Определение что такое электричество: Понятие электричества — Вольтик.ру

Содержание

Понятие электричества — Вольтик.ру

 Электричество – форма энергии, существующая благодаря движению и взаимодействию электрических зарядов. Термин был введён английским физиком Уильямом Гильбертом в 1600 году. Он проводил опыты с янтарём, который приобретает электрический заряд после трения о шерсть. Электричество так названо потому, что янтарь на греческом языке – “электрон“(ήλεκτρον).

 Электрически заряженные тела создают вокруг себя электрическое поле и могут влиять на другие заряженные тела. Возможность тел быть проводниками электричества обусловлена строением атомов, включающих в себя частицы с элементарными зарядами – электроны (отрицательный) и протоны (положительный). Названы заряды так чисто условно, однако этот выбор закрепился исторически. Заряженные частицы и их движение создают магнитное поле. Тела с одноимёнными зарядами отталкиваются, с разноимёнными – притягиваются. Благодаря этому можно установить родство электричества и магнетизма.

Основные величины, характеризующие электричество:

– напряжение;

– сила тока;

– мощность тока.

Напряжение характеризует разность потенциалов между началом и концом цепи либо её участка. При нулевом напряжении не возникнет электрический ток. Часто можно встретить сравнение электрического напряжения с давлением жидкости в водопроводе. Чем оно больше – тем больше воды потечёт по трубам, а лампочка при повышении напряжения станет светить ярче, электродвигатель разовьёт больше оборотов. Так же и с электрическим током. Его сила (I) прямо зависит от напряжения (U).

Сила тока характеризует количество заряда (q), прошедшего через проводник, по отношению ко времени (t).  

А мощность тока (P) выражает скорость передачи электрической энергии и соответствует произведению силы тока на его напряжение либо отношению работы (A) ко времени.

Мощность не зависит от времени.

Есть и такая физическая величина, выражающая способность проводника препятствовать движению электрического тока, как сопротивление. Сила тока обратно пропорциональна ему.

 Электрический ток может быть постоянным и переменным. Постоянный не изменяется по величине и направлению с течением времени. Постоянным током обычно называют однонаправленный ток, то есть ток, не меняющий своего направления. Переменный ток меняет величину и направление. Чаще всего под переменным током имеют в виду периодический двунаправленный ток (синусоидальный).

Расчетные способы, применяемые для определения объемов электрической энергии

Уважаемые потребители!

В связи с вступлением в силу Правил предоставления коммунальных услуг собственникам и пользователям помещений в многоквартирных домах и жилых домов утвержденных Постановлением Правительства РФ от 06.05.2011 №354 и Постановлением правительства РФ от 16.04.2013 №344 «О внесении изменений в некоторые акты Правительства Российской Федерации по вопросам предоставления коммунальных услуг» для определения объёмов потребленной электроэнергии утверждены расчетные способы в следующих случаях:

  1. В случае выхода из строя или утраты ранее введенного в эксплуатацию индивидуального, общего (квартирного), комнатного прибора учета либо истечения срока его эксплуатации, определяемого периодом времени до очередной поверки, — начиная с даты, когда наступили указанные события, а если дату установить невозможно, — то начиная с расчетного периода, в котором наступили указанные события, до даты, когда был возобновлен учет коммунального ресурса путем введения в эксплуатацию соответствующего установленным требованиям индивидуального, общего (квартирного), комнатного прибора учета, но не более 3 расчетных периодов подряд для жилого помещения и не более 2 расчетных периодов подряд для нежилого помещения плата за коммунальную услугу, предоставленную потребителю в жилом или нежилом помещении за расчетный период, объём потребленной электроэнергии определяется исходя из рассчитанного среднемесячного объема потребления коммунального ресурса потребителем, определенного по показаниям индивидуального или общего (квартирного) прибора учета за период не менее 6 месяцев, а если период работы прибора учета составил меньше 6 месяцев, — то за фактический период работы прибора учета, но не менее 3 месяцев
  2. В случае непредставления потребителем показаний индивидуального, общего (квартирного), комнатного прибора учета за расчетный период в сроки, установленные настоящими Правилами, или договором, содержащим положения о предоставлении коммунальных услуг, или решением общего собрания собственников помещений в многоквартирном доме, — начиная с расчетного периода, за который потребителем не представлены показания прибора учета до расчетного периода (включительно), за который потребитель представил исполнителю показания прибора учета, но не более 6 расчетных периодов подряд объём потребленной электроэнергии определяется исходя из рассчитанного среднемесячного объема потребления коммунального ресурса потребителем, определенного по показаниям индивидуального или общего (квартирного) прибора учета за период не менее 6 месяцев, а если период работы прибора учета составил меньше 6 месяцев, — то за фактический период работы прибора учета, но не менее 3 месяцев
  3. В случае если потребитель не ответил на повторное уведомление исполнителя либо 2 и более раза не допустил исполнителя в занимаемое им жилое или нежилое помещение в согласованные потребителем дату и время — начиная с даты, когда исполнителем был составлен акт об отказе в допуске к прибору учета (распределителям) до даты проведения проверки, но не более 3 расчетных периодов подряд объём потребленной электроэнергии определяется исходя из рассчитанного среднемесячного объема потребления коммунального ресурса потребителем, определенного по показаниям индивидуального или общего (квартирного) прибора учета за период не менее 6 месяцев, а если период работы прибора учета составил меньше 6 месяцев, — то за фактический период работы прибора учета, но не менее 3 месяцев
  4. В случае если обнаружен факт несанкционированного вмешательства в работу прибора учета, повлекшего искажение показаний такого прибора учета, исполнитель обязан прекратить использование показаний такого прибора учета при расчетах за коммунальную услугу и произвести перерасчет размера платы за коммунальную услугу для потребителя исходя из объемов коммунального ресурса, рассчитанных как произведение мощности имеющегося ресурсопотребляющего оборудования (для водоснабжения и водоотведения — по пропускной способности трубы) и его круглосуточной работы за период начиная с даты несанкционированного вмешательства в работу прибора учета, указанной в акте проверки состояния прибора учета, составленном исполнителем с привлечением соответствующей ресурсоснабжающей организации, до даты устранения такого вмешательства.

    Если дату осуществления несанкционированного подключения или вмешательства в работу прибора учета установить невозможно, то доначисление должно быть произведено начиная с даты проведения исполнителем предыдущей проверки, но не более чем за 6 месяцев, предшествующих месяцу, в котором выявлено несанкционированное подключение или вмешательство в работу прибора учета.

  5. В случае обнаружения осуществленного с нарушением установленного порядка подключения (далее — несанкционированное подключение) внутриквартирного оборудования потребителя к внутридомовым инженерным системам исполнитель обязан незамедлительно устранить (демонтировать) такое несанкционированное подключение и произвести доначисление платы за коммунальную услугу для потребителя, в интересах которого совершено такое подключение, за потребленные без надлежащего учета коммунальные услуги.

    Доначисление размера платы в этом случае должно быть произведено исходя из объемов коммунального ресурса, рассчитанных как произведение мощности несанкционированно подключенного оборудования (для водоснабжения и водоотведения — по пропускной способности трубы) и его круглосуточной работы за период начиная с даты осуществления такого подключения, указанной в акте о выявлении несанкционированного подключения, составленном исполнителем с привлечением соответствующей ресурсоснабжающей организации, до даты устранения исполнителем такого несанкционированного подключения.

Что такое электричество. Понятие электричества на примере постоянного тока — МикроПрогер

Попробуем разобраться в физике электричеcтва без использования 1/2 литра. Будем говорить совсем просто. Для пущей простоты разберем понятие физики электричества на примере постоянного тока (не переменного). Для начала напишем закон Ома U=I*R (напряжение (1В — вольты) равно произведению силы тока (1А — амперы) на сопротивление (1Ом — омы).

 

Итак, что такое электричество? Основная суть электричества заключается в передачи энергии по цепи постоянного либо переменного тока. Источник электричества — преобразователь энергии, например тепловой или механической, в электрическую. Электрическая цепь — провода, по которым течет ток, и потребители — преобразователи электрической энергии обратно в механическую, тепловую, химическую, световую и т. д.

 

Сравнение с водой

Электричество часто и по праву сравнивают с водой. Сравнение довольно удачное. Инженерам Honda, в свое время, объясняли что такое электричество, а также обучали правилам и методам работы с током с помощью видеороликов, в которых течение тока по проводу иллюстрировалось бегущей по прозрачным трубкам водой.

 

Понятия

В этой статье мы затронем понятие Резистора, Источника питания, Потребителя, а также сопротивления, напряжения и силы тока.

 

Источник тока представляет собой конструкцию, у которой прежде всего есть два вывода — два контакта(«+» и «-«).

источник тока

 

Основная задача источника питания — создавать напряжение(потенциал) между контактом «+» и «-«.  Напряжение(потенциал) на контактах «+» и «-» не изменяется с течением времени, а его значение зависит от характеристик источника питания. Напряжение в источнике питания похоже на давление или на силу, с которой насос тянет в одно свое отверстие воду(из аквариума например) и нагнетает ее в другое отверстие (к которому стыкуется шланг).  Понятие сила тока похоже на количество воды, которая бежит по насосу и шлангу под действием напряжения.

насос качает воду

 

Теперь к свободному концу шланга мы прикрепим вентиль, которым будем ограничивать мощность потока воды. Давление, создаваемое насосом будет тем же, что и раньше, а вот количество воды, которая бежит по шлангу(мощность потока) будет уменьшаться.

Роль вентиля в электричестве играет прежде всего резистор. Резистор ограничивает (приостанавливает) ток своим сопротивлением, то есть является ограничителем тока. На резисторе падает часть напряжения (так же как падает и давление воды после прохода через вентиль).

Схема с резистором и без резистора

 

Короткое замыкание

Важный момент. Если замкнуть «+» и «-» контакты источника тока —  то сопротивление между «-» и «+» будет очень близким к 0. И получится короткое замыкание в цепи (КЗ). Исходя из закона Ома U=I*R : напряжение у нас постоянное, сопротивление уменьшаем до 0, получается ток стремится к бесконечности. Но дело в том, что каждый источник питания имеет предельно допустимую величину силы тока. Если этот параметр в цепи превысить — источник сгорит. Это и будет результатом КЗ.

 

Потребитель электрического тока — устройство, которое использует энергию электричества для выполнения своих задач. Потребитель имеет внутреннее сопротивление(то есть отчасти является резистором). За счет этого сопротивления он ограничивает ток в цепи (снова ссылаемся на закон Ома) и при подаче на него необходимого напряжения потребляет вполне себе фиксированный постоянный ток.

 

Остались вопросы? Напишите комментарий. Мы ответим и поможем разобраться =)

Автор публикации

не в сети 7 месяцев


wandrys

877

Комментарии: 0Публикации: 27Регистрация: 17-03-2016

Электрический ток: сущность, определение, источники тока

 

Мы употребляем слово «ток», когда хотим сказать, что что-то течет, движется. Ток воды – это текущая вода в трубе или в реке. Вода движется. Соответственно, если мы говорим «электрический ток», значит, в данном случае, что-то течет по проводам. Но что может двигаться внутри куска металла?

Вероятно, только его частички. Так вот, электрический ток с точки зрения физики – это передвижение заряженных частиц внутри проводника. Мы знаем, что наэлектризованные предметы обладают способностью притягивать или отталкивать тела. Например, наэлектризованные волосы липнут к расческе.

Значит, электрический заряд может совершать некую механическую работу. Вот так же может быть преобразован в механическую работу и принести пользу поток зарядов в проводнике, т.е. электрический ток.

Определение электрического тока

В курсе физики восьмого класса электрическим током называют упорядоченное движение заряженных частиц. Мы знаем, что вода движется упорядоченно в трубах или русле реки под давлением или под действием силы притяжения, а что же заставляет перемещаться заряды в проводах? Очевидно, их что-то тянет.

Так вот, заряженные частицы движутся под действием электрического поля. Если это поле исчезнет, то и заряды перестанут двигаться. Очевидно, что, чтобы поле существовало в течение какого-либо времени, необходимо поддерживать его существование. Для этого и созданы источники электрического тока.

Источники тока

Видов источников тока в физике разработано множество. Ток возникает вследствие воздействия света, тепла, давления, механической работы и так далее. Разнообразные источники тока создаются людьми как в попытке найти альтернативные варианты источников энергии, так и в попытке приспособиться под конкретную ситуацию, требующую учитывать определенные условия. Пожалуй, одним из самых распространенных источников тока можно назвать гальванические элементы или батарейки, если по-простому.

Изобретены батарейки были очень давно, еще на заре освоения электроэнергии. Тогда ток еще и передавать-то на большие расстояние не умели, использовали только в рамках лаборатории. Но и по сей день разнообразные варианты батареек не утратили своей актуальности. Различают одноразовые и многоразовые батарейки – аккумуляторы.

Оба вида батареек в результате химических реакций внутри корпуса образуют два вида зарядов – положительный и отрицательный, которые выводят через отдельные полюса, и при соединении их проводником, образуют электрическое поле, способное поддерживать ток в проводнике.

Одноразовые батарейки в процессе эксплуатации вырабатывают весь свой потенциал и более непригодны. А аккумуляторы можно подзаряжать многократно. При воздействии током на аккумулятор, химические реакции в нем запускаются в обратном направлении, вновь образуя заряды внутри батарейки.

Нужна помощь в учебе?

