Az elektromos rendszerek tervezésénél kompetensen kell működni olyan mennyiségekkel, mint amper, watt és volt. Ezenkívül képesnek kell lennie arra, hogy helyesen kiszámolja arányukat egy adott mechanizmus terhelése során. Igen, természetesen vannak olyan rendszerek, amelyekben rögzített a feszültség, például az otthoni hálózat. Nem szabad azonban elfelejteni, hogy az áram erőssége és ereje még mindig különböző fogalmak, ezért pontosan tudnia kell, hogy hány wattot tartalmaz 1 Amper.
Van-e különbség a volt és a watt között?
Először emlékezzünk arra, hogy mit jelentenek ezek a fogalmak. És próbáljuk meg kideríteni, van-e közöttük jelentős különbség.
Tehát egy olyan elektromos feszültséget, amely 1 Amper erősségű áramot hoz létre, Voltnak nevezzük. Meg kell jegyezni, hogy 1 Ohm ellenállású vezetőben "működik".
A feszültségeket fel lehet osztani:
- 1.000.000 mikrovolt
- 1000 millivolt
Ugyanakkor elmondhatjuk, hogy a Watt az elektromos áram állandó teljesítménye. 1 volt feszültség mellett annak ereje 1 amper.
A fentiek alapján nyugodtan kijelenthetjük, hogy még mindig van különbség e fogalmak között. Ezért a különféle elektromos rendszerekkel végzett munka során figyelembe kell venni.
Mi az Ampere?
Van egy általánosan elfogadott felosztás, amely szerint 1 A tartalmaz:
- 1.000.000 mikroamper
- 1000 milliamper
Hány voltot tartalmaz 1 erősítő?
Erre a kérdésre meglehetősen nehéz választ adni. Annak érdekében azonban, hogy könnyebben kezelhesse ezt a kérdést, javasoljuk, hogy ismerkedjen meg az aránytáblákkal:
Egyenáram esetén:
Váltakozó áram esetén:
Mik a Volt-Amperek, és hogyan lehet ezeket Wattra konvertálni?
Az SI-ben elfogadott másik teljesítményegység a Volt-Ampere (VA). Ez megegyezik az effektív értékek szorzatával, mint pl áram és feszültség.
Ezenkívül érdemes megjegyezni, hogy általában a VA-kat kizárólag az AC-kapcsolatok teljesítményének felmérésére használják. Vagyis azokban az esetekben, amikor a Watts és a Volt-Amper értékei eltérőek.
Manapság sokféle online számológép létezik, hogy a VA-t gyorsan és egyszerűen konvertálhassák W-ba. Ez az eljárás olyan egyszerű, hogy nem térünk ki rá.
De különösen azok számára, akiknek nincs online számológépük a Volt-Amperek wattokká alakításához, fontolja meg a fordítási folyamatot ezeket az értékeket részletesebben:
Ezzel a képlettel megtudhatjuk az aktuális erősséget. Természetesen, csak ha már feszültség és teljesítmény ismertek.
Vagyis kiderült, hogy a Watts Amperes-vé alakításához meg kell találnunk a rendszer feszültségét. Például az Egyesült Államokban az elektromos hálózat feszültsége 120 V, Oroszországban pedig 220 V.
Érdemes megjegyezni, hogy az autókban használt akkumulátorok vagy akkumulátorok feszültsége általában 12 V. A különféle hordozható eszközökhöz használt kis akkumulátorokban a feszültség általában nem haladja meg az 1,5 V-ot.
Így azt mondhatjuk, hogy a feszültség és a teljesítmény ismeretében könnyen megtudhatjuk az áram erősségét is. Ehhez csak igazunk kell használja a fenti képletet.
Nézzük meg, hogyan működik ez egy konkrét példával: ha a feszültség 220V és a teljesítmény 220W, akkor az áram 220/220 vagy 1 A lesz.
Hány watt van 1 amperben?
Most próbáljuk meg átalakítani a Watts-ot Amperes-re. Ehhez még egy képletre van szükségünk:
Ebben I A, P Watt és U Volt.
Miután egy egyszerű számítást végzett ezzel a képlettel, megtudhatjuk, hogy hány watt van egy A-ban.
Mint korábban említettük, van egy másik módszer arra, hogy kiszámítsuk, hány watt 1 A-ban. Ahhoz, hogy használni tudja, szüksége lesz nyissa meg az online számológépet és írja be az energiafogyasztást, valamint a feszültséget.
Ezenkívül csak a "számítás" feliratú gombra kell kattintania, és néhány másodpercen belül egy speciális program megadja a helyes értéket. Ezzel a módszerrel kétségtelenül időt és erőfeszítést takaríthat meg, mivel nem kell képletek segítségével önállóan kiszámítania az összes mutatót.
Az elektromos áramnak köszönhetjük életünk modern kényelmét. Megvilágítja otthonainkat, sugárzást generál a fényhullámok látható tartományában, különféle eszközökben, például elektromos kályhákban, mikrohullámú sütőkben, kenyérpirítókban főz és melegít ételeket, így nincs szükség tüzelőanyag keresésére a tűz számára. Neki köszönhetően gyorsan vízszintesen haladunk elektromos vonatokban, metrókban és vonatokban, függőlegesen haladunk a mozgólépcsőkön és a liftekabinokban. Az otthonunk melegét és kényelmét pontosan a légkondicionálóban, ventilátorokban és elektromos fűtőberendezésekben áramló elektromos áramnak köszönhetjük. Számos elektromos áram által táplált elektromos gép megkönnyíti munkánkat mind a mindennapi életben, valamint a gyártásban. Valójában az elektromos korszakot éljük, mert számítógépeink és okostelefonjaink, az Internet és a televízió, valamint más intelligens elektronikus eszközök működnek az elektromos áramnak köszönhetően. Nem hiába tesz az emberiség annyi erőfeszítést, hogy hő-, atomerőművekben és vízierőművekben villamos energiát állítson elő - maga az áram az energia legkényelmesebb formája.
Bármennyire is paradox módon hangzik, az elektromos áram gyakorlati használatának gondolatait az elsők között fogadták el a társadalom legkonzervatívabb része - a haditengerészeti tisztek. Nyilvánvaló, hogy ebben a zárt kasztban nehéz volt áttörni a csúcsra, nehéz volt bebizonyítani a vitorlás flottában kabinfiúként kezdő admirálisoknak, hogy át kell váltani gőzgépes, teljesen fém hajókra, így az ifjabb tisztek mindig az újításokra támaszkodtak. A Chesme-öbölbeli csata kimenetelét eldöntő tűzoltó hajók használatának sikere az 1770-es orosz-török \u200b\u200bháború során felvetette a kikötők védelmének kérdését nemcsak part menti elemekkel, hanem korszerűbb eszközökkel is. védelem - aknamezők.
A különféle rendszerek víz alatti aknáinak fejlesztését a 19. század eleje óta végzik, a legsikeresebb tervek az autonóm aknák voltak, amelyeket villamos energiával működtetnek. A 70-es években. A 19. századi német fizikus, Heinrich Hertz kitalált egy eszközt a 40 m mélységű horgonybányák elektromos robbantására. Módosításai a tengeri témájú történelmi filmekből ismeretesek számunkra - ez a hírhedt "szarvas" bánya, amelyben az ólom elektrolittal töltött ampullát tartalmazó "kürt", amely a hajó testével érintkezve gyűrődött össze, amelynek eredményeként egy egyszerű elem kezdett működni, amelynek energiája elegendő volt a bánya felrobbantásához.
A matrózok elsőként értékelték az akkor még tökéletlen erős fényforrások - a Yablochkov gyertyák módosításai, amelyekben elektromos ív és egy izzó izzó pozitív szénelektród szolgált fényforrásként - lehetőségét a csatatér jelzésében és megvilágításában. A reflektorok használata elsöprő előnyt biztosított azoknak a feleknek, akik éjszakai csatákban használták őket, vagy egyszerűen csak jelzőeszközként használták őket információk továbbítására és a haditengerészeti alakulatok működésének összehangolására. A nagy fényszórókkal felszerelt jelzők egyszerűsítik a navigációt a veszélyes part menti vizeken.
