Recenze

Směr a velikost elektrického proudu. Množství elektřiny – Základy elektroniky

Opakovaně jsme zdůrazňovali, že elektrony se v elektrickém poli pohybují z bodů s nižším potenciálem do bodů s vyšším potenciálem. V důsledku toho v elektrickém obvodu znázorněném na Obr. 1 se elektrony pohybují od záporného pólu zdroje elektrické energie ke kladnému: proto je třeba vzít v úvahu, že elektrický proud jde z mínus (-) do plus (+).

Obrázek 1. Nejjednodušší elektrický obvod

Před vysvětlením elektrických jevů z hlediska elektronové teorie, tedy když nebyla povaha elektrického proudu dostatečně prozkoumána, se věřilo, že proud jde od kladného pólu zdroje k zápornému.

Abychom neměnili tuto zažitou a pevně zavedenou pozici v praxi, rozhodli jsme se tuto konvenci zachovat a zvážit, že proud jde z plusu do mínusu, jak je znázorněno na Obr. 2. Ve skutečnosti v kovových vodičích teče proud opačným směrem.

Obrázek 2. Směr pohybu elektronů ve vodiči a směr proudu

S rostoucí intenzitou vnějšího elektrického pole se zvyšuje síla působící na elektrony ve vodiči. Elektrony se začnou pohybovat vodičem rychleji, což znamená, že se zvyšuje množství elektřiny procházející průřezem vodiče za jednotku času.

Pro charakterizaci intenzity pohybu elektrických nábojů ve vodičích je zaveden pojem síla proudu nebo proudu.

Definice: Síla proudu je množství elektřiny procházející průřezem vodiče za jednotku času.

Síla proudu (proud) je označena písmenem I nebo i.

Pokud během času t projde průřezem vodiče množství elektřiny q, pak proud ve vodiči lze určit podle vzorce:

Jednotka proudu je brána jako ампер (zkráceně A). Následující definice této základní elektrické jednotky je uvedena v GOST: „Ampér je síla neměnného proudu, který by při průchodu dvěma rovnoběžnými pravoúhlými vodiči nekonečné délky a nevýznamně malým kruhovým průřezem, umístěnými ve vzdálenosti 1 m od sebe ve vakuu, způsobil mezi těmito vodiči sílu rovnající se 2*10-7 jednotkám síly na každý metr délky.“.

Je třeba zdůraznit, že ampér je jedinou základní elektrickou jednotkou. Všechny ostatní jednotky používané v elektrických a magnetických měřeních jsou definovány pomocí čtyř základních jednotek Mezinárodní soustavy jednotek (metr – kilogram – sekunda – ampér).

Jednotka měření proudu je pojmenována po francouzském fyzikovi a matematikovi André-Marie Ampère (1775-1836), který objevil zákon vzájemného působení elektrických proudů a navrhl novou hypotézu k vysvětlení magnetických vlastností hmoty.

V radiotechnice se často musíme vypořádat s proudy, jejichž velikost je tisíce a dokonce milionkrát menší než jeden ampér. Takové proudy se měří v miliampérech (zkráceně mA nebo mA) nebo mikroampérech (zkráceně μA nebo μA). Miliampér je jedna tisícina ampéru, tzn.

1 mA = 0,001 A nebo 1 A = 1000 mA.

Mikroampér je jedna miliontina ampéru nebo tisícina miliampéru, tzn.

1 μA = 0,001 mA = 0,000001 A.

Je také užitečné zapamatovat si následující vztahy:

1 mA = 1000 uA = 0,001 A; 1A = 1000 mA = 1 000 000 uA.

Když jsme zvažovali otázky interakce náboje, řekli jsme, že množství elektřiny se měří v coulombech. V tomto případě množství elektřiny v 1 coulombu odpovídá přibližně celkovému náboji 6 • 10 18 elektronů. Nyní můžeme podat přesnější definici přívěsku:

Přečtěte si více

Křížkové vyšívání pro začátečníky

Definice: Coulomb je množství elektřiny procházející průřezem vodiče za 1 sekundu s konstantním proudem 1 ampér.

Tato jednotka elektřiny se často nazývá ampérsekunda (zkráceně A-s). V praxi se množství elektřiny měří v ampérhodinách (Ah).

Pokud je známý proud I ve vodiči, množství elektřiny q, prošel průřezem vodiče během doby t, lze určit podle vzorce:

kde q – v přívěscích; I— v ampérech; t — v sekundách.

K měření proudu v obvodu slouží zařízení tzv ampérmetry. Ampérmetr je zapojen do obvodu tak, aby jím procházel veškerý proud, který měří (obr. 3).