Предыдущая тема: Энергия связи: синтез ядра и ядерная энергия
Следующая тема:&nbsp&nbsp&nbspЭлектрическая цепь и составные её части

определение, элементы, схемы. Топология и методы расчета

Эта статья для тех, кто только начинает изучать теорию электрических цепей. Как всегда не будем лезть в дебри формул, но попытаемся объяснить основные понятия и суть вещей, важные для понимания. Итак, добро пожаловать в мир электрических цепей!

Хотите больше полезной информации и свежих новостей каждый день? Присоединяйтесь к нам в телеграм.

Электрические цепи

Электрическая цепь – это совокупность устройств, по которым течет электрический ток.

Рассмотрим самую простую электрическую цепь.  Из чего она состоит? В ней есть генератор – источник тока, приемник (например, лампочка или электродвигатель), а также система передачи (провода). Чтобы цепь стала именно цепью, а не набором проводов и батареек, ее элементы должны быть соединены между собой проводниками. Ток может течь только по замкнутой цепи. Дадим еще одно определение:

Электрическая цепь – это соединенные между собой источник тока, линии передачи и приемник.

Конечно, источник, приемник и провода – самый простой вариант для элементарной электрической цепи. В реальности в разные цепи входит еще множество элементов и вспомогательного оборудования: резисторы, конденсаторы, рубильники, амперметры, вольтметры, выключатели, контактные соединения, трансформаторы и прочее.

Электрическая цепь

Кстати, о том, что такое трансформатор, читайте в отдельном материале нашего блога.

По какому фундаментальному признаку можно разделить все цепи электрического тока? По тому же, что и ток! Есть цепи постоянного тока, а есть – переменного. В цепи постоянного тока он не меняет своего направления, полярность источника постоянна. Переменный же ток периодически изменяется во времени как по направлению, так и по величине.

Сейчас переменный ток используется повсеместно. О том, что для этого сделал Никола Тесла, читайте в нашей статье.

Элементы электрических цепей

Все элементы электрических цепей можно разделить на активные и пассивные. Активные элементы цепи – это те элементы, которые индуцируют ЭДС. К ним относятся источники тока, аккумуляторы, электродвигатели. Пассивные элементы – соединительные провода и электроприемники.

Приемники и источники тока, с точки зрения топологии цепей, являются двухполюсными элементами (двухполюсниками). Для их работы необходимо два полюса, через которые они передают или принимают электрическую энергию. Устройства, по которым ток идет от источника к приемнику, являются четырехполюсниками. Чтобы передать энергию от одного двухполюсника к другому им необходимо минимум 4 контакта, соответственно для приема и передачи.

Резисторы – элементы электрической цепи, которые обладают сопротивлением. Вообще, все элементы реальных цепей, вплоть до самого маленького соединительного провода, имеют сопротивление. Однако в большинстве случаев этим можно пренебречь и при расчете считать элементы электрической цепи идеальными.

Существуют условные обозначения для изображения элементов цепи на схемах.

 

Кстати, подробнее про силу тока, напряжение, сопротивление и закон Ома для элементов электрической цепи читайте в отдельной статье.

Вольт-амперная характеристика – фундаментальная характеристика элементов цепи. Это зависимость напряжения на зажимах элемента от тока, который проходит через него. Если вольт-амперная характеристика представляет собой прямую линию, то говорят, что элемент линейный. Цепь, состоящая из линейных элементов – линейная электрическая цепь. Нелинейная электрическая цепь – такая цепь, сопротивление участков которой зависит от значений и направления токов.

Какие есть способы соединения элементов электрической цепи? Какой бы сложной ни была схема, элементы в ней соединены либо последовательно, либо параллельно.

 

При решении задач и анализе схем используют следующие понятия:

  • Ветвь – такой участок цепи, вдоль которого течет один и тот же ток;
  • Узел – соединение ветвей цепи;
  • Контур – последовательность ветвей, которая образует замкнутый путь. При этом один из узлов является как началом, так и концом пути, а другие узлы встречаются в контуре только один раз.

Чтобы понять, что есть что, взглянем на рисунок:

Кстати! Для наших читателей сейчас действует скидка 10% на любой вид работы

 

Классификация электрических цепей

По назначению электрические цепи бывают:

  • Силовые электрические цепи;
  • Электрические цепи управления;
  • Электрические цепи измерения;

Силовые цепи предназначены для передачи и распределения электрической энергии. Именно силовые цепи ведут ток к потребителю.

Также цепи разделяют по силе тока в них. Например, если ток в цепи превышает 5 ампер, то цепь силовая. Когда вы щелкаете чайник, включенный в розетку, Вы замыкаете силовую электрическую цепь.

Электрические цепи управления не являются силовыми и предназначены для приведения в действие или изменения параметров работы электрических устройств и оборудования. Пример цепи управления – аппаратура контроля, управления и сигнализации.

Электрические цепи измерения предназначены для фиксации изменений параметров работы электрического оборудования.

Расчет электрических цепей

Рассчитать цепь – значит найти все токи в ней. Существуют разные методы расчета электрических цепей: законы Кирхгофа, метод контурных токов, метод узловых потенциалов и другие. Рассмотрим применение метода контурных токов на примере конкретной цепи.

 

Сначала выделим контуры и обозначим ток в них. Направление тока можно выбирать произвольно. В нашем случае – по часовой стрелке. Затем для каждого контура составим уравнения по 2 закону Кирхгофа. Уравнения составляются так: Ток контура умножается на сопротивление контура, к полученному выражению добавляются произведения тока других контуров и общих сопротивлений этих контуров. Для нашей схемы:

Полученная система решается с подставкой исходных данных задачи. Токи в ветвях исходной цепи находим как алгебраическую сумму контурных токов

Какую бы цепь Вам ни понадобилось рассчитать, наши специалисты всегда помогут справится с заданиями. Мы найдем все токи по правилу Кирхгофа и решим любой пример на переходные процессы в электрических цепях. Получайте удовольствие от учебы вместе с нами!

Корпоративный портал ТПУ — Электричество и магнетизм

Электричество и магнетизм
Э01 Исследование электрического поля С.Н. Гриняев
Э02 Определение удельного сопротивления проводника при помощи мостика Уитстона Н.С. Кравченко
Э03а Изучение распределения термоэлектронов по скоростям А.В. Чернов
Э04 Градуирование амперметра и вольтметра В.А. Москалев
Э05 Изучение зависимости сопротивления полупроводников и металлов от температуры С.Н. Гриняев
Э05a Изучение зависимости сопротивления полупроводников и металлов от температуры С. И. Борисенко
Э06 Определение электроемкости конденсатора с помощью мостика Соти с осциллографическим индикатором нуля О.В. Соколов
Э06а Определение емкости конденсаторов измерительным мостиком соти Е.В.Лисичко, Е.И.Постникова
Э07a Определение заряда иона водорода С.Н. Гриняев
Э09 Изучение температурной зависимости сопротивления полупроводников и определение энергии активации проводимости В.А. Москалев, В.Ф.Пичугин, Т.А.Тухфатуллин
Э10 Законы постоянного тока О.В. Соколов, В.А.Москалев, А.Г.Власов
Э11 Изучение действия электрических полей на движение электронов В.А.Москалев, О.В.Соколов
Э12 Определение концентрации и подвижности основных носителей заряда в полупроводниках А. П. Мамонтов, Т.А.Тухфатуллин
Э12a Определение концентрации и подвижности основных носителей заряда в полупроводниках Т.А. Тухфатуллин
Э13a Определение удельного заряда электрона с помощью вакуумного диода С.Н. Гриняев
Э14a Термоэлектрический эффект К.Б. Коротченко
Э15a Определение горизонтальной составляющей напряженности магнитного поля Земли из затухающих колебаний магнитной стрелки С.Н. Гриняев
Э16 Измерение напряженности магнитного поля соленоида О.В. Соколов
Э16a Исследование магнитного поля соленоида с помощью датчика Холла С.Н. Гриняев
Э17 Снятие кривой намагничивания и определение характеристик ферромагнетика О. В. Соколов
Э18 Изучение работы электронного осциллографа Ю.А. Сивов
Э18a Исследование магнитных полей с помощью измерительной катушки С.Н. Гриняев
Э19 Измерение больших электроемкостей и сопротивлений методом релаксационных колебаний

Ю.А. Сивов,

С.И. Твердохлебов

Э20 Исследование распределения магнитного поля, образованного прямым и круговым токами В.А. Москалев, О.В.Соколов
Э22 Затухающее колебания в колебательном контуре Ю.А. Сивов, О.В. Соколов
Э20б Исследование магнитных полей с помощью измерительной катушки С.Н. Гриняев
Э24 Изучение диаграммы направленности рупорного излучателя и стоячих электромагнитных волн Ю. А. Сивов, С.И. Твердохлебов, В.В. Шашов.
Э28 Изучение физического маятника Ю.А. Сивов, Коваленок Г.В.
Э31 Изучение стоячих волн в натянутом шнуре (струне) Ю. А. Сивов, С. И. Твердохлебов
Э32 Физический маятник Л.Ю. Лельчук
Э34 Резонанс токов В.А. Москалев, Ю.А. Сивов
КЭ13 Исследование плазмы положительного столба тлеющего разряда А.Г. Власов, В.В.Ларионов, Н.А.Назимова
КЭ17 Снятие кривой намагниченности и определение некоторых характеристик ферромагнетиков В.В. Шашов, Н.С.Кравченко
КЭ18 Магнитное поле кругового тока В. А. Дырков
КЭ20 Измерение логарифмического декремента и добротности колебательного контура Н. С. Кравченко, Ю.А. Сивов
КЭ25 Определение скорости звука, модуля Юнга и внутреннего трения резонансным методом Ю.А. Сивов
КЭ33 Изучение вынужденных электромагнитных колебаний в колебательном контуре Ю.А. Сивов
МодЭ-01 Движение заряженной частицы во взаимно перпендикулярных электрическом и магнитном полях Н.С.Кравченко, О.Г.Ревинская
МодЭ-02 Движение заряженной частицы в параллельных электрическом и магнитном полях Н.С.Кравченко, О.Г.Ревинская
МодЭ-03 Электростатическое поле Н.С.Кравченко, О.Г.Ревинская
МодЭ-04 Движение заряженной частицы в кулоновском поле Н.С.Кравченко, О.Г.Ревинская
КомпЭ-1 Изучение электростатического поля А. В. Макиенко
КомпЭ-2 Измерение элементарного заряда (опыт Милликена) А.В. Макиенко
КомпЭ-3 Изучение закона Ома А.В. Макиенко
КомпЭ-4 Изучение лампового диода А.В. Макиенко

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МГНОВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА С ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТОЙ ДИСКРЕТИЗАЦИИ

TY — JOUR

T1 — ОПРЕДЕЛЕНИЕ МГНОВЕННЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО РЕЖИМА С ПОВЫШЕННОЙ ЧАСТОТОЙ ДИСКРЕТИЗАЦИИ

AU — Бердин, Александр Сергеевич

AU — Дмитриева, Анна Алексеевна

AU — Коваленко, Павел Юрьевич

AU — Сенюк, Михаил Дмитриевич

PY — 2020

Y1 — 2020

N2 — Представлено развитие алгоритма экспресс-оценки параметров электрического режима с задержкой менее одного периода промышленной частоты. Выполнено исследование способа задания базисной частоты при представлении сигнала методом Эйлера, разработаны два алгоритма определения синхронной частоты в трёхфазной сети по сигналам напряжения и определена область применения алгоритма. Для апробации были использованы три типа данных: смоделированные математические переходного процесса, данные электромеханического и установившегося режима с электродинамической модели АО «НТЦ ЕЭС» и данные установившегося режима в сетях 500 и 220 кВ. В результате были получены величины задержек определения параметров режима предлагаемым алгоритмом для каждого из типов данных.

AB — Представлено развитие алгоритма экспресс-оценки параметров электрического режима с задержкой менее одного периода промышленной частоты. Выполнено исследование способа задания базисной частоты при представлении сигнала методом Эйлера, разработаны два алгоритма определения синхронной частоты в трёхфазной сети по сигналам напряжения и определена область применения алгоритма. Для апробации были использованы три типа данных: смоделированные математические переходного процесса, данные электромеханического и установившегося режима с электродинамической модели АО «НТЦ ЕЭС» и данные установившегося режима в сетях 500 и 220 кВ. В результате были получены величины задержек определения параметров режима предлагаемым алгоритмом для каждого из типов данных.

UR — https://www.elibrary.ru/item.asp?id=43102414

M3 — Статья

SP — 137

EP — 146

JO — Известия НТЦ Единой энергетической системы

JF — Известия НТЦ Единой энергетической системы

SN — 2307-261X

IS — 1 (82)

ER —

Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Электричество — это наличие и поток электрического заряда. Используя электричество, мы можем передавать энергию способами, которые позволяют нам выполнять простые домашние дела. [1] Его самая известная форма — это поток электронов через проводники, такие как медные провода.

Слово «электричество» иногда используется для обозначения «электрической энергии». Это не одно и то же: электричество — это среда передачи электроэнергии, как морская вода — среда передачи энергии волн.Предмет, через который проходит электричество, называется проводником. Медные провода и другие металлические предметы являются хорошими проводниками, позволяя электричеству проходить через них и передавать электрическую энергию. Пластик — плохой проводник (также называемый изолятором) и не пропускает много электричества через него, поэтому он остановит передачу электрической энергии.

Передача электроэнергии может происходить естественным путем (например, молния) или производиться людьми (например, в генераторе).Его можно использовать для питания машин и электрических устройств. Когда электрические заряды неподвижны, электричество называется статическим электричеством. Когда заряды движутся, они представляют собой электрический ток, иногда называемый «динамическим электричеством». Молния — это самый известный и опасный вид электрического тока в природе, но иногда статическое электричество заставляет вещи слипаться и в природе.