Nem meglepő, hogy a flotta egy csattanással vette az információk vezeték nélküli továbbításának módszereit - a matrózokat nem zavarta az első rádióállomások nagy mérete, mivel a hajók helyiségei lehetővé tették, hogy ilyen tökéletes , bár abban az időben nagyon nehézkes, kommunikációs eszközök.
Az elektromos gépek segítettek egyszerűsíteni a hajó ágyúinak betöltését, és a lövegtornyok forgatására szolgáló elektromos hajtásláncok növelték az ágyúcsapások leadásának manőverezhetőségét. A hajó távirata által továbbított parancsok fokozták az egész csapat interakciójának hatékonyságát, ami jelentős előnyt adott a harci összecsapásokban.
A haditengerészet történetében az elektromos áram legszörnyűbb felhasználása a Raider U-osztályú dízel-elektromos tengeralattjárók használata volt a Harmadik Birodalom részéről. A hitleri Wolf Pack tengeralattjárói elsüllyesztették a szövetséges szállító flotta számos hajóját - emlékezzünk csak a PQ-17 konvoj szomorú sorsára.
A brit tengerészek több példányban megszerezték az Enigma (Riddle) titkosító gépeket, és a brit hírszerzés sikeresen megfejtette kódját. Az egyik kiemelkedő tudós, aki ezen dolgozott, Alan Turing, aki a számítástechnika alapjaihoz való hozzájárulásáról ismert. Miután hozzáférést kapott Dönitz tengernagy rádióüzeneteihez, a szövetséges flotta és a parti repülés visszavezethette a Farkascsomagot Norvégia, Németország és Dánia partjaira, így az 1943-tól tengeralattjárókkal végzett műveletek rövid távú razziákra korlátozódtak.
Hitler azt tervezte, hogy tengeralattjáróit V-2 rakétákkal szereli fel az Egyesült Államok keleti partjának megtámadására. Szerencsére a szövetségesek gyors támadásai a nyugati és keleti frontok ellen nem engedték, hogy ezek a tervek valóra váljanak.
A modern flotta elképzelhetetlen repülőgép-hordozók és nukleáris tengeralattjárók nélkül, amelyek energetikai függetlenségét olyan atomreaktorok biztosítják, amelyek sikeresen ötvözik a 19. századi gőztechnikát, a 20. századi villamos technológiát és a 21. századi nukleáris technológiát. Az atomerőművel működő reaktorok elegendő mennyiségű villamos energiát termelnek egy egész város életének támogatásához.
Ezenkívül a matrózok ismét az elektromosságra fordították figyelmüket, és kipróbálják a sínfegyverek - elektromos ágyúk használatát hatalmas pusztító erővel rendelkező kinetikus lövedékek kilövésére.
Történelemre való hivatkozás
Az Alessandro Volta olasz fizikus által kifejlesztett megbízható elektrokémiai egyenáramú források megjelenésével a különböző országokból származó figyelemre méltó tudósok egész galaxisa elkezdte tanulmányozni az elektromos áramhoz kapcsolódó jelenségeket, és kidolgozta annak gyakorlati alkalmazását a tudomány és a technika számos területén. Elég csak felidézni Georg Ohm német tudóst, aki egy áram elemi áramkörének törvényét fogalmazta meg; Gustav Robert Kirchhoff német fizikus, aki kidolgozta az összetett elektromos áramkörök kiszámításának módszereit; André Marie Ampere francia fizikus, aki felfedezte az állandó elektromos áramok kölcsönhatásának törvényét. James Prescott Joule angol fizikus és Emil Khristianovich Lenz orosz tudós munkái egymástól függetlenül az elektromos áram hőhatásának kvantitatív értékelésének törvényének felfedezéséhez vezettek.
Az elektromos áram tulajdonságainak tanulmányozásának továbbfejlesztése James Clark Maxwell brit fizikus munkája volt, aki megalapozta a modern elektrodinamika alapjait, amelyeket ma Maxwell-egyenleteknek neveznek. Maxwell kidolgozta a fény elektromágneses elméletét is, megjósolva sok jelenséget (elektromágneses hullámok, elektromágneses sugárzás nyomása). Később Heinrich Rudolf Hertz német tudós kísérletileg megerősítette az elektromágneses hullámok létezését; az elektromágneses hullámok reflexiójának, interferenciájának, diffrakciójának és polarizációjának tanulmányozásával végzett munkája képezte az alapját a rádió létrehozásának.
Jean-Baptiste Biot és Felix Savard francia fizikusok munkái, akik kísérleti úton fedezték fel a mágnesség megnyilvánulásait az egyenáram alatt, és a figyelemre méltó francia matematikus, Pierre-Simon Laplace, akik eredményeiket matematikai törvényszerűség formájában általánosították, először összekapcsolta egy jelenség két oldalát, megalapozva az elektromágnesességet. A ragyogó brit fizikus, Michael Faraday, aki felfedezte az elektromágneses indukció jelenségét és megalapozta a modern elektrotechnikát, átvette ezektől a tudósoktól.
Hendrik Anton Lorentz holland elméleti fizikus óriási mértékben hozzájárult az elektromos áram természetének magyarázatához, aki megalkotta a klasszikus elektronikus elméletet és kifejezést kapott az elektromágneses mező felől mozgó töltésre ható erőre.
Elektromosság. Definíciók
Az elektromos áram a töltött részecskék irányított (rendezett) mozgása. Emiatt az áramot a vezető keresztmetszetén egységnyi idő alatt áthaladó töltések számaként határozzuk meg:
I \u003d q / t ahol q a töltés coulombokban, t az idő másodpercben, I az áram amperben
Az elektromos áram másik meghatározása a vezetők tulajdonságaihoz kapcsolódik, és Ohm törvénye írja le:
I \u003d U / R ahol U feszültség voltban, R ellenállás ohmban, I áram amperben
Az elektromos áramot amperekben (A) és annak tizedes többszöröseiben és részszorzóiban mérik - nanoamperek (egy amper milliomod része, nA), mikroamperek (egy amper milliomod része, μA), milliamperek (egy ezred egy amper, mA), kilomper ( ezer amper, kA) és mega amper (millió amper, MA).
Az áram dimenziója az SI rendszerben a következő
[A] \u003d [Cl] / [sec]
Az elektromos áram áramlásának jellemzői a különböző környezetekben. A jelenségek fizikája
Elektromos áram szilárd anyagokban: fémek, félvezetők és dielektromos elemek
Az elektromos áram áramlásának kérdésének mérlegelésekor figyelembe kell venni az anyag adott fizikai állapotára jellemző különféle áramhordozók - elemi töltések - jelenlétét. Maga az anyag lehet szilárd, folyékony vagy gáznemű. A szokásos körülmények között megfigyelhető ilyen állapotok egyedülálló példája a dihidrogén-monoxid vagy más szavakkal a hidrogén-hidroxid vagy egyszerűen a közönséges víz állapota. Megfigyeljük szilárd fázisát azzal, hogy jégdarabokat veszünk ki a fagyasztóból az italok hűtésére, amelyek többsége folyékony vízen alapul. Teát vagy instant kávét főzve forró vízzel töltjük meg, és utóbbinak készenlétét a vízcseppekből álló köd megjelenése szabályozza, amely hideg levegőben kondenzálódik a teáskanna kifolyójából kilépő gáznemű vízgőzből.
Van egy negyedik anyagállapot is, az úgynevezett plazma, amely a csillagok felső rétegeit, a Föld ionoszféráját, a lángot, az elektromos ívet és az anyagot tartalmazza a fénycsövekben. A földi laboratóriumokban a magas hőmérsékletű plazmát nehéz reprodukálni, mivel nagyon magas - több mint 1 000 000 K. - hőmérsékletet igényel.
Szerkezetét tekintve a szilárd anyagok kristályosra és amorfra oszlanak. A kristályos anyagoknak rendezett geometriai felépítése van; egy ilyen anyag atomjai vagy molekulái egyfajta térfogatú vagy lapos rácsokat képeznek; a kristályos anyagok közé tartoznak a fémek, ötvözeteik és félvezetők. Ugyanaz a víz hópelyhek formájában (különféle, nem ismétlődő alakú kristályok) tökéletesen szemlélteti a kristályos anyagok fogalmát. Az amorf anyagoknak nincs kristályrácsuk; egy ilyen szerkezet jellemző a dielektrikumokra.
