова по-голям е електрическият ток, който може да предизвика това напрежение.

Променливото напрежение генерира променлив ток в проводника, към който се прилага, тъй като електрическото поле, приложено към носителите на заряд, също ще се променя в този случай. Постоянно напрежение - условие за съществуването на постоянен ток в проводника.

Високочестотното напрежение (променящо посоката си стотици хиляди пъти в секунда) също допринася за променлив ток в проводниците, но колкото по-висока е честотата, толкова по-малко носители на заряд участват в създаването на ток в дебелината на проводника, тъй като електрическото поле, действащо върху заредени частици, се измества по-близо до повърхността и се оказва че токът не тече в проводника, а по неговата повърхност. Това се нарича ефект на кожата.

Електрически ток може да съществува във вакуум, в проводници, в електролити, в полупроводници и дори в диелектрици (ток на отклонение).Вярно е, че не може да има диелектрици с постоянен ток, тъй като зарядите в тях нямат способността да се движат свободно, а могат да се движат само в рамките на вътремолекулното разстояние от първоначалното си положение под действието на приложено електрическо поле.

Реалният електрически ток винаги предполага възможността за свободно движение на електрически заряди под въздействието на електрическо поле.

Концепцията за "електрически ток" е въведена от италианския физик Алесандро Волта. Електрически ток или, според неговата версия, „електрически флуид“ течеше в затворена верига, свързваща крайните кръгове на волтовата колона с метален проводник.

Votlt Pillar (1800) е първият неелектростатичен тип електричество (източник на постоянен ток), който се състои от редуващи се медни и цинкови кръгове, разделени от платнени накладки, навлажнени с подкиселена вода или киселина.

Наличието на постоянен висок потенциал на волтов полюс беше съвсем ново явление за онова време. Това беше първият химически източник на електроенергия, потенциалът на който беше постоянен във времето и не изискваше никакви методи за електрификация за неговото обновяване.

Волтаичният полюс, съставен от голям брой кръгове, имаше доста висок потенциал в краищата, който можеше да бъде открит не само чрез измервателни уреди (по-специално с електроскоп), но и чрез докосване на крайните кръгове с ръце. В същото време се усещаше силен токов удар, както от лейденска консерва.

Откритието на Волта се разпространи много бързо във физиката, стана обект на по-нататъшни изследвания. През 1800 г. физиците, използващи волтова колона, откриват електрохимичния ефект на тока и по-специално разлагането под действието на ток на водата в кислород и водород. експерименти с галванични клетки позволи да открие освен химически и други нови свойства на тока, включително неговите топлинни и магнитни ефекти.

Френският физик А. М. Ампер посветил редица свои трудове на изследването на връзката между електрически ток и магнетизъм. Той открил, че два проводника с настоящ опит имат взаимно влияние - привличане или отблъскване, в зависимост от посоката на токовете в тях. Със своите произведения той положи основите на електродинамиката.

Той предложи термина "електрически ток" и въведе концепцията за неговата посока, която съвпада с движението на положителното електричество. В чест на А. М. Ампер е наречена единица за измерване на електрически ток. Ampere е една от седемте основни единици на системата SI.

Електрическият ток има редица свойства, които могат да се използват ефективно в много практични случаи. Такива свойства включват превръщането чрез прости технически средства на енергията на електрически ток в енергия на други видове (топлинна, светлинна, механична, химическа) и възможността за предаването му на дълги разстояния, скоростта на разпространение.

Интересни факти:

Къде тече електрически ток?

Защо под електропроводи

Кой ток е по-опасен, директен или променлив?

Какво е динамо машина. Първите постоянни генератори

Ефект на Пелтие: магическият ефект на електрическия ток