Электричество может быть опасным, особенно рядом с водой, потому что вода является хорошим проводником, поскольку в ней есть примеси, такие как соль. Соль может помочь току электричества. С девятнадцатого века электричество использовалось во всех сферах нашей жизни. До этого это было просто любопытство, увиденное в молнии грозы.

Электрическая энергия может быть создана, если магнит проходит близко к металлической проволоке. Это метод, используемый генератором. Самые большие генераторы находятся на электростанциях. Электроэнергия также может быть высвобождена путем объединения химикатов в банке с двумя разными видами металлических стержней. Это метод, используемый в батарее.Статическое электричество может быть создано за счет трения между двумя материалами — например, шерстяной шапочкой и пластиковой линейкой. Это может вызвать искру. Электрическая энергия также может быть создана с использованием энергии солнца, как в фотоэлектрических элементах.

Электроэнергия поступает в дома по проводам от мест, где она производится. Он используется в электрических лампах, электрических обогревателях и т. Д. Многие приборы, такие как стиральные машины и электрические плиты, используют электричество. На фабриках машины работают от электроэнергии.Людей, которые имеют дело с электричеством и электрическими устройствами в наших домах и на фабриках, называют «электриками».

Идея электричества или тот факт, что янтарь приобретает способность притягивать световые объекты при трении, могла быть известна греческому философу Фалесу из Милета, жившему около 600 г. до н. Э.

Другой греческий философ, Теофраст, заявил в трактате, что этой силой обладают другие субстанции.

Первые научные исследования электрических и магнитных явлений, однако, появились только у А.D. 1600, из исследования, проведенного английским врачом Уильямом Гилбертом. Гилберт был первым, кто применил термин electric (греч., elektron , «янтарь») для обозначения силы, которую оказывают вещества после их втирания. Он также различал магнитное и электрическое действие.

Бен Франклин много времени уделял исследованиям в области электричества. Его знаменитый срок годности воздушного змея доказал, что атмосферное электричество (вызывающее явления молнии и грома) идентично электростатическому заряду лейдановой банки. Франклин разработал свою теорию о том, что электричество — это единый «флюид», существующий во всей материи, и что его эффекты можно объяснить избытком или нехваткой этой жидкости.

Есть два типа электрических зарядов, которые толкают и притягивают друг друга: положительные заряды и отрицательные заряды. Электрические заряды толкают или тянут друг друга, если они не соприкасаются. Это возможно, потому что каждый заряд создает вокруг себя электрическое поле . Электрическое поле — это область, окружающая заряд.В каждой точке около заряда электрическое поле указывает в определенном направлении. Если в эту точку поместить положительный заряд, он будет толкаться в этом направлении. Если в эту точку поместить отрицательный заряд, он будет выталкиваться в противоположном направлении.

Он работает как магнит, и на самом деле электричество создает магнитное поле, в котором одинаковые заряды отталкиваются друг от друга, а противоположные — притягиваются. Это означает, что если вы поместите два негатива рядом и отпустите их, они разойдутся. То же верно и для двух положительных зарядов. Но если вы поместите положительный заряд и отрицательный заряд близко друг к другу, они потянутся друг к другу. Краткий способ запомнить эту фразу: противоположностей привлекают лайки отталкивают.

Вся материя во Вселенной состоит из крошечных частиц с положительным, отрицательным или нейтральным зарядом. Положительные заряды называются протонами, а отрицательные — электронами. Протоны намного тяжелее электронов, но оба они имеют одинаковое количество электрического заряда, за исключением того, что протоны положительны, а электроны отрицательны.Поскольку «противоположности притягиваются», протоны и электроны слипаются. Несколько протонов и электронов могут образовывать более крупные частицы, называемые атомами и молекулами. Атомы и молекулы все еще очень крошечные. Они слишком малы, чтобы их можно было увидеть. Любой большой объект, такой как ваш палец, содержит больше атомов и молекул, чем кто-либо может сосчитать. Мы можем только оценить, сколько их.

Поскольку отрицательные электроны и положительные протоны слипаются, образуя большие объекты, все большие объекты, которые мы можем видеть и чувствовать, электрически нейтральны. Электрически — это слово, означающее «описывающее электричество», а нейтральный — слово, означающее «сбалансированный». Вот почему мы не чувствуем, как объекты толкают и тянут нас на расстоянии, как если бы все было электрически заряжено. Все большие объекты электрически нейтральны, потому что в мире одинаковое количество положительного и отрицательного заряда. Можно сказать, что мир точно сбалансирован или нейтрален. Ученые до сих пор не знают, почему это так.

Чертеж электрической цепи: ток (I) течет от + вокруг цепи обратно к —
Электричество передается по проводам.

Электроны могут перемещаться по всему материалу. Протоны никогда не движутся вокруг твердого объекта, потому что они такие тяжелые, по крайней мере, по сравнению с электронами. Материал, который позволяет электронам перемещаться, называется проводником . Материал, который плотно удерживает каждый электрон на месте, называется изолятором . Примеры проводников: медь, алюминий, серебро и золото. Примеры изоляторов: резина, пластик и дерево. Медь очень часто используется в качестве проводника, потому что это очень хороший проводник, а ее очень много в мире.Медь содержится в электрических проводах. Но иногда используются и другие материалы.

Внутри проводника электроны подпрыгивают, но не могут долго двигаться в одном направлении. Если внутри проводника создается электрическое поле, все электроны начнут двигаться в направлении, противоположном направлению, на которое указывает поле (поскольку электроны заряжены отрицательно). Батарея может создавать электрическое поле внутри проводника. Если оба конца куска провода подключены к двум концам батареи (называемые электродами , ), образованная петля называется электрической цепью . Электроны будут течь по цепи и вокруг нее, пока батарея создает электрическое поле внутри провода. Этот поток электронов по цепи называется электрическим током .

Проводящий провод, используемый для передачи электрического тока, часто оборачивают изолятором, например резиной. Это потому, что провода, по которым проходит ток, очень опасны. Если человек или животное коснутся оголенного провода, по которому проходит ток, они могут получить травму или даже умереть в зависимости от того, насколько сильным был ток и сколько электроэнергии он передает.Будьте осторожны с электрическими розетками и оголенными проводами, по которым может проходить ток.

Можно подключить электрическое устройство к цепи, чтобы электрический ток проходил через устройство. Этот ток будет передавать электрическую энергию, заставляя устройство делать то, что мы хотим от него. Электрические устройства могут быть очень простыми. Например, в лампочке ток переносит энергию через специальный провод, называемый нитью накала, который заставляет ее светиться. Электрические устройства тоже могут быть очень сложными. Электрическая энергия может использоваться для привода электродвигателя внутри такого инструмента, как дрель или точилка для карандашей. Электроэнергия также используется для питания современных электронных устройств, включая телефоны, компьютеры и телевизоры.

Некоторые термины, связанные с электричеством [изменить | изменить источник]

Вот несколько терминов, с которыми может столкнуться человек, изучая, как работает электричество. Изучение электричества и того, как оно делает электрические цепи возможными, называется электроникой. Есть область инженерии, называемая электротехникой, где люди придумывают новые вещи, используя электричество.Им важно знать все эти термины.

  • Ток — это количество протекающего электрического заряда. Когда 1 кулон электричества проходит где-то за 1 секунду, сила тока составляет 1 ампер. Чтобы измерить ток в одной точке, мы используем амперметр.
  • Напряжение, также называемое «разностью потенциалов», представляет собой «толчок» за током. Это количество работы, которую может выполнить электрический заряд на один электрический заряд. Когда 1 кулон электричества имеет 1 джоуль энергии, он будет иметь электрический потенциал 1 вольт.Для измерения напряжения между двумя точками воспользуемся вольтметром.
  • Сопротивление — это способность вещества «замедлять» течение тока, то есть уменьшать скорость, с которой заряд проходит через вещество. Если электрическое напряжение в 1 вольт поддерживает ток в 1 ампер через провод, сопротивление провода составляет 1 Ом — это называется законом Ома. Когда течению тока противостоит, энергия «расходуется», что означает, что она преобразуется в другие формы (например, свет, тепло, звук или движение).
  • Электрическая энергия — это способность выполнять работу с помощью электрических устройств. .Электрическая энергия является «сохраняемым» свойством, что означает, что она ведет себя как вещество и может перемещаться с места на место (например, по передающей среде или в батарее). Электрическая энергия измеряется в джоулях или киловатт-часах (кВтч).
  • Электроэнергия — это скорость, с которой электроэнергия используется, хранится или передается. Расход электроэнергии по линиям электропередачи измеряется в ваттах. Если электрическая энергия преобразуется в другую форму энергии, она измеряется в ваттах.Если часть его преобразована, а часть хранится, она измеряется в вольт-амперах, а если она хранится (например, в электрических или магнитных полях), она измеряется в реактивной вольтампере.

Паровая машина в центре приводит в движение два генератора по бокам, конец XIX века.

Электроэнергия в основном вырабатывается на электростанциях. Большинство электростанций используют тепло для превращения воды в пар, который превращает паровой двигатель. Турбина парового двигателя вращает машину, называемую «генератором».Спиральные провода внутри генератора вращаются в магнитном поле. Это заставляет электричество течь по проводам, неся электрическую энергию. Этот процесс называется электромагнитной индукцией. Майкл Фарадей открыл, как это сделать.

Для кипячения воды для генераторов можно использовать множество источников тепла. Источники тепла могут использовать возобновляемые энергоресурсы, в которых поставки тепловой энергии никогда не заканчиваются, и невозобновляемые энергоресурсы, запасы которых в конечном итоге будут израсходованы.

Иногда естественный поток, такой как энергия ветра или воды, может использоваться непосредственно для вращения генератора, поэтому нагрев не требуется.

Основные определения — Электричество | Определенный электрический

Электричество — это общий термин, который охватывает множество явлений, возникающих в результате присутствия и протекания электрического заряда. К ним относятся многие легко узнаваемые явления, такие как молния и статическое электричество, но, кроме того, менее знакомые понятия, такие как электромагнитное поле и электромагнитная индукция.

В общем смысле слово «электричество» адекватно обозначению ряда физических эффектов. Однако в научном обиходе этот термин расплывчат, и эти связанные, но различные концепции лучше идентифицировать более точными терминами:

  • Электрический заряд — свойство некоторых субатомных частиц, определяющее их электромагнитные взаимодействия. Электрически заряженная материя находится под влиянием электромагнитных полей и производит их.
  • Электрический ток — движение или поток электрически заряженных частиц, обычно измеряемый в амперах.
  • Электрическое поле — воздействие электрического заряда на другие заряды, находящиеся поблизости.
  • Электрический потенциал — способность электрического поля совершать работу с электрическим зарядом, обычно измеряемая в вольтах.
  • Электромагнетизм — это фундаментальное взаимодействие магнитного поля с наличием и движением электрического заряда.

Электрические явления изучались с древних времен, хотя успехи в науке были достигнуты только в семнадцатом и восемнадцатом веках.Однако практических приложений для электричества оставалось немного, и только в конце девятнадцатого века инженеры смогли применить его в промышленности и в жилых помещениях. Быстрое развитие электрических технологий в это время изменило промышленность и общество. Необычайная универсальность электричества как источника энергии означает, что его можно использовать в практически неограниченном наборе приложений, включая транспорт, отопление, освещение, связь и вычисления. Основой современного индустриального общества является и, как можно ожидать, в обозримом будущем использование электроэнергии.

История

Задолго до того, как появились какие-либо знания об электричестве, люди знали о ударах электрических рыб. Древние египетские тексты, датируемые 2750 годом до нашей эры, называют этих рыб «Громовержец Нила» и описывают их как «защитников» всех остальных рыб. О них снова сообщили тысячелетия спустя древнегреческие, римские и арабские естествоиспытатели и врачи. Некоторые древние писатели, такие как Плиний Старший и Скрибоний Ларгус, засвидетельствовали ошеломляющее действие электрического шока, вызываемого сомом и торпедными лучами, и знали, что такие разряды могут распространяться по проводящим объектам. Пациентам, страдающим такими заболеваниями, как подагра или головная боль, приказывали прикоснуться к электрической рыбе в надежде, что мощный толчок их вылечит. Возможно, самый ранний и ближайший подход к открытию тождества молнии и электричества из любого другого источника следует приписать арабам, которые до 15 века использовали арабское слово, обозначающее молнию (раад), применительно к электрическому лучу.

Древние культуры Средиземноморья знали, что определенные предметы, такие как янтарные стержни, можно натирать кошачьей шерстью, чтобы привлечь легкие предметы, например перья.Фалес из Милета провел серию наблюдений за статическим электричеством около 600 г. до н.э., из которых он полагал, что трение делает янтарь магнитным, в отличие от минералов, таких как магнетит, которые не нуждались в трении. Фалес ошибался, полагая, что притяжение вызвано магнитным эффектом, но позже наука доказала связь между магнетизмом и электричеством. Согласно противоречивой теории, парфяне, возможно, знали гальваническое покрытие, основанное на открытии в 1936 году Багдадской батареи, которая напоминает гальванический элемент, хотя неясно, был ли артефакт электрическим по своей природе.

Электричество оставалось лишь интеллектуальным курьезом на протяжении тысячелетий до 1600 года, когда английский врач Уильям Гилберт провел тщательное исследование электричества и магнетизма, отличив магнитный эффект от статического электричества, возникающего при натирании янтаря. Он придумал новое латинское слово electricus («янтарь» или «как янтарь» от ???????? [электрон], греческого слова «янтарь») для обозначения свойства притягивать маленькие предметы после потер. Эта ассоциация породила английские слова «электрический» и «электричество», которые впервые появились в печати в книге Томаса Брауна «Pseudodoxia Epidemica» 1646 года.