Normál körülmények között a szilárd anyagokban az áram az atomok vegyértékes elektronjaiból képződött szabad elektronok mozgása miatt áramlik. Az anyagok viselkedésének szempontjából, amikor elektromos áram megy keresztül rajtuk, az utóbbiak vezetőkre, félvezetőkre és szigetelőkre vannak felosztva. A különféle anyagok tulajdonságait a vezetés sávelmélete szerint a tiltott sáv szélessége határozza meg, amelyben az elektronok nem lehetnek. A szigetelők energiaszegénysége a legnagyobb, néha eléri a 15 eV-t. Abszolút nulla hőmérsékleten a szigetelőknek és a félvezetőknek nincs elektronja a vezetősávban, de szobahőmérsékleten máris bizonyos mennyiségű elektron kerül ki a vegyértéksávból a hőenergia miatt. A vezetőkben (fémekben) a vezetősáv és a vegyértéksáv átfedik egymást, ezért abszolút nulla hőmérsékleten elegendő számú elektron - áramvezető található, amely magasabb anyaghőmérsékleten is megmarad teljes értékükig. olvasztó. A félvezetők kicsi, tiltott résekkel rendelkeznek, és elektromos áram vezetési képességük nagymértékben függ a hőmérséklettől, a sugárzástól és egyéb tényezőktől, valamint a szennyeződések jelenlététől.
Külön eset az úgynevezett szupravezetőkön átmenő elektromos áram - olyan anyagok, amelyek nulla ellenállással rendelkeznek az áramárammal szemben. Az ilyen anyagok vezetési elektronjai részecskék együtteseit alkotják, amelyek a kvantumhatások miatt kapcsolódnak egymáshoz.
A szigetelők, amint a nevük is mutatja, rendkívül rosszul vezetik az elektromos áramot. A szigetelők ezen tulajdonságát arra használják, hogy korlátozzák az áram áramlását a különböző anyagok vezető felületei között.
Az állandó mágneses térrel rendelkező vezetőkben lévő áramok mellett egy váltakozó áram és egy kapcsolódó váltakozó mágneses tér jelenlétében vannak hatásai, amelyek a változásával vagy az úgynevezett "örvény" áramokkal társulnak, más néven Foucault áramok . Minél gyorsabban változik a mágneses fluxus, annál erősebbek az örvényáramok, amelyek nem a vezetékek bizonyos útjain áramlanak, hanem a vezetőben bezárva örvényköröket képeznek.
Az örvényáramok bőrhatást mutatnak, ami arra a tényre csökken, hogy a váltakozó elektromos áram és a mágneses fluxus elsősorban a vezető felületi rétegében terjed, ami energiaveszteséghez vezet. Az örvényáramok energiaveszteségének csökkentése érdekében az AC mágneses áramkörök elválasztását külön, elektromosan szigetelt lemezekre használják.
Elektromos áram folyadékokban (elektrolitok)
Valamennyi folyadék egy vagy másik mértékben képes elektromos áram vezetésére, amikor elektromos feszültséget alkalmaznak. Ezeket a folyadékokat elektrolitoknak nevezzük. A bennük lévő áramhordozók pozitív és negatív töltésű ionok - illetve kationok és anionok, amelyek az anyagok oldatában elektrolitikus disszociáció következtében léteznek. Az ionok mozgása miatt az elektrolitokban keletkező áram, ellentétben az elektronok mozgásának áramával, amely a fémekre jellemző, az anyagnak az elektródákra történő átvitelével jár együtt, új kémiai vegyületek képződésével a közelükben vagy a lerakódásokkal. ezeket az anyagokat vagy új vegyületeket az elektródákon.
Ez a jelenség megalapozta a modern elektrokémiát, számszerűsítve a különféle vegyi anyagok grammekvivalenseit, ezáltal átalakítva a szervetlen kémiai anyagot egzakt tudománysá. Az elektrolitkémia továbbfejlesztése lehetővé tette egy feltöltéssel és újratölthető kémiai áramforrások (szárazelemek, akkumulátorok és üzemanyagcellák) létrehozását, ami viszont hatalmas lendületet adott a technológia fejlődésének. Csak nézzen autója motorházteteje alá, hogy megnézze a tudósok és vegyészmérnökök generációinak erőfeszítéseinek eredményeit autó akkumulátor formájában.
Az elektrolitáramban folyó áramláson alapuló nagyszámú technológiai folyamat nemcsak a végtermékek (krómozás és nikkelezés) látványos megjelenését teszi lehetővé, hanem a korróziótól is. Az elektrokémiai lerakódás és az elektrokémiai maratási folyamatok alkotják a modern elektronikai gyártás gerincét. Manapság ezek a legkeresettebb technológiai folyamatok, az ezen technológiákat használó gyártott alkatrészek számát évente tízmilliárd egységre becsülik.
Elektromos áram gázokban
A gázokban lévő elektromos áram a bennük lévő szabad elektronok és ionok jelenlétének köszönhető. Ritkaságuk miatt a gázokat nagy úthossz jellemzi a molekulák és ionok ütközése előtt; emiatt az áramlás rajtuk keresztül normál körülmények között viszonylag nehéz. Ugyanez mondható el a gázkeverékekről is. A gázok természetes keveréke a légköri levegő, amelyet az elektrotechnikában jó szigetelőnek tartanak. Ez a helyzet normál fizikai körülmények között más gázok és keverékeik esetében is.
Az áram áramlása a gázokban nagymértékben függ a különféle fizikai tényezőktől, mint például: nyomás, hőmérséklet, keverék összetétele. Ezenkívül a különféle ionizáló sugárzásoknak is van hatása. Tehát például ultraibolya vagy röntgensugarak által megvilágítva, katód vagy anód részecskék vagy radioaktív anyagok által kibocsátott részecskék hatása alatt, vagy végül magas hőmérséklet hatására a gázok jobban megvezetik az elektromos vezetést jelenlegi.
Az ionképződés endoterm folyamatát, amelyet az elektromosan semleges atomok vagy gázmolekulák energiaelnyelése eredményez, ionizációnak nevezzük. Miután elegendő energiát kapott, a külső elektronhéj elektronja vagy több elektronja, túllépve a potenciális gáton, elhagyja az atomot vagy a molekulát, szabad elektronokká válva. Ugyanakkor egy atom vagy egy gázmolekula pozitív töltésű ionokká válik. A szabad elektronok semleges atomokhoz vagy molekulákhoz kapcsolódva negatívan töltött ionokat képezhetnek. A pozitív ionok ütközéskor képesek újra megragadni a szabad elektronokat, ezáltal ismét elektromosan semlegesek. Ezt a folyamatot rekombinációnak nevezzük.
Az áram áthaladása a gázközegen a gáz állapotának változásával jár, amely előre meghatározza az áram alkalmazott feszültségtől való függésének összetett jellegét, és általában csak alacsony áramok mellett engedelmeskedik Ohm törvényének.
Meg kell különböztetni a nem önfenntartó és az önfenntartó gázkibocsátásokat. Nem önfenntartó kisülés esetén a gázban lévő áram csak külső ionizáló tényezők jelenlétében létezik, ezek hiányában nincs jelentős áram a gázban. Önfenntartó kisülés esetén az áram fenntartása a semleges atomok és molekulák ütközési ionizációjának következtében, szabad elektronokkal és ionokkal való ütközés esetén, amelyet elektromos mező felgyorsít, még a külső ionizáló hatások eltávolítása után is.
A nem önfenntartó kisülést, amelynek kis értéke van az anód és a katód közötti potenciálkülönbségben egy gázban, csendes kisülésnek nevezzük. A feszültség növekedésével az áram erőssége először a feszültség arányában növekszik (a csendes kisülés áramfeszültségének OA szakasza), majd az áram növekedése lelassul (az AB görbe szakasza). Amikor az ionizátor által generált összes részecske egyidejűleg távozik a katódhoz és az anódhoz, az áram nem növekszik a feszültség növekedésével (a BC grafikon szakasza). A feszültség további növekedésével az áram ismét növekszik, és a csendes kisülés nem önfenntartó lavina kisüléssé válik. A nem önfenntartó kisülések egyfajta izzáskisülés, amely fényt hoz létre a különféle színű és célú gázkisüléses lámpákban.