Дальнейшая работа проводилась Отто фон Герике, Робертом Бойлем, Стивеном Греем и К. Ф. дю Фей. В 18 веке Бенджамин Франклин провел обширные исследования в области электричества, продав свое имущество для финансирования своей работы. Считается, что в июне 1752 года он прикрепил металлический ключ к нижней части смоченной струны воздушного змея и запустил воздушного змея в грозовом небе. Последовательность искр, прыгающих от ключа к тыльной стороне руки, показала, что молния действительно имела электрическую природу.

В 1791 году Луиджи Гальвани опубликовал свое открытие биоэлектричества, продемонстрировав, что электричество является средой, с помощью которой нервные клетки передают сигналы мышцам.Батарея Алессандро Вольта, или гальваническая батарея 1800 г., сделанная из чередующихся слоев цинка и меди, предоставила ученым более надежный источник электроэнергии, чем использовавшиеся ранее электростатические машины. Признание электромагнетизма, единства электрических и магнитных явлений, принадлежит Гансу Кристиану Эрстеду и Андре-Мари Ампера в 1819-1820 годах; Майкл Фарадей изобрел электродвигатель в 1821 году, а Георг Ом математически проанализировал электрическую схему в 1827 году.

В то время как начало 19 века ознаменовалось быстрым прогрессом электротехники, в конце 19 века произойдет наибольший прогресс в электротехнике.Благодаря таким людям, как Никола Тесла, Томас Эдисон, Отто Блати, сэр Чарльз Парсонс, Джордж Вестингауз, Эрнст Вернер фон Сименс, Александр Грэм Белл и лорд Кельвин, электричество было превращено из научного любопытства в важный инструмент современной жизни, став двигателем. сила Второй промышленной революции.

Концепции

Электрический заряд

Электрический заряд — это свойство определенных субатомных частиц, которое порождает электромагнитную силу, одну из четырех фундаментальных сил природы, и взаимодействует с ней.Заряд возникает в атоме, в котором его наиболее известными носителями являются электрон и протон. Это постоянная величина, то есть чистый заряд в изолированной системе всегда будет оставаться постоянным, независимо от любых изменений, происходящих в этой системе. Внутри системы заряд может передаваться между телами либо путем прямого контакта, либо путем прохождения по проводящему материалу, например по проводу. Неофициальный термин «статическое электричество» относится к чистому наличию (или «дисбалансу») заряда на теле, обычно вызываемому трением разнородных материалов друг с другом, передавая заряд от одного к другому.

Наличие заряда приводит к возникновению электромагнитной силы: заряды действуют друг на друга, эффект, который был известен, хотя и не понят, в древности. Легкий шар, подвешенный на веревке, можно зарядить, коснувшись его стеклянным стержнем, который сам заряжается путем трения тканью. Если такой же шар заряжается тем же стеклянным стержнем, обнаруживается, что он отталкивает первый: этот заряд заставляет два шара разделяться. Два шара, заряженные натертым янтарным стержнем, также отталкиваются друг от друга.Однако, если один шар заряжается стеклянным стержнем, а другой — янтарным, два шара притягиваются друг к другу. Эти явления были исследованы в конце восемнадцатого века Шарлем-Огюстеном де Кулоном, который пришел к выводу, что обвинение проявляется в двух противоположных формах. Это открытие привело к хорошо известной аксиоме: одноименные предметы отталкиваются, а противоположно заряженные — притягиваются.

Сила действует на сами заряженные частицы, поэтому заряд имеет тенденцию максимально равномерно распространяться по проводящей поверхности.Величина электромагнитной силы, притягивающей или отталкивающей, задается законом Кулона, который связывает силу с произведением зарядов и имеет отношение обратных квадратов к расстоянию между ними. Электромагнитная сила очень сильна, уступая по силе только сильному взаимодействию, но в отличие от этой силы она действует на всех расстояниях. По сравнению с гораздо более слабой гравитационной силой, электромагнитная сила, отталкивающая два электрона, в 1042 раза больше, чем гравитационное притяжение, стягивающее их вместе.

Заряд электронов и протонов противоположен по знаку, поэтому величина заряда может быть выражена как отрицательная или положительная. По соглашению заряд, переносимый электронами, считается отрицательным, а заряд протонов — положительным, что возникло в результате работы Бенджамина Франклина. Количество заряда обычно обозначается символом Q и выражается в кулонах; каждый электрон несет один и тот же заряд, равный примерно 1,6022 × 10–19 кулонов. Протон имеет заряд, равный и противоположный, то есть +1.6022 × 10 × 19 кулон. Зарядом обладает не только материя, но и антивещество, каждая античастица несет равный и противоположный заряд соответствующей частице.

Заряд можно измерить несколькими способами. Одним из первых инструментов был электроскоп с золотым листом, который, хотя до сих пор используется для демонстраций в классе, был заменен электронным электрометром.

Электрический ток

Движение электрического заряда известно как электрический ток, сила которого обычно измеряется в амперах.Ток может состоять из любых движущихся заряженных частиц; чаще всего это электроны, но любой движущийся заряд представляет собой ток.

Исторически сложилось так, что положительный ток определяется как имеющий то же направление потока, что и любой положительный заряд, который он содержит, или как протекающий от наиболее положительной части цепи к наиболее отрицательной части. Определенный таким образом ток называется обычным током. Таким образом, движение отрицательно заряженных электронов по электрической цепи, одна из наиболее известных форм тока, считается положительным в направлении, противоположном движению электронов. Однако, в зависимости от условий, электрический ток может состоять из потока заряженных частиц в любом направлении или даже в обоих направлениях одновременно. Для упрощения этой ситуации широко используется переход от положительного к отрицательному.

Процесс прохождения электрического тока через материал называется электропроводностью, и его природа зависит от заряженных частиц и материала, через который они проходят. Примеры электрических токов включают металлическую проводимость, когда электроны протекают через проводник, такой как металл, и электролиз, когда ионы (заряженные атомы) протекают через жидкости.Хотя сами частицы могут двигаться довольно медленно, иногда со средней скоростью дрейфа всего лишь доли миллиметра в секунду, электрическое поле, которое их движет, само распространяется со скоростью, близкой к скорости света, позволяя электрическим сигналам быстро проходить по проводам.

Ток вызывает несколько наблюдаемых эффектов, которые исторически были средством распознавания его присутствия. То, что вода может разлагаться под действием тока от гальванической батареи, было обнаружено Николсоном и Карлайлом в 1800 году. Этот процесс теперь известен как электролиз.Их работа была значительно расширена Майклом Фарадеем в 1833 году. Ток через сопротивление вызывает локальное нагревание — эффект, который Джеймс Прескотт Джоуль изучал математически в 1840 году. Одно из самых важных открытий, касающихся тока, было случайно сделано Гансом Кристианом Орстедом в 1820 году, когда Во время подготовки лекции он стал свидетелем того, как ток в проводе мешал стрелке магнитного компаса. Он открыл электромагнетизм, фундаментальное взаимодействие между электричеством и магнетизмом.

В инженерном или бытовом применении ток часто описывается как постоянный (DC) или переменный (AC) ток. Эти термины относятся к тому, как ток изменяется во времени. Постоянный ток, который вырабатывается, например, аккумулятором и который требуется большинству электронных устройств, представляет собой однонаправленный поток от положительной части цепи к отрицательной. Если, как это обычно бывает, этот поток переносится электронами, они будут двигаться в противоположном направлении. Переменный ток — это любой ток, который неоднократно меняет направление; почти всегда это принимает форму синусоидальной волны.Таким образом, переменный ток пульсирует взад и вперед внутри проводника, при этом заряд не перемещается на какое-либо расстояние с течением времени. Усредненное по времени значение переменного тока равно нулю, но он передает энергию сначала в одном направлении, а затем в обратном. На переменный ток влияют электрические свойства, которые не наблюдаются при установившемся постоянном токе, такие как индуктивность и емкость. Однако эти свойства могут стать важными, когда схема подвержена переходным процессам, например, при первом включении.

Электрическое поле

Понятие электрического поля было введено Майклом Фарадеем. Электрическое поле создается заряженным телом в пространстве, которое его окружает, и приводит к силе, действующей на любые другие заряды, помещенные в поле. Электрическое поле действует между двумя зарядами аналогично тому, как гравитационное поле действует между двумя массами, и, подобно ему, распространяется в бесконечность и показывает обратную квадратичную зависимость от расстояния. Однако есть важное отличие.Гравитация всегда действует как притяжение, сближая две массы, в то время как электрическое поле может вызывать либо притяжение, либо отталкивание. Поскольку большие тела, такие как планеты, обычно не несут чистого заряда, электрическое поле на расстоянии обычно равно нулю. Таким образом, гравитация является доминирующей силой на расстоянии во Вселенной, несмотря на то, что она намного слабее.

Электрическое поле обычно изменяется в пространстве, и его сила в любой точке определяется как сила (на единицу заряда), которую чувствовал бы неподвижный, незначительный заряд, если бы его поместили в эту точку.Концептуальный заряд, называемый «пробным зарядом», должен быть исчезающе малым, чтобы его собственное электрическое поле не мешало главному полю, а также должен быть стационарным, чтобы предотвратить действие магнитных полей. Поскольку электрическое поле определяется в терминах силы, а сила — это вектор, отсюда следует, что электрическое поле также является вектором, имеющим как величину, так и направление. В частности, это векторное поле.

Изучение электрических полей, создаваемых стационарными зарядами, называется электростатикой.Поле может быть визуализировано набором воображаемых линий, направление которых в любой точке совпадает с направлением поля. Эта концепция была введена Фарадеем, чей термин «силовые линии» до сих пор иногда находит применение. Линии поля — это пути, по которым точечный положительный заряд будет стремиться пройти, когда он был вынужден двигаться внутри поля; однако они представляют собой воображаемую концепцию, не имеющую физического существования, и поле пронизывает все промежуточное пространство между линиями. Силовые линии, исходящие от стационарных зарядов, обладают несколькими ключевыми свойствами: во-первых, они возникают при положительных зарядах и заканчиваются отрицательными зарядами; во-вторых, они должны входить в любой хороший проводник под прямым углом, и в-третьих, чтобы они никогда не пересекались или не приближались друг к другу.

Полое проводящее тело несет весь свой заряд на своей внешней поверхности. Следовательно, поле равно нулю во всех точках тела. Это принцип работы клетки Фарадея, проводящей металлической оболочки, которая изолирует ее внутреннюю часть от внешних электрических воздействий.

Принципы электростатики важны при проектировании высоковольтного оборудования. Существует конечный предел напряженности электрического поля, которому может противостоять любая среда. За пределами этой точки происходит электрический пробой, и электрическая дуга вызывает пробой между заряженными частями.Воздух, например, имеет тенденцию образовывать дугу через небольшие промежутки при напряженности электрического поля, превышающей 30 кВ на сантиметр. На больших зазорах его прочность на пробой ниже, возможно, 1 кВ на сантиметр. Наиболее очевидным естественным явлением этого является молния, возникающая, когда заряд отделяется в облаках от восходящих столбов воздуха и увеличивает электрическое поле в воздухе до большего, чем оно может выдержать. Напряжение большого грозового облака может достигать 100 МВ, а энергия разряда — 250 кВтч.

На напряженность поля сильно влияют близлежащие проводящие объекты, и она становится особенно интенсивной, когда поле вынуждено огибать остроконечные объекты. Этот принцип используется в молниеотводе, острый острие которого способствует развитию удара молнии в нем, а не в здании, которое он служит для защиты.

Электрический потенциал

Понятие электрического потенциала тесно связано с понятием электрического поля. Небольшой заряд, помещенный в электрическое поле, испытывает силу, и чтобы подвести этот заряд к этой точке против силы, требуется работа.Электрический потенциал в любой точке определяется как энергия, необходимая для медленного переноса тестового заряда с бесконечного расстояния в эту точку. Обычно он измеряется в вольтах, а один вольт — это потенциал, на который нужно затратить один джоуль работы, чтобы вывести из бесконечности заряд в один кулон. Это определение потенциала, хотя и формальное, имеет мало практического применения, и более полезной концепцией является концепция разности электрических потенциалов, которая представляет собой энергию, необходимую для перемещения единичного заряда между двумя указанными точками. Электрическое поле обладает особым свойством консервативности, что означает, что путь, пройденный испытательным зарядом, не имеет значения: все пути между двумя указанными точками расходуют одинаковую энергию, и, таким образом, можно указать уникальное значение разности потенциалов. Вольт настолько прочно используется в качестве единицы измерения и описания разности электрических потенциалов, что термин «напряжение» находит более широкое повседневное использование.

Для практических целей полезно определить общую точку отсчета, с которой можно выражать и сравнивать потенциалы.Хотя это может быть бесконечность, гораздо более полезным ориентиром является сама Земля, которая, как предполагается, везде имеет одинаковый потенциал. Эта точка отсчета естественно принимает название земля или земля. Предполагается, что Земля является бесконечным источником равных количеств положительного и отрицательного заряда и, следовательно, электрически незаряжена — и не заряжается.

Электрический потенциал — это скалярная величина, то есть он имеет только величину, а не направление. Его можно рассматривать как аналог высоты: точно так же, как выпущенный объект упадет через разницу в высоте, вызванную гравитационным полем, так и заряд «упадет» на напряжение, вызванное электрическим полем.Поскольку на рельефных картах показаны контурные линии, обозначающие точки одинаковой высоты, ряд линий, обозначающих точки с одинаковым потенциалом (известные как эквипотенциалы), можно провести вокруг электростатически заряженного объекта. Эквипотенциалы пересекают все силовые линии под прямым углом. Они также должны лежать параллельно поверхности проводника, иначе это создаст силу, которая переместит носители заряда в соответствие с потенциалом поверхности.

Электрическое поле формально определялось как сила, приложенная к единице заряда, но концепция потенциала допускает более полезное и эквивалентное определение: электрическое поле — это локальный градиент электрического потенциала.Обычно выражается в вольтах на метр, направление вектора поля — это линия наибольшего наклона потенциала, где эквипотенциалы лежат ближе всего друг к другу.

Электромагнетизм

Открытие Орстеда в 1821 году, что магнитное поле существует вокруг всех сторон провода, по которому проходит электрический ток, указывает на прямую связь между электричеством и магнетизмом. Более того, взаимодействие казалось отличным от гравитационных и электростатических сил, двух известных тогда сил природы.Сила, действующая на стрелку компаса, не направляла ее к токоведущему проводу или от него, а действовала под прямым углом к ​​нему. Слегка неясные слова Эрстеда заключались в том, что «электрический конфликт действует вращающимся образом». Сила также зависела от направления тока, потому что если поток был обратным, то сила тоже.

Эрстед не до конца понимал свое открытие, но он заметил, что эффект был обратным: ток воздействует на магнит, а магнитное поле действует на ток.Явление было далее исследовано Ампером, который обнаружил, что два параллельных токоведущих провода оказывают друг на друга силу: два провода, проводящие токи в одном направлении, притягиваются друг к другу, а провода, содержащие токи в противоположных направлениях, раздвигаются. Взаимодействие опосредуется магнитным полем, которое создает каждый ток, и составляет основу международного определения ампера.

Это соотношение между магнитными полями и токами чрезвычайно важно, поскольку оно привело к изобретению электродвигателя Майклом Фарадеем в 1821 году.Униполярный двигатель Фарадея состоял из постоянного магнита, находящегося в луже ртути. Пропускали ток через проволоку, подвешенную на стержне над магнитом, и погружали в ртуть. Магнит оказывал на провод тангенциальную силу, заставляя его вращаться вокруг магнита до тех пор, пока поддерживался ток.

Эксперименты Фарадея в 1831 году показали, что провод, движущийся перпендикулярно магнитному полю, создает разность потенциалов между своими концами. Дальнейший анализ этого процесса, известного как электромагнитная индукция, позволил ему сформулировать принцип, ныне известный как закон индукции Фарадея, согласно которому разность потенциалов, индуцированная в замкнутой цепи, пропорциональна скорости изменения магнитного потока в контуре. Использование этого открытия позволило ему в 1831 году изобрести первый электрический генератор, в котором он преобразовал механическую энергию вращающегося медного диска в электрическую. Диск Фарадея был неэффективен и бесполезен в качестве практического генератора, но он показал возможность генерирования электроэнергии с помощью магнетизма, и эта возможность будет использована теми, кто последовал за его работой.

Работа Фарадея и Ампера показала, что изменяющееся во времени магнитное поле действует как источник электрического поля, а изменяющееся во времени электрическое поле является источником магнитного поля.Таким образом, когда одно поле изменяется во времени, обязательно индуцируется поле другого. Такое явление имеет свойства волны и, естественно, называется электромагнитной волной. Электромагнитные волны были теоретически проанализированы Джеймсом Клерком Максвеллом в 1864 году. Максвелл разработал систему уравнений, которые могли однозначно описывать взаимосвязь между электрическим полем, магнитным полем, электрическим зарядом и электрическим током. Более того, он мог доказать, что такая волна обязательно будет двигаться со скоростью света, и, таким образом, сам свет был формой электромагнитного излучения.Законы Максвелла, объединяющие свет, поля и заряд, являются одной из важнейших вех теоретической физики.

Электрические цепи

Электрическая цепь — это соединение электрических компонентов таким образом, что электрический заряд движется по замкнутому пути (цепи), обычно для выполнения некоторой полезной задачи.

Компоненты в электрической цепи могут принимать различные формы, включая такие элементы, как резисторы, конденсаторы, переключатели, трансформаторы и электронику.Электронные схемы содержат активные компоненты, обычно полупроводники, и обычно демонстрируют нелинейное поведение, требующее сложного анализа. Простейшими электрическими компонентами являются те, которые называются пассивными и линейными: хотя они могут временно накапливать энергию, они не содержат ее источников и демонстрируют линейные реакции на стимулы.

Резистор, пожалуй, самый простой из пассивных элементов схемы: как следует из названия, он сопротивляется протекающему через него току, рассеивая свою энергию в виде тепла.Сопротивление является следствием движения заряда через проводник: например, в металлах сопротивление в первую очередь возникает из-за столкновений между электронами и ионами. Закон Ома — это основной закон теории цепей, гласящий, что ток, проходящий через сопротивление, прямо пропорционален разности потенциалов на нем. Сопротивление большинства материалов относительно постоянно в диапазоне температур и токов; материалы в этих условиях известны как «омические». Ом, единица сопротивления, был назван в честь Георга Ома и обозначается греческой буквой?.1? сопротивление, которое будет создавать разность потенциалов в один вольт в ответ на ток в один ампер.

Конденсатор — это устройство, способное накапливать заряд и тем самым накапливать электрическую энергию в результирующем поле. Концептуально он состоит из двух проводящих пластин, разделенных тонким изоляционным слоем; на практике тонкие металлические фольги скручиваются вместе, увеличивая площадь поверхности на единицу объема и, следовательно, емкость. Единица измерения емкости — фарад, названная в честь Майкла Фарадея, и обозначенная символом F: один фарад — это емкость, которая развивает разность потенциалов в один вольт, когда в ней хранится заряд в один кулон.Конденсатор, подключенный к источнику напряжения, первоначально вызывает ток по мере накопления заряда; этот ток, однако, со временем спадет по мере заполнения конденсатора, в конечном итоге упав до нуля. Следовательно, конденсатор не пропускает установившийся ток, а вместо этого блокирует его.

Катушка индуктивности представляет собой проводник, обычно катушку с проволокой, который накапливает энергию в магнитном поле в ответ на ток через него. Когда меняется ток, меняется и магнитное поле, вызывая напряжение между концами проводника.Индуцированное напряжение пропорционально скорости изменения тока во времени. Константа пропорциональности называется индуктивностью. Единицей измерения индуктивности является генри, названный в честь Джозефа Генри, современника Фарадея. Один генри — это индуктивность, которая будет вызывать разность потенциалов в один вольт, если ток через нее изменяется со скоростью один ампер в секунду. Поведение индуктора в некотором смысле противоположно поведению конденсатора: он свободно пропускает постоянный ток, но противодействует быстро меняющемуся.

Производство и использование

Генерация и трансмиссия

Эксперименты Фалеса с янтарными стержнями были первыми исследованиями в области производства электроэнергии. Хотя этот метод, известный сейчас как трибоэлектрический эффект, позволяет поднимать легкие объекты и даже генерировать искры, он крайне неэффективен. Только после изобретения гальванической батареи в восемнадцатом веке стал доступен жизнеспособный источник электричества. Гальваническая батарея и ее современный потомок, электрическая батарея, хранят энергию химически и делают ее доступной по запросу в виде электрической энергии.Батарея представляет собой универсальный и очень распространенный источник питания, который идеально подходит для многих применений, но его запас энергии ограничен, и после разрядки его необходимо утилизировать или перезарядить. Для больших потребностей в электроэнергии электрическая энергия должна генерироваться и непрерывно передаваться по проводящим линиям передачи.

Электроэнергия обычно вырабатывается электромеханическими генераторами, приводимыми в действие паром, образующимся при сгорании ископаемого топлива, или теплом, выделяемым в результате ядерных реакций; или из других источников, таких как кинетическая энергия, извлекаемая из ветра или текущей воды.Современная паровая турбина, изобретенная сэром Чарльзом Парсонсом в 1884 году, сегодня вырабатывает около 80 процентов электроэнергии в мире, используя различные источники тепла. Такие генераторы не имеют ничего общего с униполярным дисковым генератором Фарадея 1831 года, но они по-прежнему полагаются на его электромагнитный принцип, согласно которому проводник, соединяющий изменяющееся магнитное поле, индуцирует разность потенциалов на своих концах. Изобретение в конце девятнадцатого века трансформатора означало, что электрическая энергия могла передаваться более эффективно при более высоком напряжении, но более низком токе. Эффективная передача электроэнергии означала, в свою очередь, что электроэнергию можно было вырабатывать на централизованных электростанциях, где она извлекала выгоду из эффекта масштаба, а затем отправлять на относительно большие расстояния туда, где она была необходима.

Поскольку электрическая энергия не может быть легко сохранена в количествах, достаточно больших, чтобы удовлетворить потребности в национальном масштабе, всегда должно производиться ровно столько, сколько требуется. Это требует от электроэнергетических компаний тщательного прогнозирования своих электрических нагрузок и поддержания постоянной координации со своими электростанциями.Определенное количество генерации всегда должно храниться в резерве, чтобы защитить электрическую сеть от неизбежных сбоев и потерь.

Спрос на электроэнергию растет очень быстро по мере модернизации страны и развития ее экономики. В Соединенных Штатах в течение первых трех десятилетий двадцатого века каждый год в течение первых трех десятилетий двадцатого века спрос увеличивался на 12%, и этот темп роста наблюдается в странах с развивающейся экономикой, таких как Индия или Китай. Исторически сложилось так, что темпы роста спроса на электроэнергию опережали рост спроса на другие виды энергии.

Экологические проблемы с производством электроэнергии привели к тому, что все большее внимание уделяется производству из возобновляемых источников, в частности, из ветра и гидроэнергии. Хотя можно ожидать продолжения дебатов по поводу воздействия на окружающую среду различных средств производства электроэнергии, его окончательная форма относительно чиста.

Использует

Электричество — это чрезвычайно гибкий вид энергии, который был адаптирован для огромного и постоянно растущего числа применений. Изобретение практичной лампы накаливания в 1870-х годах привело к тому, что освещение стало одним из первых общедоступных приложений электроэнергии.Хотя электрификация принесла с собой свои опасности, замена открытого огня газового освещения значительно снизила опасность возгорания в домах и на фабриках. Коммунальные предприятия были созданы во многих городах, чтобы обеспечить растущий рынок электрического освещения.

Эффект Джоуля, используемый в лампочке, также находит более прямое применение в электрическом нагреве. Хотя это универсально и поддается контролю, его можно рассматривать как расточительный, поскольку для большей части выработки электроэнергии уже потребовалось производство тепла на электростанции.Ряд стран, например Дания, издали законы, ограничивающие или запрещающие использование электрического отопления в новых зданиях. Однако электричество является весьма практичным источником энергии для охлаждения, при этом кондиционирование воздуха представляет собой растущий сектор спроса на электроэнергию, последствия которого электроэнергетические компании все чаще вынуждены учитывать.

Электричество используется в телекоммуникациях, и действительно, электрический телеграф, коммерчески продемонстрированный в 1837 году Куком и Уитстоном, был одним из первых его применений.С созданием в 1860-х годах первой межконтинентальной, а затем трансатлантической телеграфной системы электричество позволило за считанные минуты установить связь по всему миру. Оптоволокно и технологии спутниковой связи заняли свою долю рынка систем связи, но можно ожидать, что электричество останется важной частью этого процесса.

Эффекты электромагнетизма наиболее заметно проявляются в электродвигателе, который обеспечивает чистые и эффективные средства движения.Стационарный двигатель, такой как лебедка, легко снабжен источником энергии, но двигатель, который движется вместе с ним, например электромобиль, обязан либо нести источник энергии, такой как аккумулятор, либо собирать ток от скользящий контакт, такой как пантограф, что накладывает ограничения на его диапазон или производительность.

В электронных устройствах используется транзистор, возможно, одно из самых важных изобретений двадцатого века и фундаментальный строительный блок всех современных схем.Современная интегральная схема может содержать несколько миллиардов миниатюрных транзисторов на площади всего в несколько квадратных сантиметров.

Электричество и мир природы

Физиологические эффекты

Напряжение, приложенное к человеческому телу, вызывает электрический ток через ткани, и, хотя зависимость нелинейна, чем больше напряжение, тем больше ток. Порог восприятия зависит от частоты источника питания и пути прохождения тока, но составляет около 0.От 1 мА до 1 мА для электричества с частотой сети, хотя ток величиной в микроампер может быть обнаружен как эффект электровибрации при определенных условиях. Если сила тока достаточно высока, это вызовет сокращение мышц, фибрилляцию сердца и ожоги тканей. Отсутствие каких-либо видимых признаков того, что проводник электрифицирован, делает электричество особенно опасным. Боль, вызванная поражением электрическим током, может быть очень сильной, что иногда приводит к использованию электричества как метода пыток. Смерть от удара электрическим током называется поражением электрическим током.Казнь электрическим током по-прежнему является средством судебной казни в некоторых юрисдикциях, хотя в последнее время его использование стало более редким.

Электрические явления в природе

Электричество — это не изобретение человека, и его можно наблюдать в различных формах в природе, ярким проявлением которых является молния. Многие взаимодействия, известные на макроскопическом уровне, такие как прикосновение, трение или химическая связь, происходят из-за взаимодействий между электрическими полями на атомном уровне. Считается, что магнитное поле Земли возникает из-за естественной динамо-машины циркулирующих токов в ядре планеты.Некоторые кристаллы, такие как кварц или даже сахар, при внешнем давлении создают разность потенциалов на своих гранях. Это явление известно как пьезоэлектричество, от греческого слова piezein (???????), что означает нажимать, и было открыто в 1880 году Пьером и Жаком Кюри. Эффект является обратным, и когда пьезоэлектрический материал подвергается воздействию электрического поля, происходит небольшое изменение физических размеров.