A gáz nem önfenntartó elektromos kisülésének önfenntartó kisülésre való átmenetét az áram meredek növekedése jellemzi (az áram-feszültség jelleggörbéjének E pontja). Elektromos gázbontásnak hívják.
A fenti kibocsátások mindegyike az állandó állapotú kibocsátásokhoz tartozik, amelyek főbb jellemzői nem függenek az időtől. Az állandó állapotú kisülések mellett vannak átmeneti kisülések, amelyek általában erős, egyenetlen elektromos mezőkben keletkeznek, például a vezetők és az elektródák hegyes és ívelt felületein. Kétféle átmeneti kibocsátás létezik: korona és szikra kibocsátás.
A koronakisülés során az ionizáció nem vezet lebomláshoz, csupán egy ismétlődő folyamat, amikor a nem önfenntartó kisülést egy zárt térben a vezetők közelében meggyújtják. A koronakisülés egyik példája a légköri levegő ragyogása a magasan emelt antennák, villámhárítók vagy nagyfeszültségű vezetékek közelében. A Corona kisülése az elektromos vezetéken áramveszteséghez vezet. Régen ez az árbocok tetején lévő ragyogás a vitorlás flotta tengerészei számára Szent Elmo fényeként volt ismert. A korona kisülést lézernyomtatókban és elektrográfiai fénymásolókban használják, ahol egy korotron alkotja, egy fém húr, amelyre nagyfeszültséget adnak. Ez szükséges a gáz ionizálásához a fényérzékeny dob feltöltése érdekében. Ebben az esetben a koronakisülés előnyös.
A szikra kisülés, ellentétben a koronakisüléssel, bomláshoz vezet, és szakaszos, fényesen elágazó, ionizált gázzal töltött izzószálak-csatornái vannak, amelyek megjelennek és eltűnnek, nagy mennyiségű hő felszabadulásával és erős ragyogással. . A természetes szikrakibocsátás példája a villámlás, ahol az áram elérheti a tíz kilomperes értékeket. Magának a villámnak a kialakulását megelőzi egy vezetési csatorna létrehozása, az úgynevezett lefelé irányuló „sötét” vezető, amely az indukált felfelé vezetővel együtt vezető csatornát alkot. A villám általában többszörös szikra kisülés a kialakult vezetési csatornában. Az erőteljes szikrakibocsátás technikai alkalmazását kompakt vakuegységekben is megtalálta, amelyekben a kisülés ionizált nemesgázok keverékével töltött kvarcüvegcső elektródái között következik be.
A hosszú távú tartós gázbontást ívkisülésnek nevezik, és a hegesztéstechnikában használják, amely a modern acélszerkezeti technológiák sarokköve, a felhőkarcolóktól a repülőgép-hordozókig és az autókig. Fémek hegesztésére és vágására egyaránt használják; a folyamatok közötti különbség az áramló áram erősségének köszönhető. Az áram viszonylag alacsonyabb értékeinél fémeket hegesztenek, az ívkisülési áram nagyobb értékeinél fémet vágnak, mivel az olvadt fémet különböző módszerekkel távolítják el az elektromos ív alól.
A gázok ívkisülésének egyéb felhasználási területei az utcáinkban, a tereken és a stadionokban a sötétséget eloszlató gázkisülési lámpák (nátriumlámpák) vagy az autóipari halogénlámpák, amelyek mára felváltották a hagyományos izzókat az autó fényszóróiban.
Elektromos áram vákuumban
A vákuum ideális dielektrikum, ezért az elektromos áram vákuumban csak szabad hordozók jelenlétében lehetséges elektronok vagy ionok formájában, amelyek termikus vagy fotoemisszió vagy más módszerek révén keletkeznek.
A vákuumban az elektron rovására történő áramlásának fő módszere a fémek termionos elektronkibocsátása. A katódnak nevezett fűtött elektróda körül szabad elektronfelhő képződik, amely egy második elektróda, az úgynevezett anód jelenlétében biztosítja az elektromos áram áramlását, feltéve, hogy megfelelő polaritású feszültség van közöttük. Az ilyen elektrovákuum eszközöket diódáknak nevezik, és egyoldalú áramvezető képességgel rendelkeznek, és fordított feszültségen zárják el magukat. Ez a tulajdonság egy váltakozó áram egyenirányítására szolgál, amelyet a diódarendszer impulzusos egyenárammá alakít.
A katód közelében elhelyezkedő rácsnak nevezett kiegészítő elektróda hozzáadása lehetővé teszi egy erősítő elem triódájának előállítását, amelyben a rácson lévő feszültség kismértékű változásai a katódhoz képest jelentős változásokat eredményeznek az áramló áramban, és ennek megfelelően jelentős feszültségváltozások vannak a lámpával sorba kapcsolt terhelésen az áramforráshoz képest, amelyet különféle jelek erősítésére használnak.
Az elektrovákuum készülékek triódák és nagyszámú rácsot tartalmazó, különféle célokra (tetródák, pentodák, sőt heptódok) történő felhasználása forradalmasította a rádiófrekvenciás jelek létrehozását és erősítését, valamint modern rádió- és televíziós műsorszórás létrehozásához vezetett. rendszerek.
Történelmileg az első a pontosan rádióműsor-fejlesztés volt, mivel a viszonylag alacsony frekvenciájú jelek átalakításának és továbbításának módszerei, valamint a vevőeszközök áramkörei a rádiófrekvencia erősítésével és átalakításával, valamint akusztikus jellé alakításával megvannak. viszonylag egyszerű.
Az optikai jelek átalakítására szolgáló televízió létrehozásakor elektromos vákuumberendezéseket használtak - ikonoszkópokat, ahol a beeső fényből származó fotoemisszió miatt elektronok bocsátottak ki. A jel további erősítését elektronikus csöveken alapuló erősítők végezték. A televíziós jel fordított konverziójához kinoszkópokat használtak, amelyek képet adtak a képernyő anyagának fluoreszcenciája miatt, gyorsuló feszültség hatására nagy energiává gyorsuló elektronok hatására. Az ikonoszkóp jeleinek leolvasására szolgáló szinkronizált rendszer és a kineszkóp képének beolvasására szolgáló rendszer televíziós képet készített. Az első képcsövek monokrómak voltak.
Később színes televíziós rendszerek jöttek létre, amelyekben a képet olvasó ikonoszkópok csak a saját színükre (piros, kék vagy zöld) reagáltak. A képcsövek kibocsátó elemei (színes foszfor) az úgynevezett "elektronpisztolyok" által generált áram áramlása miatt, reagálva a felgyorsult elektronok ütésére, a megfelelő intenzitású tartományban fényt bocsátottak ki. Különleges árnyékoló maszkokat használtak annak biztosítására, hogy az egyes színű fegyverek gerendái a saját foszforjukat érjék.
A modern televíziós és rádiós műsorszóró berendezések progresszívebb, alacsonyabb energiafogyasztású elemeken - félvezetőkön - alapulnak.
A belső szervek képének megszerzésének egyik elterjedt módszere a fluoroszkópia, amelyben a katód által kibocsátott elektronok olyan jelentős gyorsulást kapnak, hogy amikor az anódra ütköznek, röntgensugarakat generálnak, amelyek behatolhatnak a az emberi test. A röntgenfelvételek egyedülálló információkat nyújtanak az orvosoknak a csontkárosodásról, a fogak és egyes belső szervek állapotáról, és még egy olyan hatalmas betegségre is fény derül, mint a tüdőrák.
Általánosságban elmondható, hogy az elektronok vákuumban történő mozgása eredményeként létrejövő elektromos áramok széles körű felhasználási területtel rendelkeznek, beleértve az összes rádiócsövet, töltött részecskegyorsítót, tömegspektrométert, elektronmikroszkópot, mikrohullámú vákuumgenerátort, mozgó hullám formájában. lámpák, klystronok stb. magnetronok. Egyébként a magnetronok melegítik vagy főzik ételeinket mikrohullámú sütőkben.