Некоторые организмы, такие как акулы, способны обнаруживать и реагировать на изменения электрических полей, способность, известная как электрорецепция, в то время как другие, называемые электрогенными, способны сами генерировать напряжение, которое служит хищным или защитным оружием. Отряд Gymnotiformes, наиболее известным примером которого является электрический угорь, обнаруживает или оглушает свою добычу с помощью высокого напряжения, генерируемого модифицированными мышечными клетками, называемыми электроцитами. Все животные передают информацию через свои клеточные мембраны с помощью импульсов напряжения, называемых потенциалами действия, функции которых включают связь нервной системой между нейронами и мышцами. Электрический шок стимулирует эту систему и заставляет мышцы сокращаться. Потенциалы действия также отвечают за координацию действий у некоторых растений и млекопитающих.

Культурное восприятие

В 19-м и начале 20-го века электричество не было частью повседневной жизни многих людей, даже в промышленно развитых странах Запада. Соответственно, популярная культура того времени часто изображает его как загадочную, квази-магическую силу, способную убивать живых, воскрешать мертвых или иным образом нарушать законы природы. Такое отношение началось с экспериментов Луиджи Гальвани 1771 года, в которых было показано, что ноги мертвых лягушек подергиваются под действием животного электричества. «Оживление» или реанимация явно умерших или утонувших людей появилось в медицинской литературе вскоре после работы Гальвани. Эти результаты были известны Мэри Шелли, когда она написала Франкенштейна (1819), хотя она не называет метод оживления монстра. Оживление монстров электричеством позже стало основной темой фильмов ужасов.

По мере того, как общественное знакомство с электричеством как источником жизненной силы Второй промышленной революции росло, его обладатели все чаще воспринимались в положительном свете, такие как рабочие, которые «пальцами смерти кончиком своих перчаток, отрезая и перерезая живые провода» в стихотворении Редьярда Киплинга 1907 года «Сыновья Марфы».Электромобили любого типа широко использовались в приключенческих историях, таких как истории Жюля Верна или книги Тома Свифта. Мастера электричества, вымышленного или реального, включая таких ученых, как Томас Эдисон, Чарльз Штайнмец или Никола Тесла, обычно считались обладателями волшебных способностей.

Когда электричество перестало быть новинкой и стало необходимостью повседневной жизни во второй половине 20-го века, оно требовало особого внимания со стороны массовой культуры только тогда, когда перестало течь, что обычно сигнализирует о катастрофе. Люди, которые поддерживают его поток, такие как безымянный герой песни Джимми Уэбба «Wichita Lineman» (1968), все еще часто изображаются героическими фигурами, подобными волшебникам.

Позвоните в Defined Electric по телефону 505-269-9861 или напишите по электронной почте одному из наших квалифицированных электриков в Альбукерке сегодня, чтобы получить бесплатную оценку для вашего следующего электрического проекта.

Что такое электричество: определения

Это часть 2 документа «ЧТО ТАКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО». Загружается ...













 

ПРОТИВОПОКАЗАТЕЛЬНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ 1.

НАУЧНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Количество электричества измеряется в кулонах.
Электрические расходы
электричество.» Электричество — это не поток электронов ,
вместо этого это сами электроны и протоны. Когда электричество
течет, это называется электрическим током.

Словари часто определяют электричество как «фундаментальную сущность природы.
состоящий из отрицательного и положительного ». Это определение ученого
слово, где «количество электроэнергии» означает то же, что и «количество
обвинять.»Другими словами, электрический заряд — это заряд
электричество. Каждый протон несет в себе немного электричества, как и
каждый электрон. Франклин, Фарадей, Максвелл, Милликен, Томпсон, Эйнштейн,
и многие другие историки использовали слово «электричество» в этом
путь. Этот язык используется в единицах СИ и в Руководстве по CRC. Для них
электрический ток не был электричеством, вместо этого это было движение потока
электроэнергии
. И всякий раз, когда мы говорим о том, что все провода предварительно заполнены
с огромным количеством электричества, или говорить об электронах как о
частицы электричества, мы используем определение ученых.Но если
мы говорим, что электричество — это поток электронов, а не
сами электроны то мы не научные.

ПРОБЛЕМЫ

К сожалению, как и все другие определения на этой странице, это
противоречит остальным. Если этот прав, то все остальные
неправильный. Если мы решим последовать примеру научного сообщества и
заявляем, что «количество электричества» означает «количество заряда», мы создаем
некоторые серьезные проблемы. Первый…

Если «Электричество» является платным, то «Электричество» не является формой
энергии
, и любые книги, которые говорят иначе, распространяются
заблуждение.Заряд и энергия — две совершенно разные вещи. Например,
заряды в шнуре переменного тока покачиваются вперед и назад, но не движутся вперед, но
электрическая энергия действительно быстро течет вперед. Аналогия: если
электричество
была подобна воде, тогда электрическая энергия была бы подобна звуковым волнам. Если на
с другой стороны мы
сказать, что «электричество» — это и энергия, и заряд, это все равно что сказать
что молекулы воды состоят из звука. (Нет чудо
объяснения из учебников так сбивают с толку!)

Итак, согласно определению ученого «электричества», любая книга
неправильно, если говорится, что электричество — это форма энергии. Плата нет
энергия! Поскольку электрический заряд постоянно прикреплен к определенному
частицы материи, мы вынуждены сказать, что
что электричество — основной компонент повседневной жизни. Мы могли думать
электричества так: объекты состоят из молекул, которые состоят из
атомы, состоящие из крошечных частиц, называемых протонами и электронами …
а электроны / протоны состоят из положительного электричества и
отрицательное электричество.

По определению ученых, как быстро течет «электричество»? Этот
является наиболее спорным аспектом этого конкретного определения.Дрейф
скорость электронов в металлических проволоках мала; он изменяется пропорционально
тока, но он редко идет быстрее, чем несколько
сантиметров в минуту. Итак, ученые должны сказать
это электричество в проводах
течет очень медленно. Скорость электричества
зависит от размера провода и величины электрического тока. А
high current — это просто быстрый поток «электричества». На
с другой стороны,
«электричество» в шнурах переменного тока вообще не течет. Вместо этого
сидит на одном месте и покачивается взад и вперед на очень коротком расстоянии.Ученые сказали бы, что все провода всегда заполнены «электричеством»:
это подвижное море электронов, которое есть во всех металлах. Когда
цепь разорвана, «электричество» останавливается там, где оно есть, и остается
в проводах. Но это то, с чего все началось. Все
Металлы частично состоят из подвижного отрицательного электричества.

Согласно Определению №1, «количество электроэнергии» измеряется в
единицы, называемые кулонами, или в единицах
ампер-секунд, что означает то же, что и кулоны.Электричество
, а не в киловатт-часах (поскольку, согласно определению №1,
электричество — это заряд, а не энергия.)

По определению №1 существует только два типа электричества: положительное.
электричество и минус. Когда течет электричество, мы называем поток
название «электрический ток». Базовый квант «электричества» — это
заряд протона или отрицательный заряд электрона.

По определению ученого, не существует такого понятия, как
«Текущий»
электричество.(«текущее» электричество глупо; как сказать «ток»
вода или «текущий» воздух.) Мы все еще можем правильно говорить о и
электрический
текущий,
г.
курс. Когда отрицательное электричество течет через положительное электричество,
это электрический ток внутри металла. По определению №1 электрические
ток — это не «вид» электричества, как и проточная вода
разная «разновидность» воды. Вместо этого электрический ток — это поток
электричество. (Обратите внимание, что это полностью противоречит начальной школе
определение № 3 ниже, которое
говорит, что электричество — это текущее движение заряда, скорее
чем электричество, являющееся зарядом.

Согласно определению ученых, «электричество» не существует.
вещь как «статическое электричество». («Статическая вода» — это особый вид
вода ?!) То, что мы называем «статикой», на самом деле просто электричество, чистое
и просто. В повседневной жизни мы редко встречаем само «электричество»,
потому что обычно материя нейтральна, а влияние положительного и
отрицательное электричество внутри материи точно погаснет. «Статический»
действительно не неподвижное электричество. Вместо этого неотменено электричество или
выделено, электричество.Уберите негативы от некоторых
положительные
и это позволяет нам наблюдать поведение чистого «электричества».
Однако, хотя «статического электричества» не существует,
быть областью науки под названием Электростатика. Так же, как гидростатика
изучение водных сил и давления, Электростатика — изучение
электрические силы и «давление», называемые напряжением. И так же, как есть
нет такой энергии, называемой «статическая вода», нет такой энергии, называемой
«статичное электричество.»

Согласно определению ученых «электричество», электрическая компания
не продает вам
любое электричество, вместо этого продает насосные услуги. Электричество просто
слегка вибрирует взад и вперед внутри проводов. Генераторы не
«генерируют» это электричество, а только качают его. Металлические провода действуют
как трубы, которые уже заполнены водой; где вода
«электричество.» Электроны поставляются по проводам, а не по электрическим
генераторы, поэтому не следует говорить, что генераторы «генерируют» какие-либо
электричество.Вместо этого генераторы действуют как электрические насосы, и все
«электричество» в национальной электросети поставляется из металла
провода. Генератор переменного тока заставляет электричество проводов отклоняться назад
и далее. Генератор постоянного тока (или батарея) заставляет электричество течь
постоянно по кругу, вроде как приводной ремень.

Несмотря на то, что электричество течет довольно медленно, провода могут передавать энергию
почти мгновенно. (В конце концов, если приводной ремень должен двигаться сразу,
тогда главный приводной шкив может мгновенно перемещать все удаленные ведомые
пули.) Во время передачи энергии в
цепи, поэтому если «электричество» определяется как заряд, то «электричество»
, а не , потребленные или израсходованные каким-либо электроприбором. Тоже нет
созданный.
Вместо этого «электричество» ведет себя как механический приводной ремень: оно наполняет
весь контур, и он движется медленно, но может доставлять энергию
практически мгновенно ко всем частям цепи или «пояса».

Что же тогда такое «электричество»? По определению ученых существует
простой ответ на этот вопрос: Материя в основном
состоит из частиц
электричество (электронов и протонов), поэтому, если мы скажем, что электричество — это тип материи, мы не ошибемся.Электричество не имеет значения в обыденном смысле,
вместо этого электричество находится на один шаг ниже материи. Это один из главных
компоненты материи. Электричество имеет массу, хотя для электронов
масса на кубический объем очень мала (электронов в проволоке тысячи
в раз легче, чем атомы меди, но количество электронов соперничает
количество атомов.

Согласно этому определению, электричество — это , а не невидимое . Вместо,
электричество легко увидеть: объекты видны, потому что свет
отражается электронами атомов.Когда мы
посмотри на группу атомов, мы видим только внешнюю оболочку атомов, мы видим
только электроны … мы видим только «электричество». Разбрасывает электричество
свет, но он также вызывает
цвета, резонансно вибрируя в ответ на световые волны. Дирижеры
выглядеть серебристым
потому что их внутреннее электричество «закорачивает» электрическую часть
световые волны, вызывающие зеркальное отражение. Море электронов внутри
провод выглядит как отражающая металлическая жидкость.
Итак, электричество — это не то, что невидимое, а единственное,
это видно.

Отметим еще раз, что это определение конфликтует с другими восемью определениями.
ниже.

Некоторые ссылки:

Общие употребления слова:

ПЛАТЫ НА ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. КУЛОМЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. ПОТОК ЭЛЕКТРИЧЕСТВА.
ТОК ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. ПОЛОЖИТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. ОТРИЦАТЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.


























 

Противоречивое определение 2.

ПОПУЛЯРНОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Количество электроэнергии измеряется в
Джоули или кВт / ч

Электрическая энергия — это «Электричество.»
Это определение используется
электрическими компаниями и используется людьми, которые обсуждают использование энергии в домашних условиях и
бытовая техника. Это противоречит всем другим определениям на этой странице.
Это ненаучно (поскольку, согласно определению ученых выше,
заряд — это не энергия, поэтому электричество не является формой энергии.)

Вот последствия определения «электричество» как «энергия».

В электрической цепи электрическая энергия не переносится отдельными людьми.
электроны.Вместо этого электричество состоит из электростатических полей и
магнитные поля, которые существуют в области, окружающей
провода. В
энергия в этих полях называется электромагнитной энергией или
«ЭМ.» Следовательно, согласно этому определению слова,
«электричество» — это , а не , состоящее из электронов, вместо этого оно состоит из
невидимый
Электромагнитные поля. Другими словами, энергия-электричество
то же самое, что радиоволны и свет. (Мы действительно хотим сказать, что
электричество это разновидность низкочастотной радиоволны? Вот что мы
делать здесь! От этой проблемы нет выхода, так как электрические
энергия в цепи * это * радиоволна.Просто частота ниже,
60 Гц, а не 600 кГц.)

Если электричество — это форма энергии, то в переменном токе
линии электропередач, мы вынуждены сказать, что
электричество состоит из электромагнитных полей 60 Гц. В цепях постоянного тока
электричество все еще сделано из
ЭМ поля, но их частота близка к нулю.

Согласно этому определению, наименьшее количество «электричества» является основным
частица энергии в электромагнетизме: Фотон. (Да, электричество есть
Фотоны,
и , а не электронов.Электрическая энергия состоит из фотонов. Следовательно
если «электричество» должно быть формой энергии, то мы бы сказали, что
электричество состоит из фотонов. Но это верно, только если мы будем придерживаться
с помощью
Определение второе.)
Если электричество — это форма энергии, то мы вынуждены сказать, что
«электричество» появляется в том же спектре частот, что и радиоволны, и
светлый, но его частота намного ниже. Найдите схему
Электромагнитный спектр или радиоспектр. Посмотрите на 60 Гц и
там вы найдете
количество «электроэнергии», проданное коммунальными предприятиями.

Если электричество означает электрическую энергию, то электричество не течет.
внутри провода. В электрических цепях электрическая энергия
путешествует как невидимые поля, находящиеся в пространстве за пределами проводов, а не
в. Если «электричество» — это энергия, то всякий раз, когда вы машете рукой рядом
шнур питания, руки кладете в «электричество». если ты
стойте рядом с большой линией электропередач, ваше тело находится в огромной
поток «электричества» направляется в далекие города.Вы даже можете помахать
флуоресцентный свет под линией питания, и он загорится, даже если
это не связано с проводами. Он загорается, потому что касается
электрическая энергия, которая течет за пределы кабелей над головой.

Электрические и магнитные поля электрической энергии не видны. Если
«электричество» — это энергия, тогда электричество действительно невидимо. (Пока что
высокочастотное электричество точно то же самое, что как свет! Возможно
«электричество» — единственная видимая вещь где угодно…)

Это «электричество» продается электрическими компаниями и движется почти по
скорость света на пути к покупателям. Он путешествует как невидимый
импульсы в области вне проводов, в то же время
электрические заряды вибрируют внутри проводов. Бытовая техника потребляет
электричество и преобразовать его в другие виды энергии. Это «электричество»
могут создаваться и потребляться так же, как световые волны и радио
волны излучаются и поглощаются.

Согласно нашему определению 2, если электроны подобны молекулам воздуха, то
«электричество» похоже на звуковые волны, движущиеся по воздуху.В
электроны сидят на одном месте и покачиваются взад и вперед, как «электричество»
протекает через них. Энергия в электрических цепях — это энергия волн, поэтому
если «электричество» означает энергию, тогда электричество — это разновидность волны.

На более высоких частотах из всех радиоприемников льется «электричество» или электромагнитная энергия.
антенны передатчика. (Если электричество — это форма энергии, радиоволны и
электричество — то же самое. Только их частота
другое.) Однако частота на самом деле не так важна: если бы у нас был
радиоантенна длиной 200 миль, мы могли бы подключить ее к розетке, и
«Электричество» 60 Гц, произведенное электрическими компаниями, будет транслироваться в
Космос.Это естественно происходит с длинными линиями электропередачи, и
некое крошечное количество «электричества» утекает в космос.

Примечание
что «Электричество — это энергия» противоречит другим восьми определениям
эта страница.

Общие употребления слова:

ЦЕНА НА ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. КИЛОВАТТ-ЧАСЫ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. ЭЛЕКТРИЧЕСТВО
КОРОБКА ПЕРЕДАЧ. ПРОИЗВОДИТЕЛЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ. ИСПОЛЬЗУЙТЕ НЕКОТОРЫЕ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ.




















 

Противоречивое определение 3.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЙ ШКОЛЫ: Количество электроэнергии измеряется
в Амперах

Во время электрического тока текущее движение зарядов равно
Электричество. Когда заряды перестают двигаться, электричество исчезает.
«Электричество» означает то же самое, что и «электрический ток».
Это определение используется в учебниках для учащихся K-6 классов. Обратите внимание, что это
противоречит всем другим определениям на этой странице. Это также
ненаучно (см. определение №1 выше.)

Последствия определения 3:

Если «электричество» — это ток, то «электричество» появляется всякий раз, когда
электроны металлической проволоки вынуждены течь (то есть электроны
вынуждены двигаться относительно протонов атомов меди в этом
провод.) И когда поток прекращается, «электричество» пропадает, даже
хотя электроны все еще находятся внутри проводов.

Будьте осторожны, чтобы не сказать, что электрический ток — это поток из электричества, ибо
это будет определение смешения No.1 в настоящее определение. И
какого черта это поток Текущего ??? Если электрический ток
— это поток, тогда как может «поток» течь? Что течет в реках,
Текущий?

Если «электричество» означает ток, то электричество никогда не течет.
Электроны текут, но согласно этому определению начальной школы,
электроны — это не электричество, текущее движение электронов — это
электричество (и поэтому было бы очень странно сказать, что поток
электричество — это электричество, которое течет, потому что движение
вещи… это не та штука, которая выполняет движение ?! Делает твой мозг
больно!) Согласно этому определению, электричество не может течь, оно может только
появляются и исчезают. Если ток — ЭТО электричество, то всякий раз, когда
электроны перестают двигаться, «электричество» перестает существовать. Когда
электроны начинают двигаться, загадочным образом появляется «электричество».
по всем проводам. Это электричество не материал, и это не
форма энергии. Вместо этого это движение; скорость потока заряда. Этот тип
электричество не может течь, но оно может иметь направление .(Почему?
Что ж, помните, что вода может течь по трубам, а поток воды — нет.
поток, но у потока воды есть направление. То же самое относится к потокам
заряд.) У вас болит голова? Безумная наука в начальной школе
по учебникам конечно у меня голова болит.

Согласно этому определению, электричество не является формой энергии. Амперы
не ватты. Электричество (электрический ток) не переносит никакой энергии,
и если вы измеряете ток, вы ничего не будете знать об электрическом
энергия.Если вы измеряете ток в проводе, вы даже не можете сказать, какой
как течет электрическая энергия. В конце концов, электрическая энергия может
течь против электрического тока или вместе с ним (а электрический ток — это
очень медленный поток зарядов, в то время как электрическая энергия — это быстрый поток ЭМ
полей.) С проводами переменного тока дела обстоят еще хуже, поскольку электрическая энергия движется
непрерывно вперед, в то время как направление электричества меняется назад и
вперед. Согласно определению начальной школы, электричество, безусловно, не
форма энергии.

Согласно этому определению существует только два вида электричества: переменного тока.
электричество и электричество постоянного тока; два вида электрического тока.

Электричество невидимо? Хотя скопления электронов явно
видны внутри проводов (они выглядят
серебристые), их плавные движения не видно. Электронный поток
невидимым, поэтому если электричество — это ток, то «электричество»
невидимый. Электрический ток создает магнитные поля, поэтому это
«электричество» тесно связано с магнитной силой.

В школьных учебниках утверждается, что «электричество» — это движение
электроны, а не сами электроны. Это очень плохо для
стандартизированные значения слов, поскольку
авторы учебника перестали использовать научное определение
«электричество.» Вместо этого они пошли и создали свои собственные. Это больно
студенты
потому что теперь дети должны представить себе особый вид потока …
может течь!
(Что такое поток потока?)
Дети не должны представлять себе движущиеся электроны, они должны
представьте ЭЛЕКТРОННЫЙ ПОТОК , который течет.Это практически невозможно. Электроны могут течь, но «течь» не может.
Это определение отвечает за весь набор
ученик
заблуждения, связанные с током.

Обратите внимание, что это определение противоречит
с другими восемью определениями на этой странице.

Общие употребления слова:

ТЕКУЩЕЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО. АМПЕР ЭЛЕКТРИЧЕСТВА. ПОТОК «ТОКА»



















  





 

Противоречивое определение 4.

Количество Электричества — это чистый заряд материи.«Электричество» — это величина дисбаланса между примерно равными
количества электронов и протонов вещества.

Это старое определение «Электричества»; Бен Франклин узнал бы
Это.

Последствия определения 4:

Нейтральная материя содержит равное количество положительно и отрицательно заряженных
частицы. Если числа равны, то мы говорим, что нет «электричества».
существуют. Всякий раз, когда эти противоположные обвинения отсортированы и разделены
из
друг другу мы говорим, что появляется «электричество».Если те же электроны и
протонам позволено приближаться друг к другу и снова объединяться, мы говорим, что
«электричество» отключилось и исчезло. Согласно этому
По определению, электроны и протоны не являются электричеством, и они не
нести любое электричество. Вместо,
их разделение или дисбаланс это электричество.

Когда у нас больше электронов, чем протонов в одном месте, или больше
протонов, чем электронов, то «электричество» присутствует. Мех и резина
электричества нет, но при их трении образуется «электричество».Этот тип электричества не обязательно должен быть статическим . Может течь: если
один наэлектризованный предмет касается длинного провода, нарушение баланса заряда
сразу течет ко всем частям провода. Обратите внимание, что это не
электрический ток, вместо этого это «электростатическая волна», где одна область
избыточного чистого заряда приводит к разбалансировке соседнего региона, поскольку
Что ж. Электрические токи включают потоки аннулированных зарядов внутри
нейтральный проводник. Другое дело распространение чистого заряда.

Эти дисбалансы заряда нельзя увидеть напрямую. Заряженный воздушный шар
выглядит так же, как незаряженный воздушный шар. Дисбаланс крошечный, когда
по сравнению с зарядом, уже находящимся внутри объекта, и его эффект
на свете крошечный. По этому определению мы должны сказать, что «электричество» — это
невидимый. Дисбаланс заряда создает электрические поля, поэтому мы должны сказать, что
«электричество» тесно связано с электрической силой. Обратите внимание, что
это определение противоречит другим восьми определениям.

Общие употребления слова:

СТАТИЧЕСКОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, ФРИКЦИОННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВО.


























 

Противоречивое определение 5.

Класс явлений, связанных с электрическими зарядами: »
Электричество »
Это
определение обычно используется широкой публикой. По этому определению
все электрическое становится вида электричества.

Последствия определения 5:

По этому определению существует много видов электричества: биоэлектричество,
пьезоэлектричество, трибоэлектричество, электричество трения, контакт
электричество, термоэлектричество, миоэлектричество, атмосферное электричество,
геоэлектричество и др.По этому определению любое электрическое событие — это
вид электроэнергии. Молния — это электричество, но таковы
батарейки, провода и лампочки. Электроника — это разновидность электричества
(поскольку электроника — это подмножество большего класса явлений.)

Мы используем слово «погода» аналогичным образом: ветер, солнечный свет и
осадки являются «погодой» так же, как заряд, ток, провода,
а искры — это «электричество». Но река дождевой воды — это не поток
«погода» и электрический ток — это не поток «электричества».» Ты
нельзя нести ведро с «погодой», и вы не можете собирать этот тип
«электричество.»

Обратите внимание, что это определение конфликтует с другими восемью определениями. На
с другой стороны, все другие определения на этой странице описывают множество
конкретных электрических явлений. Следовательно, Определение 5 может засасывать
все остальные определения сами по себе, образуя огромный запутанный шар
противоречивые концепции о том, что никто, даже величайший гений, не обладает
малейшая надежда на понимание.:)




















 

Вот несколько менее распространенных определений.

А. «Электричество» — это область науки. По этому определению слово может
использоваться взаимозаменяемо с термином «Электротехника» или
раздел физики под названием электромагнетизм. Этот
«электричество» похоже на «оптику» или «геологию». Это было бы
глупо думать, что геология — это вещество или энергия, поэтому это
Тип Электричества не является ни энергией, ни материей.Вместо этого это
заголовок главы, это область изучения. Эта форма электричества может
можно найти в университетах и ​​библиотеках. (Это такие же
места, в которые мы хотели бы отправиться в поисках биологии или физики!)

Б. «Электричество» — это текущее движение электрической энергии, это электрическая энергия.
Количество электроэнергии измеряется в джоулях в секунду или в ваттах.
Это определение используется некоторыми электрическими компаниями, вероятно, в
ошибочная попытка объединить определение 2 с определением 3.К
это определение, когда электрическая энергия передается с места на
место, ставка передачи — это количество «электроэнергии». Обратите внимание:
электрическая энергия — это не «электричество», вместо этого они говорят, что
«электричество» — это
скорость потока. Так когда
электрическая энергия перестает течь, мощность равна нулю и мы должны сказать, что
«электричество» исчезло, хотя у нас еще могло быть много
(непроточная) электрическая энергия присутствует.

Если «электричество» — это сила, тогда
электричество никогда не может течь (поток просто появляется или исчезает, поток
не течет сама по себе.)
Если «электричество» — это сила, то яркая лампочка показывает более высокую
уровень электричества, чем тусклый. Вт электроэнергии

C. «Электричество» — это электрическое поле . По этому определению радиоволны
и световые волны, как говорят, состоят наполовину из магнетизма, наполовину из
«электричество.» Когда большое значение электрического поля создается на
горная вершина, говорят, что воздух в окружающей среде наполнен
«электричество.» Электрические поля невидимы, поэтому можно сказать, что
«электричество» невидимо.Такое «электричество»
примерно то же, что и Voltage.
Вольт электричества

D. «Электричество» — это сила Природы; это электрический
сила
. Этим
По определению, электрическое притяжение и отталкивание — это электричество.
Электричество — невидимая сила. В физике один из четырех
Сил есть Электричество.

E. «Электричество» — это не «электроника». Электроника включает транзисторы,
ИС, лампы, ЭЛТ, сигналы, компьютеры и т. Д.«Электричество» — это
намного проще; электричество это батареи, моторы, выключатели, свет
лампочки и, возможно, зуммеры и реле. Мы бы никогда не сказали это
«электроника» течет по проводам, поэтому мы не должны говорить то же самое о
электричество.
Изучите электричество, прежде чем изучать электронику.