A közelmúltban nagy jelentőséggel bír a filmbevonatok vákuumban történő alkalmazásának technológiája, amely mind a védő, mind a dekoratív és funkcionális bevonatok szerepét tölti be. Ilyen bevonatokként fémekkel és ötvözeteikkel, valamint oxigénnel, nitrogénnel és szénnel képezett vegyületeket használnak. Az ilyen bevonatok megváltoztatják a bevont felületek elektromos, optikai, mechanikai, mágneses, maró és katalitikus tulajdonságait, vagy több tulajdonságot ötvöznek egyszerre.
A bevonatok összetett kémiai összetételét csak a vákuumban végzett ionporlasztás technikájával lehet előállítani, amelynek változatai a katódporlasztás vagy annak ipari módosítása - magnetron porlasztás. A végén ez elektromos áram az ionok rovására komponenseket kicsap a lerakódott felületre, új tulajdonságokat adva neki.
Ily módon lehetséges az úgynevezett ionos reaktív bevonatok (nitridek, karbidok, fémoxidok filmjei) előállítása, amelyek rendkívüli mechanikai, termofizikai és optikai tulajdonságokkal rendelkező komplexummal rendelkeznek (nagy keménységgel, kopásállósággal, elektromos és hőhatásokkal). vezetőképesség, optikai sűrűség), amelyet más módszerekkel nem lehet elérni ...
Elektromos áram a biológiában és az orvostudományban
Az áramlások biológiai tárgyakban való viselkedésének ismerete a biológusoknak és az orvosoknak hatékony kutatási, diagnosztikai és kezelési módszert ad.
Az elektrokémia szempontjából minden biológiai tárgy tartalmaz elektrolitokat, tekintet nélkül a tárgy szerkezeti jellemzőire.
A biológiai tárgyakon átáramló áram mérlegelésénél figyelembe kell venni a sejtek szerkezetét. A sejt elengedhetetlen eleme a sejtmembrán - a külső héj, amely megvédi a sejtet a káros környezeti tényezők hatásaitól a különféle anyagokra gyakorolt \u200b\u200bszelektív permeabilitása miatt. Fizikai szempontból a sejtmembrán úgy képzelhető el, mint egy kondenzátor, valamint egy áramforrás és egy sorba kapcsolt ellenállás párhuzamos kapcsolata. Ez előre meghatározza a biológiai anyag elektromos vezetőképességének függését az alkalmazott feszültség frekvenciájától és rezgéseinek formájától.
A biológiai szövet maga a szerv sejtjeiből, sejtközi folyadékból (nyirok), erekből és idegsejtekből áll. Ez utóbbi az elektromos áram hatására izgalommal reagál, kényszerítve az állat izmait és ereit összehúzódásra és ellazulásra. Meg kell jegyezni, hogy a biológiai szövetekben az áramlás nemlineáris.
Luigi Galvani olasz orvos, anatómus, fiziológus és fizikus kísérletei, akik az elektrofiziológia egyik alapítójává váltak, klasszikus példaként szolgálhatnak az elektromos áram biológiai tárgyra gyakorolt \u200b\u200bhatásáról. Kísérleteiben az elektromos áram áthaladása a béka lábának idegein keresztül izomösszehúzódáshoz és a láb megrándulásához vezetett. 1791-ben Galvani híres felfedezését "Az elektromosság erőiról az izmos mozgásban" című értekezésében írta le. Magukat a Galvani által felfedezett jelenségeket sokáig a tankönyvekben és tudományos cikkekben "galvanizmusnak" nevezték. Ez a kifejezés továbbra is megmaradt néhány eszköz és folyamat nevében.
Az elektrofiziológia további fejlődése szorosan összefügg a neurofiziológiával. 1875-ben Richard Caton angol sebész és fiziológus, valamint V. Ya. Danilevsky orosz fiziológus egymástól függetlenül megmutatta, hogy az agy az elektromos aktivitás generátora, vagyis felfedezték az agy biológiai áramlatait.
A biológiai tárgyak életük során nemcsak mikrovezetéseket, hanem magas feszültségeket és áramokat is létrehoznak. Lényegesen korábban Galvani, John Walsh angol anatómus bizonyította a sztrájk sztrájkjának elektromos jellegét, John Hunter skót sebész és anatómus pedig pontos leírást adott ennek az állatnak az elektromos szervéről. Walsh és Hunter kutatásait 1773-ban tették közzé.
A modern biológiában és orvostudományban különféle módszereket alkalmaznak az élő szervezetek - invazív és nem invazív - tanulmányozására.
Az invazív módszerek klasszikus példája a laboratóriumi patkány, amelynek elektróda kötegét beültetik az agyba, útvesztőkön futnak vagy megoldják a tudósok által hozzárendelt egyéb problémákat.
A nem invazív módszerek magukban foglalják az olyan ismert vizsgálatokat, mint az encephalogram vagy az elektrokardiogram felvétele. Ebben az esetben az elektródok, amelyek leolvassák a szív vagy az agy biológiai áramát, közvetlenül az alany bőréből távolítják el az áramokat. Az elektródákkal való érintkezés javítása érdekében a bőrt sóoldattal megnedvesítik, amely jó vezető elektrolit.
Az elektromos áramnak a tudományos kutatásban és a különféle kémiai folyamatok és reakciók állapotának technikai ellenőrzésében történő alkalmazása mellett alkalmazásának egyik legdrámaibb mozzanata, amelyet a nagyközönség ismer, a "leállított" szív elindítása. egy modern film bármely hőse.
Valójában a jelentős áramú rövid távú impulzus áramlása csak elszigetelt esetekben képes megállított szív beindítására. Leggyakrabban normális ritmusa a kaotikus görcsös összehúzódások állapotából áll, amelyet szívfibrillációnak neveznek. A szívösszehúzódások normál ritmusának helyreállításához használt eszközöket defibrillátoroknak nevezzük. A modern automatikus defibrillátor maga vesz egy kardiogramot, meghatározza a szív kamráinak fibrillációját, és önállóan dönti el, hogy sokkol-e vagy sem - sok lehet, hogy egy kis kiváltó impulzust ad át a szíven. A tendencia az automatikus defibrillátorok nyilvános helyeken történő telepítése felé mutat, ami jelentősen csökkentheti a váratlan szívmegállás miatt bekövetkezett halálozások számát.
A mentőszolgálat szakemberei nem kételkednek a defibrilláció alkalmazásában - kiképzettek arra, hogy a kardiogram alapján gyorsan meghatározzák a beteg fizikai állapotát - sokkal gyorsabban hoznak döntéseket, mint a nagyközönségnek szánt automatikus defibrillátor.
Célszerű lenne itt megemlíteni a mesterséges pulzusvezérlőket, más néven pacemakerek. Ezeket az eszközöket a bőr alá vagy az ember mellizma alá ültetik be, és egy ilyen eszköz elektródákon keresztül körülbelül 3 V feszültségű áramimpulzusokat juttat a szívizomba (szívizom), serkenti a szív normális működését. A modern pacemakerek 6-14 évig képesek megszakítás nélküli működésre.
Az elektromos áram jellemzői, előállítása és alkalmazása
Az elektromos áramot a mérete és alakja jellemzi. Időbeli viselkedése szerint megkülönböztetnek egyenáramot (amely az idő múlásával nem változik), aperiodikus áramát (idővel önkényesen változik) és váltakozó áramát (egy bizonyos, általában periodikus törvény szerint változik idővel). Néha a különféle problémák megoldásához az egyenáram és a váltakozó áram egyidejű rendelkezésre állása szükséges. Ebben az esetben váltakozó áramról beszélünk állandó komponenssel.
Történelmileg megjelent az első triboelektromos áramgenerátor, amely áramot generált a gyapjú súrlódása miatt egy borostyándarabon. Az ilyen típusú fejlettebb áramgenerátorokat ma már Van de Graaff generátoroknak hívják, miután feltalálták az ilyen gépek első műszaki megoldását.
Amint fentebb említettük, Alessandro Volta olasz fizikus feltalálta az elektrokémiai egyenáramú generátort, amely a száraz elemek, akkumulátorok és üzemanyagcellák elődjévé vált, amelyet továbbra is kényelmes áramforrásként használunk különféle eszközökhöz - a karóráktól és az okostelefonoktól az egyszerű autóig. akkumulátorok és vontató akkumulátorok. Tesla elektromos járművek.
Ezen egyenáramú generátorok mellett léteznek izotópok közvetlen magbomlásán alapuló áramgenerátorok és magnetohidrodinamikus áramgenerátorok (MHD generátorok), amelyek alacsony teljesítményük, gyenge technológiai bázisuk miatt széles körben még mindig korlátozottak, és egyéb okokból . Ennek ellenére a radioizotóp energiaforrásokat széles körben használják ott, ahol teljes autonómiára van szükség: az űrben, a mélytengeri járműveken és a hidroakusztikus állomásokon, a világítótornyokon, a bójákon, valamint a Távol-Északon, az Északi-sarkon és az Antarktiszon.
Az elektrotechnikában az áramgenerátorokat egyenáramú és váltakozó áramú generátorokba sorolják.
Mindezek a generátorok az elektromágneses indukció jelenségén alapulnak, amelyet Michael Faraday fedezett fel 1831-ben. Faraday megépítette az első alacsony fogyasztású unipoláris generátort az egyenáram biztosítására. Az első generátort egy névtelen szerző javasolta latin kezdőbetűvel R.M. Faradaynek írt levelében 1832-ben. A levél közzététele után Faraday ugyanattól a névtelen szerzőtől kapott köszönőlevelet 1833-ban továbbfejlesztett áramkörrel, amelyben további acélgyűrűt (igát) használtak a tekercselő magok mágneses fluxusainak lezárására.
Abban az időben azonban nem találtak alkalmazást a váltakozó áramra, mivel az akkori villamos energia minden gyakorlati alkalmazásához (bányamérnöki technika, elektrokémia, újonnan megjelenő elektromágneses távirat, az első villanymotorok) volt szükség egyenáramra. Ezért a jövőben a feltalálók erőfeszítéseket generátorok építésére irányítottak, amelyek egyenletes elektromos áramot adnak, és e célból különféle kapcsolóberendezéseket fejlesztenek ki.
Az egyik első gyakorlati alkalmazásban részesülő generátor B. Yakobi orosz akadémikus magnetoelektromos generátora volt. Ezt a generátort az orosz hadsereg galváncsapatai fogadták el, és az aknák biztosítékainak meggyújtására használták. A Jacobi-generátor továbbfejlesztett modifikációit továbbra is a bányatöltések távoli aktiválására használják, amelyet széles körben tükröznek azok a hadtörténeti filmek, amelyekben a szabotőrök vagy gerillák aláássák a hidakat, a vonatokat vagy más tárgyakat.
Ezt követően az egyen- vagy váltakozó áram váltakozó sikerű generációja közötti küzdelem folyt a feltalálók és a gyakorlati mérnökök között, ami a modern villamosenergia-ipar titánjai közötti konfrontáció apogájához vezetett: egyrészt Thomas Edison és a General Electric, Nikola Tesla pedig a Westinghouse-nal. Az erőteljes tőke nyert, és a Tesla fejlesztései a váltakozó elektromos áram előállítása, továbbítása és átalakítása terén az amerikai társadalom nemzeti tulajdonává váltak, ami később nagymértékben hozzájárult az Egyesült Államok technológiai dominanciájához.
A különféle szükségletekre szánt tényleges villamosenergia-termelés mellett, a mechanikus mozgás villamos energiává történő átalakításán alapulva, az elektromos gépek reverzibilitása miatt lehetővé vált az elektromos áram átalakítása mechanikai mozgássá, amelyet egyenáramú és váltakozó áramú villamos áram valósít motorok. Talán ezek a legelterjedtebb gépek napjainkban, beleértve az önindítókat az autókhoz és a motorkerékpárokhoz, az ipari szerszámgépek meghajtóit és a különféle háztartási készülékeket. Az ilyen eszközök különféle módosításaival minden szakmává váltunk, képesek vagyunk tervezni, fűrészelni, fúrni és marni. Számítógépeinkben pedig a miniatűr precíziós egyenáramú motoroknak köszönhetően merevlemezek és optikai meghajtók forognak.
A szokásos elektromechanikus motorok mellett az elektromos áram áramlása miatt ionmotorok működnek, a sugárhajtás elvét alkalmazva, amikor gyorsított anyagionok bocsátódnak ki, miközben alapvetően a kis űrhajókon használják őket kis műholdakon annak elindításához. a kívánt pályákra. És a 22. század fotonmotorjai, amelyek egyelőre csak a projektben léteznek, és amelyeket jövőbeli csillagközi hajóink szublinális sebességgel szállítanak, nagy valószínűséggel elektromos árammal is működni fognak.
Elektronikus elemek létrehozásához és a különféle célú kristályok növekedéséhez, technológiai okokból, ultra-stabil DC generátorokra van szükség. Az ilyen precíziós egyenáramú generátorokat az elektronikus alkatrészeken áramstabilizátoroknak nevezzük.
Elektromos áram mérése
Meg kell jegyezni, hogy az áram mérésére szolgáló eszközök (mikroaméterek, milliaméterek, ampermérők) nagyon különböznek egymástól, elsősorban a felépítés típusa és a működési elvek tekintetében - ezek lehetnek egyenáramú, alacsony frekvenciájú váltakozó áramú és nagyfrekvenciás váltakozó áramú eszközök .
A működési elv szerint megkülönböztetünk elektromechanikus, magnetoelektromos, elektromágneses, magnetodinamikai, elektrodinamikai, indukciós, termoelektromos és elektronikus eszközöket. Az áram mérésére szolgáló mérőórák többsége egy mozgó / rögzített keret és egy tekercs és egy rögzített / mozgó mágnes kombinációjából áll. Ennek a kialakításnak köszönhető, hogy egy tipikus ampermérő egyenértékű induktivitás- és ellenállási körrel van összekötve, amelyeket kondenzátor tol el. Emiatt a tárcsázó ampermérők frekvencia-válasza csökken a magas frekvenciákban.
Alapjuk egy miniatűr galvanométer, és különféle söntök - alacsony ellenállású ellenállások, amelyek nagyságrendekkel alacsonyabbak, mint a mérőgalvanométer ellenállása - különféle mérési határokat érnek el. Így egy eszköz alapján különböző tartományú áramok mérésére szolgáló eszközök hozhatók létre - mikro-, milliaméterek, ampermérők, sőt kilométerek is.
Általánosságban elmondható, hogy a mérési gyakorlatban a mért áram viselkedése fontos - lehet az idő függvénye és más alakú is lehet - állandó, harmonikus, nem harmonikus, pulzáló stb. a rádiós áramkörök és eszközök működési módjának jellemzésére. A következő aktuális értékeket különböztetjük meg:
- azonnali,
- amplitúdó,
- átlagos,
- effektív (effektív).
Az I i áram pillanatnyi értéke az áram értéke egy bizonyos időpontban. Megfigyelhető az oszcilloszkóp képernyőn, és az oszcillogram alapján meghatározható az egyes időpontokra.
Az I m áram amplitúdó (csúcs) értéke az áram legnagyobb pillanatnyi értéke az adott időszakban.
Az I áram négyzetes (effektív) középértékét a pillanatnyi áramértékek négyzetének periódusának átlagának négyzetgyökeként határozzuk meg.
Az összes tárcsás ampermérőt általában effektív értékekben kalibrálják.
Az áram átlagos értéke (állandó komponense) a mérés során elért összes pillanatnyi érték számtani átlaga.
A jeláram maximális és minimális értéke közötti különbséget jelzésnek nevezzük.
Most főleg mind a multifunkcionális digitális eszközöket, mind az oszcilloszkópokat használják az áram mérésére - a képernyőjük nem csak megjelenik a nyomtatvány feszültség / áram, hanem a jel lényeges jellemzői is. A periodikus jelek változásának gyakorisága is ilyen jellemzőkhöz tartozik, ezért a méréstechnikában fontos az eszköz méréseinek frekvenciahatára.
Áram mérése oszcilloszkóppal
A fentiek szemléltetése kísérleti sorozat lesz a szinuszos és háromszög alakú jelek effektív értékének és csúcsáramának mérésére jelgenerátor, oszcilloszkóp és multifunkcionális digitális eszköz (multiméter) segítségével.
Az 1. kísérlet általános sémáját az alábbiakban mutatjuk be:
A jelgenerátort (FG) a multiméter soros csatlakozására terhelik (MM), a sönt ellenállása Rs \u003d 100 ohm, az R terhelési ellenállás pedig 1 kΩ. Az OS oszcilloszkóp párhuzamosan csatlakozik az R s söntellenállással. A söntellenállás értékét az R s feltétel közül választjuk ki< Vezessünk egy 60 Hertz frekvenciájú és 9 Volt amplitúdójú generátor szinuszos jelét a terhelés ellenállására. Nyomja meg a nagyon kényelmes Auto Set gombot, és figyelni fogjuk az 1. ábrán látható jelet. 1. A jelzés kb. Öt nagy osztás, 200 mV skálán. A multiméter ekkor 3,1 mA áramértéket mutat. Az oszcilloszkóp meghatározza a jelfeszültség effektív értékét az U \u003d 312 mV mérőellenálláson. Az R s ellenálláson keresztüli áram tényleges értékét Ohm-törvény határozza meg: I RMS \u003d U RMS / R \u003d 0,31 V / 100 Ohm \u003d 3,1 mA, amely megfelel a multiméter leolvasásának (3,10 mA). Ne feledje, hogy a két ellenállás és egy sorba kapcsolt multiméter áramkörén keresztül áramlik az áram I P-P \u003d U P-P / R \u003d 0,89 V / 100 Ohm \u003d 8,9 mA Ismeretes, hogy a szinuszos jel áramának és feszültségének csúcs- és rm-értéke √2-szer eltér egymástól. Ha az I RMS \u003d 3,1 mA-t megszorozzuk √2-vel, akkor 4,38-at kapunk. Megduplázza ezt az értéket, és 8,8 mA-t kapunk, ami majdnem megegyezik az oszcilloszkóppal mért árammal (8,9 mA). Csökkentse felére a generátor jelét. Az oszcilloszkópon a kép hatóköre pontosan körülbelül a felére (464 mV) csökken, és a multiméter körülbelül felezett 1,55 mA áramértéket mutat. Határozza meg az effektív áramérték leolvasását az oszcilloszkópon: I RMS \u003d U RMS / R \u003d 0,152 V / 100 Ohm \u003d 1,52 mA, amely megközelítőleg megfelel a multiméter leolvasásának (1,55 mA). Növeljük a generátor frekvenciáját 10 kHz-re. Ebben az esetben az oszcilloszkóp képe megváltozik, de a jel ingadozása változatlan marad, és a multiméter leolvasása csökken - befolyásolja a multiméter megengedett működési frekvenciatartománya. Térjünk vissza az eredeti 60 Hertz és 9 V jelgenerátorra, de váltsunk alak jele szinuszos-háromszög alakú. Az oszcilloszkópon a kép terjedelme változatlan maradt, és a multiméter leolvasása csökkent az aktuális értékhez képest, amelyet az 1. számú kísérletben mutatott, mivel a jeláram effektív értéke megváltozott. Az oszcilloszkóp megmutatja az Rs \u003d 100 ohmos ellenálláson mért effektív feszültség csökkenését is. Házi állvány állvány teljes funkciós távbeszélővel és monitorokkal az otthoni videostúdióhoz Erre az általános, egyszerű kérdés megválaszolásához még egyszer röviden meg kell vizsgálnunk az olyan fizikai mennyiségeket, mint az áram (A), a feszültség (V) és a teljesítmény (W). Nagyon szoros kapcsolatban állnak egymással, és nem létezhetnek egymás nélkül. Nagyon jól tudjuk, hogy az elektromos áram létrehozása és fenntartása teljesen függ az elektromos mezőtől. közvetlenül függ az elektromos tér nagyságától. E kapcsolat jobb megértése érdekében megpróbáljuk ezeket a fogalmakat kvantitatív módon jellemezni. Az Amperage nem túl jó név ennek a folyamatnak. Akkor jelent meg, amikor még korántsem volt világos, mi az. Végül is ez egyáltalán nem olyan erő, mint olyan, hanem az elektronok (elektromosság) száma, amely egy másodperc alatt átáramlik a vezető keresztmetszetén. Ez az érték másodpercenként a vezetőn áthaladó elektronok számaként jeleníthető meg. Az elektron töltése azonban nagyon kicsi. A gyakorlatban használhatatlan. Például: 2x1018 elektron egy másodperc alatt áthalad egy szokásos zseblámpa izzószálán. Ezért az elektromos töltés nagyságának mértékegységét a 6,25x1018 elektron birtokában lévő töltésnek kezdtük tekinteni. Ezt a töltetet hívják medálnak. Ezért a végső egység olyan áram, amelynél 1 kulon töltete egy másodperc alatt áthalad a vezető keresztmetszetén. Ezt az egységet nevezték el amper és ma is az elektrotechnikában használják az áram mérésére. Az elektromos áram elektromos tertől való függőségének meghatározása érdekében képesnek kell lennie a tér nagyságának mérésére. Végül is a mező olyan erő, amely bármely töltésre, elektronra vagy coulombra hat. Ilyen erő jelenléte jellemző az elektromos mezőre. Nagyon nehéz megmérni a tér erősségét, mert a vezető különböző helyein nem ugyanaz. Számos összetett mérést kellene elvégezni különböző pontokon. Ebben a tekintetben a tér nagyságát nem a töltésekre ható erő, hanem az a munka végzi, amelyet akkor végez, amikor az egyik medál a vezető egyik végéből a másikba mozog. Az elektromos tér munkáját feszültségnek nevezzük. Potenciálkülönbségnek (+ és -) is nevezzük a vezető végén. A feszültségegységet hívják volt. Így arra a következtetésre juthatunk, hogy az elektromos áram fogalmát két fő mennyiség jellemzi: az áramerősség közvetlenül az elektromos áram, a feszültség annak a mezőnek a nagysága, amelyen maga az áram jön létre. Kiderült, hogy az erősség közvetlenül függ a feszültségtől. Végül vessünk egy gyors pillantást arra, hogy mi az erő. Azt már tudjuk, hogy U (feszültség) az a munka, amelyet 1 coulomb mozgatásakor végeznek. I az aktuális erősség, vagy az egy másodperc alatt áthaladó coulombok száma. Így az I x U az 1 másodperc alatt elvégzett teljes munka mutatója. Valójában ez az elektromos áram ereje. A tápegység watt. Watt \u003d Amper x Volt vagy P \u003d I x U Amper \u003d W / Volt vagy I \u003d P / U 4,6 amper \u003d 1000 W / 220 V 2,7 Amper \u003d 600W / 220V 1,8 amper \u003d 400W / 220V 1,1 amper \u003d 250W / 220V
Az üzletben két dolgot választunk, amelyeket "tandemben" kell használni, például egy vasalót és egy aljzatot, és hirtelen problémába ütközünk - a jelölésen szereplő "elektromos paraméterek" különböző egységekben vannak feltüntetve. Hogyan válasszunk megfelelő eszközöket és eszközöket? Hogyan lehet átalakítani az ampert wattra? Rögtön el kell mondani, hogy az egységek közvetlen fordítása nem végezhető el, mivel ezek különböző mennyiségeket jelölnek. Watt - jelzi a teljesítményt, azaz az energiafogyasztás sebessége. Az áramerősség olyan erőegység, amely jelzi az áram áthaladásának sebességét egy adott szakaszon. Az elektromos rendszerek hibátlan működésének biztosítása érdekében kiszámíthatja az amper és a watt arányát a hálózat meghatározott feszültségén. Ez utóbbi voltban mérhető, és lehet: Ezt szem előtt tartva összehasonlítják a mutatókat. A teljesítmény és az erő nagysága mellett a feszültségjelző mellett az ampereket wattokká alakíthatja a következő képlet segítségével: Ebben az esetben P a teljesítmény wattban, I az áram amperben, U a feszültség voltban. Online számológép Annak érdekében, hogy folyamatosan „a témában” legyél, összeállíthatsz egy „amper-wattos” táblázatot a leggyakrabban előforduló paraméterekkel (1A, 6A, 9A stb.). Ez az "aránydiagram" érvényes lesz állandó és állandó feszültségű hálózatokra. A váltakozó feszültséggel történő számításhoz a képlet egy másik értéket is tartalmaz - a teljesítménytényezőt (KM). Most így néz ki: Egy megfizethető eszköz, mint például az online amper és watt közötti számológép, elősegítheti az átalakítási folyamat gyorsabbá és könnyebbé tételét. Ne felejtsük el, hogy ha egy tört számot kell megadnia az oszlopban, akkor ez egy ponton keresztül történik, és nem vesszővel. Így az "1 watt - hány amper?" Kérdésre a számológép segítségével megadhatja a választ - 0,0045. De csak normál 220 V feszültségre lesz érvényes. Az interneten bemutatott számológépek és táblázatok segítségével nem aggódhat a képletek miatt, de könnyen összehasonlíthatja a különböző mértékegységeket. Ez segít kiválasztani a megszakítókat a különböző terhelésekhez, és nem kell aggódnia a háztartási készülékek és az elektromos vezetékek állapota miatt. Amper - wattos asztal: Minden alkalommal, amikor nyaralni vagy üzleti útra indul, egy halom gyakorlatot kell magával vinnie a különféle eszközökhöz. Nemrég vásároltam egy 4 portos Xiaomi kompakt töltőt, amely portonként összesen 35W (7 amper) vagy 2,4 ampert ad. A töltés nagyon jó minőségűnek bizonyult, és teljes mértékben megfelel a deklarált jellemzőknek, ezért úgy döntöttem, hogy megosztom az információkat. Videó áttekintés terhelés teszteléssel Mi logóval ellátott kis csomagolás, amelynek fő jellemzői az egyik oldalon vannak feltüntetve: Tartalmazza: töltő és utasítások kínai nyelven. A méretek nagyon kompaktak, könnyen elfér a kézben, nem fog sok helyet elfoglalni az utazás során. 4 USB port van az elején. A QC2.0 vagy a QC3.0 nem támogatott, de a portonkénti maximális 2,4 A áram gyorsan feltölti az okostelefont vagy táblagépet anélkül. A villa összecsukható és el van rejtve a testben. Hátránya, hogy kínai, és emellett olyan adaptert kell használnia, amelyet nem tartalmaz a készlet. Ha otthon tölti a töltést, folyamatosan, akkor a tervezés meglehetősen nehézkesnek bizonyul: adapter + töltés + kábel. Bár otthon adaptáltam, csak az oldalára fektettem, és minden elég civilizáltnak tűnik. Kirándulásokon ez a kérdés egyáltalán nem számít. De természetesen a legérdekesebb és legfontosabb kérdés a megadott jellemzőknek való megfelelés. Mielőtt recenziót írtam, több mint egy hónapig otthon használtam, a fő eszközként a kütyümet töltve. Jól megmutatta magát a munkában - nem melegszik fel, nem okoz zajt. Az a tény, hogy korábban nem írtam véleményt, összefügg azzal is, hogy a töltési képesség pontos méréséhez új terhelést vártam. Pár napja kaptam, de a kínaiak "disznót" tettek rá - a teher működésképtelennek bizonyult ... A régit kellett használnom, ami elvileg nem rosszabb, de az a lépés, amelyben a terhelés megváltoztatható, 0,5A, ami nem teszi lehetővé számunkra a töltő maximális potenciáljának pontos kiszámítását. De ami van, azt kipróbálom. Először is megtudjuk, hogy a maximális töltő mennyit tud adni a valóságban 1 port számára. Kezdjük egy fokozatos terheléssel - 0,5 A: 1A (valójában a terhelés valamivel kevesebbet fogyaszt - 0,95A) 2A (valós fogyasztás 1,88A terheléssel) És 2,5A (1,88A használatával és egy zseblámpa további beépítésével 0,6 A-nál) Ahogy látjuk deklarált jellemzők - megfelelnek és még több. A deklarált 2.4A-val a töltő 2,5A-t termel jelentős feszültségesés nélkül. De ha még többet tölt be, például 3A-nál, akkor már nem képes megbirkózni - az áram szinte nem nő, és a feszültség megereszkedik. Az MI5S okostelefon 1,75A-t fogyaszt A Gemini okostelefon 1,43A-t fogyaszt Most egyszerre kapcsoljuk be a terheléssel együtt. Összesen: 1,79A + 1,75A + 1,43A + 2,5A \u003d 7,47A. Ez még a megadott képességeknél is magasabb. A feszültség 5,05 V - 5,07 V értékre csökken, de a töltés megtartja a terhelést. 5 perc után már jelentősen meleg van, és úgy döntök, hogy nem gyötöröm, mert még mindig nem ilyen munkára készült. Miután szó szerint kissé csökkentette a terhelést, amikor az okostelefon kissé feltöltődött és elkezdett 1A-t venni (a terhelés csökkenése 0,5A-val), azonnal látjuk a feszültség növekedését 5,15 V - 5,2 V-ra, ami már nagyon jó. Ennek eredményeként a deklarált jellemzők teljesen megerősítette.A töltőt jó minőségűnek tartom, és vásárláshoz ajánlom.1. teszt
2. teszt
3. teszt
4. teszt
Az áram és a feszültség biztonságának mérése
Elektromos térfüggés
A térerősség mérése
Mi a hatalom
Hogyan lehet wattokat átalakítani amperekre
Szemléltető példaként vegye fontolóra ezt a lehetőséget
Kapcsolódó, de más
"Javított" fordítás
"Változó árnyalatok"
6
12
24
48
64
110
220
380
Volt
5 Watt
0,83
0,42
0,21
0,10
0,08
0,05
0,02
0,01
Amper
6 Watt
1
0,5
0,25
0,13
0,09
0,05
0,03
0,02
Amper
7 Watt
1,17
0,58
0,29
0,15
0,11
0,06
0,03
0,02
Amper
8 Watt
1,33
0,67
0,33
0,17
0,13
0,07
0,04
0,02
Amper
9 Watt
1,5
0,75
0,38
0,19
0,14
0,08
0,04
0,02
Amper
10 Watt
1,67
0,83
0,42
0,21
0,16
0,09
0,05
0,03
Amper
20 Watt
3,33
1,67
0,83
0,42
0,31
0,18
0,09
0,05
Amper
30 Watt
5,00
2,5
1,25
0,63
0,47
0,27
0,14
0,03
Amper
40 Watt
6,67
3,33
1,67
0,83
0,63
0,36
0,13
0,11
Amper
50 Watt
8,33
4,17
2,03
1,04
0,78
0,45
0,23
0,13
Amper
60 Watt
10,00
5
2,50
1,25
0,94
0,55
0,27
0,16
Amper
70 Watt
11,67
5,83
2,92
1,46
1,09
0,64
0,32
0,18
Amper
80 Watt
13,33
6,67
3,33
1,67
1,25
0,73
0,36
0,21
Amper
90 Watt
15,00
7,50
3,75
1,88
1,41
0,82
0,41
0,24
Amper
100 Watt
16,67
3,33
4,17
2,08
1,56
,091
0,45
0,26
Amper
200 Watt
33,33
16,67
8,33
4,17
3,13
1,32
0,91
0,53
Amper
300 Watt
50,00
25,00
12,50
6,25
4,69
2,73
1,36
0,79
Amper
400 Watt
66,67
33,33
16,7
8,33
6,25
3,64
1,82
1,05
Amper
500 Watt
83,33
41,67
20,83
10,4
7,81
4,55
2,27
1,32
Amper
600 Watt
100,00
50,00
25,00
12,50
9,38
5,45
2,73
1,58
Amper
700 Watt
116,67
58,33
29,17
14,58
10,94
6,36
3,18
1,84
Amper
800 Watt
133,33
66,67
33,33
16,67
12,50
7,27
3,64
2,11
Amper
900 Watt
150,00
75,00
37,50
13,75
14,06
8,18
4,09
2,37
Amper
1000 Watt
166,67
83,33
41,67
20,33
15,63
9,09
4,55
2,63
Amper
1100 Watt
183,33
91,67
45,83
22,92
17,19
10,00
5,00
2,89
Amper
1200 Watt
200
100,00
50,00
25,00
78,75
10,91
5,45
3,16
Amper
1300 Watt
216,67
108,33
54,2
27,08
20,31
11,82
5,91
3,42
Amper
1400 Watt
233
116,67
58,33
29,17
21,88
12,73
6,36
3,68
Amper
1500 Watt
250,00
125,00
62,50
31,25
23,44
13,64
6,82
3,95
Amper