F. «Электричество» — азотно-кислородная плазма, создаваемая электрическим полем.
По этому определению всякий раз, когда прыгает искра, мы можем сказать, что
«электричество» тоже подскочило.Согласно этому определению, молнии, полярные сияния и
Огонь Святого Эльма — примеры «электричества». Этот вид
«Электричество» немного похоже на огонь. Он окрашен в бело-голубой цвет. По этому определению
«электричество» очень заметно. Включите большую катушку Тесла и
«электричество» вырывается наружу.
Искры электричества.

Определение: Электроэнергия | Информация об открытой энергии

Количество энергии, производимой в секунду; скорость передачи электроэнергии; обычно выражается в мегаваттах (МВт). [1]

Определение Википедии

Электрическая мощность — это скорость в единицу времени, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи. В системе СИ единица мощности — ватт, один джоуль в секунду. Электроэнергия обычно вырабатывается электрическими генераторами, но также может поставляться из таких источников, как электрические батареи. Обычно она поставляется предприятиям и домам (как внутренняя электросеть) от электроэнергетики через электрическую сеть.Электроэнергия может доставляться на большие расстояния по линиям электропередачи и использоваться для таких приложений, как движение, свет или тепло с высокой эффективностью. Электроэнергия — это скорость в единицу времени, с которой электрическая энергия передается по электрической цепи. В системе СИ единица мощности — ватт, один джоуль в секунду. Электроэнергия обычно вырабатывается электрическими генераторами, но также может поставляться из таких источников, как электрические батареи. Обычно она поставляется предприятиям и домам (как внутренняя электросеть) от электроэнергетики через электрическую сеть.Для выработки электроэнергии необходимо создать или отремонтировать систему энергоснабжения. Система подачи электроэнергии описывает все процессы, связанные с обеспечением доступности электроэнергии в зданиях. В частности, он включает в себя электропроводку и электроснабжение всего дома или здания. В системе подачи энергии есть различные схемы подачи энергии. Схема подачи питания включает в себя розетки, розетки питания и USB-розетки в зданиях для легкого доступа к источнику питания. Электроэнергия может доставляться на большие расстояния по линиям электропередачи и использоваться для таких приложений, как движение, свет или тепло с высокой эффективностью., Электрическая мощность — это скорость передачи электрической энергии электрической цепью в единицу времени. В системе СИ единица мощности — ватт, один джоуль в секунду. Электроэнергия обычно вырабатывается электрическими генераторами, но также может поставляться из таких источников, как электрические батареи. Обычно она поставляется предприятиям и домам (как внутренняя электросеть) от электроэнергетики через электрическую сеть. Электроэнергия может доставляться на большие расстояния по линиям электропередачи и использоваться для таких приложений, как движение, свет или тепло с высокой эффективностью.== Определение == привет

Reegle Определение

Нет определения reegle
Связанные термины
Электрический ток, Электричество, Энергия, энергия, мощность, производство электроэнергии
Список литературы
  1. ↑ http://205.254.135.24/tools/glossary/index.cfm?id=E

Что такое мощность? — Определение с сайта WhatIs.com

К

См. Также ток, напряжение, сопротивление и закон Ома.

Электрическая мощность — это скорость, с которой электрическая энергия преобразуется в другую форму, такую ​​как движение, тепло или электромагнитное поле. Обычным обозначением мощности является заглавная буква P. Стандартной единицей измерения является ватт, обозначаемый W. В электрических цепях вместо этого часто указывается киловатт (кВт); 1 кВт = 1000 Вт.

Один ватт — это мощность, возникающая в результате процесса рассеяния, преобразования или накопления энергии, эквивалентная одному джоуля в секунду. Выраженную в ваттах мощность иногда называют ваттной мощностью .Мощность в цепи постоянного тока (DC) равна произведению напряжения в вольтах и ​​тока в амперах. Это правило также справедливо для цепей низкочастотного переменного тока (AC), в которых энергия не накапливается и не выделяется. На высоких частотах переменного тока, когда энергия накапливается и выделяется (а также рассеивается или преобразуется), выражение для мощности более сложное.

В цепи постоянного тока источник E вольт, выдающий I ампер, производит P ватт по формуле:

P = EI

Когда ток I ампер проходит через сопротивление R Ом, тогда мощность в ваттах, рассеиваемая или преобразованная этим компонентом, определяется по формуле:

P = I 2 R

Когда разность потенциалов E вольт появляется на компоненте, имеющем сопротивление R Ом, тогда мощность в ваттах, рассеиваемая или преобразованная этим компонентом, определяется по формуле:

P = E 2 / R

В цепи постоянного тока мощность является скалярной (одномерной) величиной.В общем случае переменного тока определение мощности требует двух измерений, потому что мощность переменного тока является векторной величиной. Предполагая, что в цепи переменного тока нет реактивного сопротивления (противодействия переменному току, но не постоянному току), мощность может быть рассчитана в соответствии с приведенными выше формулами для постоянного тока, используя среднеквадратичные значения для переменного тока и напряжения. Если существует реактивное сопротивление, некоторая мощность попеременно накапливается и выделяется системой. Это называется полной мощностью или реактивной мощностью. Сопротивление рассеивает мощность в виде тепла или преобразует ее в другую материальную форму; это называется истинной силой.Векторная комбинация реактивного сопротивления и сопротивления называется импедансом.

Последний раз обновлялся в январе 2008 г.

Определение электрического сопротивления — Химический словарь

Что такое сопротивление?

Электрическое сопротивление — это противодействие протеканию тока в электрической цепи: сопротивление преобразует электрическую энергию в тепловую, и в этом отношении аналогично механическому трению.Считается, что сопротивления рассеивают электрическую энергию в виде тепла.

Источник сопротивления

Металлы можно рассматривать как решетку положительно заряженных ионов металлов, окруженную «морем» мобильных электронов, не связанных с каким-либо конкретным ядром металла.
Эти электроны описываются как занимающие зону проводимости металла.

Когда разность потенциалов — другими словами, напряжение — прикладывается к металлу в цепи, это вызывает чистое движение электронов в зоне проводимости металла.

Движению электронов препятствуют колебания атомов в металлической решетке, из-за чего теряется часть электрической энергии электрического тока — это сопротивление.
Поскольку колебания решетки увеличиваются при повышении температуры, сопротивление металлов также увеличивается при повышении температуры.

Проводники и изоляторы

Электрические проводники, например, металлы, имеют низкое сопротивление.
Идеальный проводник имел бы нулевое сопротивление.

Электрические изоляторы имеют очень высокое сопротивление.Идеальный изолятор имел бы бесконечное сопротивление:
он не будет рассеивать энергию, потому что через него не может протекать ток.

Нулевое сопротивление

При очень низких температурах сопротивление некоторых металлов и материалов падает до нуля: ток течет без рассеивания электрической энергии в виде тепла.
Это явление называется сверхпроводимостью.

Закон Ома

Для многих материалов электрическое сопротивление R определяется законом Ома:

R = V / I

где V — напряжение в вольтах, I — ток в амперах.Единицей измерения сопротивления является ом, символ Ω.

Например, если к устройству приложено напряжение 9,0 В, а измеренный ток равен 2,0 А, тогда значение сопротивления составит 4,5 Ом.

Материалы, которые подчиняются закону Ома, называются омическими резисторами. В общем, металлы являются омическими резисторами, а металлоидные полупроводники — нет.

Использование сопротивления

В реальном мире электрическое сопротивление можно использовать в потребительских устройствах, таких как чайники, электрические тостеры и погружные нагреватели, для преобразования электрической энергии в тепло.

Выходная электрическая мощность резистора определяется умножением (тока через него) на x (напряжения на нем).

P = I V

где P — мощность в ваттах, I — ток в амперах, а V — напряжение в вольтах.

Сопротивление и импеданс

Сопротивление идеального резистора не зависит от частоты электричества.
Если отношение напряжения к току изменяется с частотой, то противодействие току описывается как импеданс, а не сопротивление.

Факты об электроэнергии для детей

Электрическая мощность определяется как мощность, рассеиваемая электрической цепью. Электроэнергия — это показатель скорости использования энергии в течение определенного периода времени. Единицей измерения мощности в системе СИ является ватт, единицей измерения энергии является джоуль, единицей измерения времени является секунда, а единицей измерения электрического тока является ампер.

Когда электрический ток течет по цепи, он замедляется из-за сопротивления в цепи.Устройства могут преобразовывать этот ток в полезные формы работы, такие как тепловое излучение, световое излучение, механическое движение или акустические колебания.

Определение

Электрическая мощность, как и механическая мощность, — это скорость выполнения работы, измеряемая в ваттах и ​​обозначаемая буквой P . Термин ватт используется в разговорной речи для обозначения «электрическая мощность в ваттах». Электрическая мощность в ваттах, производимая электрическим током I , состоящим из заряда Q кулонов каждые т секунд, проходящего через разность электрических потенциалов (напряжений) В , составляет

.

где

Q — электрический заряд в кулонах
t — время в секундах
I — электрический ток в амперах
В — электрический потенциал или напряжение в вольтах

Пояснение

Анимация, показывающая электрическую нагрузку

Электроэнергия преобразуется в другие формы энергии, когда электрические заряды перемещаются через разность электрических потенциалов (напряжений), которая возникает в электрических компонентах в электрических цепях.С точки зрения электроэнергии компоненты в электрической цепи можно разделить на две категории:

  • Пассивные устройства или нагрузки : Когда электрические заряды перемещаются через разность потенциалов от более высокого к более низкому напряжению, то есть когда обычный ток (положительный заряд) перемещается от положительной (+) клеммы к отрицательной (-) терминал, работа ведется за счет зарядов на устройстве. Потенциальная энергия зарядов из-за напряжения между выводами преобразуется в устройстве в кинетическую энергию.Эти устройства называются пассивными компонентами или нагрузками ; они «потребляют» электроэнергию из схемы, преобразовывая ее в другие формы энергии, такие как механическая работа, тепло, свет и т. д. Примерами являются электрические приборы, такие как лампочки, электродвигатели и электрические нагреватели. В цепях переменного тока (AC) направление напряжения периодически меняется на противоположное, но ток всегда течет от более высокого потенциала к стороне с более низким потенциалом.

Анимация, показывающая источник питания

  • Активные устройства или источники питания : если заряды перемещаются «внешней силой» через устройство в направлении от более низкого электрического потенциала к более высокому (таким образом, положительный заряд перемещается от отрицательного к положительному полюсу). ), работа будет выполняться на зарядах, и энергия преобразуется в электрическую потенциальную энергию из какого-либо другого типа энергии, например, механической энергии или химической энергии.Устройства, в которых это происходит, называются активными устройствами или источниками питания ; например, электрические генераторы и батареи.

Некоторые устройства могут быть источником или нагрузкой, в зависимости от проходящего через них напряжения и тока. Например, аккумуляторная батарея действует как источник, когда она обеспечивает питание цепи, но как нагрузка, когда она подключена к зарядному устройству и перезаряжается, или генератор как источник питания, а двигатель как нагрузка.

Поколение

Основная статья: производство электроэнергии

Фундаментальные принципы производства большей части электроэнергии были открыты в 1820-х и начале 1830-х годов британским ученым Майклом Фарадеем.Его основной метод используется до сих пор: электричество генерируется движением проволочной петли или медного диска между полюсами магнита.

Для предприятий электроэнергетики это первый процесс поставки электроэнергии потребителям. Другие процессы, передача и распределение электроэнергии, а также хранение и рекуперация электроэнергии с использованием методов гидроаккумуляции, обычно выполняются в электроэнергетике.

Электроэнергия вырабатывается на электростанциях в основном электромеханическими генераторами, приводимыми в действие тепловыми двигателями, нагреваемыми за счет сгорания, геотермальной энергии или ядерного деления.Другие генераторы приводятся в движение кинетической энергией текущей воды и ветра. Есть много других технологий, которые используются для выработки электроэнергии, например фотоэлектрические солнечные панели.

Батарея — это устройство, состоящее из одного или нескольких электрохимических элементов, которые преобразуют накопленную химическую энергию в электрическую. С момента изобретения первой батареи (или «гальванической батареи») в 1800 году Алессандро Вольта и особенно после технически усовершенствованной ячейки Даниэля в 1836 году, батареи стали обычным источником энергии для многих домашних и промышленных применений.По оценке 2005 года, мировая индустрия аккумуляторных батарей ежегодно приносит 48 миллиардов долларов США при ежегодном росте на 6%. Существует два типа батарей: первичные батареи (одноразовые батареи), которые предназначены для однократного использования и выбрасываются, и вторичные батареи (аккумуляторные батареи), которые предназначены для многократной перезарядки. Батареи бывают разных размеров, от миниатюрных элементов, используемых для питания слуховых аппаратов и наручных часов, до батарейных блоков размером с комнату, которые обеспечивают резервное питание для телефонных станций и компьютерных центров обработки данных.

Электроэнергетика

Электроэнергетика обеспечивает производство и доставку электроэнергии в достаточных количествах в районы, которые нуждаются в электроэнергии, через подключение к сети. Сеть распределяет электроэнергию между потребителями. Электроэнергия вырабатывается центральными электростанциями или распределенной генерацией. В электроэнергетике постепенно наблюдается тенденция к дерегулированию — новые игроки предлагают потребителям конкуренцию традиционным коммунальным компаниям.

Использовать

Многим домашним хозяйствам и предприятиям необходим доступ к электроэнергии, особенно в развитых странах, а в развивающихся странах спрос ниже. Спрос на электроэнергию обусловлен потребностью в электроэнергии для работы бытовых приборов, офисного оборудования, промышленного оборудования и обеспечения достаточной энергии как для домашнего, так и для коммерческого освещения, отопления, приготовления пищи и промышленных процессов. В связи с этим отрасль рассматривается как часть коммунальной инфраструктуры.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *