Решение варианта ИДЗ №1 Линейные электрические цепи постоянного тока МИФИ
ФГБОУ ВПО НИЯУ МИФИ Озерский технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ
Домашнее задание по электротехнике №1
Линейные электрические цепи постоянного тока
Для электрической схемы, в соответствии с вариантом, по заданным сопротивлениям и ЭДС выполнить следующее:
1. Составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму законам Кирхгофа.
2. Найти все токи, пользуясь методом контурных токов.
3. Проверить правильность решения, применив метод узловых потенциалов, предварительно упростив схему, заменив треугольник сопротивлений R4, R5, R6 эквивалентной звездой. Начертить расчетную схему с эквивалентной звездой и показать на ней токи.
4. Определить ток в резисторе R6 методом эквивалентного генератора.
5. Определить показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы
Скачать Решение варианта ИДЗ №1 Линейные электрические цепи постоянного тока МИФИ
reshenie-idz-1-lineynye-elektricheskie-cepi-postoyannogo-toka-mifi.pdf (cкачиваний: 260)
Приборы для измерения тока
Электроизмерительные приборы — это особый вид устройств, которые используются для измерения многих электрических величин. К ним относятся:
- Амперметр переменного тока;
- Вольтметр переменного тока;
- Омметр;
- Мультиметр;
- Частометр;
- Электрические счетчики.
Амперметр
Чтобы определить силу тока в электрической цепи, необходимо применить амперметр. Данный прибор включается в цепь последовательным образом и из-за пренебрежимо малого внутреннего сопротивления не оказывает влияния на ее состояние. Шкала амперметра проградуирована в амперах.
В классическом приборе через электромагнитную катушку проходит измеряемый ток, который образует магнитное поле, заставляющее отклоняться магнитную стрелку. Угол отклонения прямо пропорционален измеряемому току.
Электродинамический амперметр имеет более сложный принцип работы. В нем находятся две катушки: одна подвижная, другая стоит на месте. Между собой они могут быть соединены последовательно или параллельно. При прохождении тока через катушки их магнитные поля начинают взаимодействовать, что в результате заставляет подвижную катушку с закрепленной на ней стрелкой отклониться на некоторый угол, пропорциональный величине измеряемого тока.
Вольтметр
Для определения величины напряжения (разности потенциалов) на участке цепи используют вольтметр. Подключаться прибор должен параллельно цепи и обладать высоким внутренним сопротивлением. Тогда лишь сотые доли силы тока попадут в прибор.
Принцип работы заключается в том, что внутри вольтметра установлена катушка и последовательно подключенный резистор с сопротивлением не менее 1кОм, на котором проградуирована шкала вольтов. Самое интересное, что на самом деле резистор регистрирует силу тока. Однако деления подобраны таким образом, что показания соответствуют значению напряжения.
Омметр
Данный прибор используют для определения электрически активного сопротивления. Принцип действия состоит в изменении измеряемого сопротивления в напрямую зависящее от него напряжение благодаря операционному усилителю. Нужный объект должен быть подключен к цепи обратной связи или к усилителю.
Если омметр электронный, то он будет работать по принципу измерения силы тока, протекающего через необходимое сопротивление при постоянной разности потенциалов. Все элементы соединяют последовательно. В этом случае сила тока будет иметь следующую зависимость: I = U/(r0 + rx), где U — ЭДС источника, r0 — сопротивление амперметра, rx — искомое сопротивление. Согласно этой зависимости и определяют сопротивление.
Мультиметр
Приведенные в пример приборы сегодня используют лишь в школах на уроках физики. Для профессиональных задач были придуманы мультиметры. Самое обычное устройство включает в себя одновременно функции амперметра, вольтметра и омметра. Прибор бывает как легко переносимым, так и огромным стационарным с большим количеством возможностей. Название «мультиметр» в первый раз было применено именно к цифровому измерителю. Аналоговые приборы чаще называют «авометр», «тестер» или просто «Цешка».
Работа тока — сложная, но очень важная тема в электродинамике. Не зная ее, не получится решить даже простейших задач. Даже электрики используют формулы по нахождению работы для проведения необходимых подсчетов.
Для определения работы, которая совершается током, проходящим по некоторому участку цепи, нужно воспользоваться определением напряжения: . Значит,
где А — работа тока; q — электрический заряд, который прошел за определенное время через исследуемый участок цепи. Подставив в последнее равенство формулу q = It, имеем:
Работа электрического тока на участке цепи является произведением напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, на протяжении которого совершалась работа.
Метод контурных токов в цепи с источниками токов
Алгоритм метода контурных токов в цепи с источниками токов
- Задаются направлением токов ветвей и обозначают их на схеме.
- Строят контурные токи, проходящие через источники тока. Величина каждого такого контурного тока известна и равна току источника тока, через который проходит данный контурный ток (строим контурные токи так, что через источник тока проходит только один контурный ток!).
- Определяют независимые контуры и их нумеруют. Независимые контуры, для которых составляются уравнения метода контурных токов, можно определить, если мысленно удалить источники тока (в нашем случае остается один независимый контур!).
- Выбирают направление контурных токов (целесообразно в одну сторону) и составляют уравнения по методу контурных токов, обходя каждый контур в направлении его контурного тока.
- Полученную систему алгебраических уравнений решают относительно неизвестных контурных токов.
- Искомые токи по методу контурных токов находят как алгебраическую сумму контурных токов, проходящих по данной ветви. Токи в ветвях связи равны контурным токам.
Решение ИДЗ-2 Расчет однофазных цепей синусоидального тока МИФИ
ФГБОУ ВПО НИЯУ МИФИ Озерский технологический институт – филиал НИЯУ МИФИ
Домашнее задание по электротехнике №2
Расчет однофазных цепей синусоидального тока
Для заданной цепи синусоидального тока (f = 50 Гц), в соответствии с вариантом, определить:
- Токи во всех ветвях цепи и напряжения на отдельных участках (элементах).
- Показание вольтметра, активную (показание ваттметра) и реактивную мощности источника ЭДС.
- Построить в масштабе на комплексной плоскости векторную диаграмму токов и напряжений.
- Составить баланс активных и реактивных мощностей.
Скачать Решение варианта Расчет однофазных цепей синусоидального тока МИФИ
idz-2-reshenie-raschet-odnofaznyh-cepey-sinusoidalnogo-toka-mifi.pdf (cкачиваний: 307)
АГЗ МЧС РГР №1 Расчёт линейных цепей постоянного тока
Задание 1 Расчёт линейных цепей постоянного тока
Для электрической схемы, изображенной на рисунках 1.1 – 1.50, по заданным в таблице 1.2 сопротивлением и ЭДС выполнить следующее:
- Составить систему уравнений, необходимых для определения токов по первому и второму правилам Кирхгофа.
- Найти и вычислить все токи, пользуясь методом контурных токов (решения провести с помощью составления матрицы для системы уравнений и определителей).
- Проверить правильность решения, применив метод узлового напряжения, предварительно упростить схему, заменив треугольник сопротивлений r4, r5 и r6 эквивалентной звездой. Начертить расчётную схему с эквивалентной звездой и показать на ней токи.
- Определить ток в резисторе r6 методом эквивалентного генератора.
- Определить показание вольтметра и составить баланс мощностей для заданной схемы.
- Построить в масштабе потенциальную диаграмму для внешнего контура.
Скачать решение варианта Задания 1 Расчёт линейных цепей постоянного тока
zadanie1-raschet-lineynyh-cepey-postoyannogo-toka.pdf (cкачиваний: 522)
Упражнения
Упражнение №1
В цепь с напряжением в $127 space В$ включена электрическая лампа, сила тока в которой равна $0.6 space А$. Найдите мощность тока в лампе.
Дано:$U = 127 space В$$I = 0.6 space А$
$P — ?$
Посмотреть решение и ответ
Скрыть
Решение:
Мощность электрического тока в лампе рассчитывается по формуле: $P = UI$.
$P = 127 space В cdot 0.6 space А = 76.2 space Вт$.
Ответ: $P = 76.2 space Вт$.
Упражнение №2
Электроплитка рассчитана на напряжение $220 space В$ и силу тока $3 space А$. Определите мощность тока в плитке.
Дано:$U = 220 space В$$I = 3 space А$
$P — ?$
Посмотреть решение и ответ
Скрыть
Решение:
Мощность электрического тока в плитке рассчитаем по формуле: $P = UI$.
$P = 220 space В cdot 3 space А = 660 space Вт$.
Ответ: $P = 660 space Вт$.
Упражнение №3
Пользуясь таблицей 1, вычислите, какую работу совершает за $1 space ч$ электрический ток в лампе карманного фонаря, осветительной лампе мощностью $200 space Вт$, в лампе звезды башни Кремля.
Дано:$t = 1 space ч$$P_1 = 1 space Вт$$P_2 = 200 space Вт$$P_3 = 5000 space Вт$
СИ:$t = 3600 space с$
$A_1 — ?$$A_2 — ?$$A_3 — ?$
Посмотреть решение и ответ
Скрыть
Решение:
Мощность тока по определению равна работе, которую ток совершает за единицу времени: $P = frac{A}{t}$.
Выразим отсюда работу и рассчитаем ее для каждой лампы:$A = Pt$.
Работа тока в лампе карманного фонаря:$A_1 = P_1 t$,$A_1 = 1 space Вт cdot 3600 space с = 3600 space Дж = 3.6 space кДж$.
Работа тока в осветительной лампе:$A_2 = P_2 t$,$A_2 = 200 space Вт cdot 3600 space с = 720 space 000 space Дж = 720 space кДж$.
Работа тока в лампе звезды башни Кремля:$A_3 = P_3 t$,$A_3 = 5000 space Вт cdot 3600 space с = 18 space 000 space 000 space Дж = 18 space МДж$.
Ответ: $A_1 = 3.6 space кДж$, $A_2 = 720 space кДж$, $A_3 = 18 space МДж$.
Упражнение №4
Рассмотрите один-два электроприбора, используемые в квартире. Найдите по паспорту приборов их мощность. Определите работу тока в них за $10 space мин$.
Если вы не можете найти паспорт прибора, внимательно рассмотрите его. Часто производители указывают мощность на самом устройстве. Мы возьмем пылесос мощностью $2000 space Вт$ и фен для волос мощностью $2200 space Вт$ (рисунок 2).
Рисунок 2. Бытовые приборы с известной мощностью
Дано:$t = 10 space мин$$P_1 = 2000 space Вт$$P_2 = 2200 space Вт$
СИ:$t = 600 space с$
$A_1 — ?$$A_2 — ?$
Посмотреть решение и ответ
Скрыть
Решение:
Мощность тока по определению равна работе, которую ток совершает за единицу времени: $P = frac{A}{t}$.
Выразим отсюда работу и рассчитаем ее для каждого прибора:$A = Pt$.
Работа тока в пылесосе, совершенная за $10 space мин$ его использования:$A_1 = P_1t$,$A_1 = 2000 space Вт cdot 600 space с = 1 space 200 space 000 space Дж = 1.2 space МДж$.
Работа тока в фене для волос, совершенная за $10 space мин$ его использования:$A_2 = P_2t$,$A_2 = 2200 space Вт cdot 600 space с = 1 space 320 space 000 space Дж = 1.32 space МДж$.
Ответ: $A_1 = 1.2 space МДж$, $A_2 = 1.32 space МДж$.
Метод узловых (потенциалов) напряжений
ТОЭ › Методы расчета цепей постоянного тока
При изучении основ электротехники приходится сталкиваться с необходимостью расчета тех или иных параметров различных схем. И самое простое, что приходится делать – это расчет токов ветвей в цепях постоянного тока.
Существует несколько наиболее применяемых методов расчетов для таких цепей: с помощью законов Кирхгофа, методом контурных токов, узловых потенциалов, методом эквивалентного генератора, эквивалентного источника тока, методом наложения. Для расчета более сложных цепей, например, в нелинейных схемах, могут применяться метод аппроксимации, графические методы и другие. В данном разделе рассмотрим один из методов определения токов в цепи постоянного тока – метод узловых потенциалов.
Важно отличать метод узловых напряжений (потенциалов) от метода узлового напряжения (метод двух узлов)
Метод узловых потенциалов примеры решения задач
Для того, чтобы лучше разобраться в этом вопросе, рассмотрим конкретный пример схемы, показанной на рис.1.
Рис.1. Схема постоянного тока
Для начала обозначают направления токов в ветвях. Направление можно выбирать любым. Если в результате вычислений какой-то из токов получится с отрицательным значением, значит, его направление в действительности будет направлено в противоположную сторону относительно ранее обозначенного. Если в ветви имеется источник, то для удобства лучше обозначить направление тока в этой ветви совпадающим с направлением источника в этой ветви, хотя и не обязательно. Далее один из узлов схемы заземляем. Заземленный узел будет называться опорным, или базисным. Такой метод заземления на общее токораспределение в схеме влияния не оказывает.
Какой именно узел заземлять, значения не имеет. Заземлим, например, узел 4 φ4 = 0.
Каждый из этих узлов будет обладать своим значением потенциала относительно узла 4. Именно значения этих потенциалов для дальнейшего определения токов и находят. Соответственно, для удобства этим потенциалам присваивают номера в соответствии с номером узла, т.е. φ1, φ2, φ3. Далее составляется система уравнений для оставшихся узлов 1, 2, 3.
В общем виде система имеет вид:
Использованные в этой системе уравнений буквенно-цифровые обозначения
имеют следующий смысл:
– сумма проводимостей ветвей, сходящихся в узле 1. В данном случае
– сумма проводимостей ветвей, сходящихся в узле 2. В данном случае
– сумма проводимостей ветвей, сходящихся в узле 3. В данном случае
– сумма проводимостей ветвей, соединяющих узлы 1 и 2, взятая со знаком «минус». Для этого единица и взята с отрицательным знаком:
– сумма проводимостей ветвей, соединяющих узлы 1 и 3, взятая со знаком «минус». Для этого единица и в этом случае взята с отрицательным знаком:
Аналогично находятся и остальные проводимости:
J11 – узловой ток узла 1, в котором участвуют ветви, подходящие именно к этому узлу, и содержащие в своем составе ЭДС. При этом, если ЭДС ветви, входящий в узел, направлена к рассматриваемому узлу (в данном случае к узлу 1), то такой узловой ток записывается с плюсом, если от узла, то с минусом. В данном случае
Аналогично
В результате всех ранее приведенных вычисленных значений исходная система уравнений примет вид:
Решать данную систему можно всеми доступными методами, мы же для упрощения решим ее в пакете Mathcad:
В результате получены следующие значения потенциалов в узлах цепи:
Токи в ветвях находятся в соответствии с законом Ома. Поясним это простыми словами.
В ветви с сопротивлением и источником, учитывая ранее обозначенное направление тока в рассматриваемой ветви, необходимо из потенциала узла, находящегося у начала стрелки направления тока, вычесть потенциал узла, находящегося у конца стрелки направления тока, а затем прибавить значение ЭДС в этой ветви. Далее все это разделить на сопротивление, имеющееся в ветви. Если бы ток и ЭДС в рассматриваемой ветви не совпадали по направлению, тогда значение ЭДС вычиталось. В ветви без ЭДС действует то же самое правило, только ЭДС в числителе, разумеется, отсутствует. В нашем примере получим, что
Значение тока первой ветви, как видно из расчета, получилось отрицательным. Значит, в действительности, этот ток направлен в противоположную сторону относительно его обозначенного направления на рис.1.
Правильность расчетов можно проверить, например, составлением баланса мощностей либо, к примеру, моделированием, схемы. Выполним моделирование в программе Multisim.
Рис.2. Моделирование в Multisim
Как видим, результаты моделирования совпадают с расчетными значениями. Незначительная разница в тысячных долях из-за округлений промежуточных вычислений.
АГЗ МЧС РГР-2 Расчёт линейных цепей однофазного синусоидального тока
Расчётно-графическая работа №2 Расчёт линейных цепей однофазного синусоидального тока
Задание 2.1 Электрическая цепь с одним источником энергии
Для электрических схем, изображенных на рисунках 2.1.1 – 2.1.40, по заданным в таблице 2.1.2 параметрам и ЭДС источника определить токи во всех ветвях цепи и напряжения на отдельных участках. Составить баланс активной и реактивной мощностей. Построить в масштабе на комплексной плоскости векторную диаграмму токов и потенциальную диаграмму напряжений по внешнему контуру. Определить показание вольтметра и активную мощность, показываемую ваттметром.
РГР Расчет цепи постоянного тока УГТУ Ухта
Методические указания предназначены для самостоятельного выполнения расчетно-графической работы по электротехнике для студентов специальности 230102 «Автоматизированные системы обработки информации и управления» (АИС).
Методические указания содержат задания на выполнение работы по анализу цепи постоянного тока.
РГР Расчет цепи постоянного тока
Для электрической схемы, изображенной на рис. 2.13, выполнить следующее:
1 Упростить схему, заменив последовательно и параллельно соединенные резисторы ветвей эквивалентными. Дальнейший расчет вести для упрощенной схемы.
2 Составить на основании законов Кирхгофа систему уравнений для расчета токов во всех ветвях схемы.
2.3 Определить токи во всех ветвях схемы методом контурных токов.
2.4 Определить ток в заданной по условию ветви (номер ветви указан в таблице 1), используя метод эквивалентного генератора.
2.5 Начертить потенциальную диаграмму для внешнего контура.
Мощность электрического тока
Работа, произведенная в единицу времени, называется мощностью и обозначается буквой P.
Из этой формулы имеем:
A = P × t.
Единица измерения мощности:
1 (Дж/сек) иначе называется ваттом (Вт). Подставляя в формулу мощности выражение для работы электрического тока, имеем:
P = U × I (Вт).
Формула мощности электрического тока может быть выражена также через потребляемый ток и сопротивление потребителя:
Кроме ватта, на практике применяются более крупные единицы измерения электрической мощности. Электрическая мощность измеряется в:
100 Вт = 1 гектоватт (гВт); 1000 Вт = 1 киловатт (кВт); 1000000 Вт = 1 мегаватт (МВт).
Электрическая мощность измеряется специальным прибором – ваттметром. Ваттметр имеет две обмотки (катушки): последовательную и параллельную. Последовательная катушка является токовой и включается последовательно с нагрузкой на участке цепи, где производятся измерения, а параллельная катушка – это катушка напряжения, она соответственно включается параллельно этой нагрузке. Принцип действия ваттметра основан на взаимодействии двух магнитных потоков создаваемых током, протекающим по обмотке подвижной катушки (токовой катушки), и током, проходящим по неподвижной катушке (катушке напряжения). При прохождении измеряемого тока по обмотке подвижной и неподвижной катушек образуются два магнитных поля, при взаимодействии которых подвижная катушка стремится расположится так, чтобы направление ее магнитного поля совпадало с направлением магнитного поля неподвижной катушки. Вращающему моменту противодействует момент, созданный спиральными пружинками, через которые в подвижную катушку проводится измеряемый ток. Противодействующий момент пружинок прямо пропорционален углу поворота катушки. Стрелка, укрепленная на подвижной катушке, указывает значение измеряемой величины. Схема включения ваттметра показана на рисунке 2.
| Рисунок 2. Схема включения ваттметра |
Если вы решили измерить потребляемую мощность, какой либо имеющейся у вас нагрузки, и при этом у вас отсутствует ваттметр, вы можете «изготовить» ваттметр своими руками. Из формулы P = I × U видно, что мощность, потребляемую в сети, можно определить, умножив ток на напряжение. Поэтому для определения мощности, потребляемой из сети, следует использовать два прибора, вольтметр и амперметр. Измерив амперметром потребляемый ток и вольтметром напряжение питающей сети, необходимо показание амперметра умножить на показание вольтметра.
Так, например, мощность, потребляемая сопротивлением r, при показании амперметра 3 А и вольтметра 220 В будет:
P = I × U = 3 × 220 = 660 Вт.
Для практических измерений электрической работы (энергии) джоуль является слишком мелкой единицей.
Если время t подставлять не в секундах, а в часах, то получим более крупные единицы электрической энергии:
1 Дж = 1 Вт × сек; 1 Вт × ч = 3600 ватт × секунд = 3600 Дж; 100 Вт × ч = 1 гектоватт × час (гВт × ч); 1000 Вт × ч = 1 киловатт × час (кВт × ч).
Электрическая энергия измеряется счетчиками электрической энергии.
Видео 1. Работа и мощность электрического тока
Еще немного о мощности
Работа и мощность электрического тока
Видео 1. Работа и мощность электрического тока
Еще немного о мощности
Видео 2. Еще немного о мощности
Пример 1. Определить мощность, потребляемую электрическим двигателем, если ток в цепи равен 8 А и двигатель включен в сеть напряжением 220 В.
P = I × U = 8 × 220 = 1760 Вт = 17,6 гВт = 1,76 кВт.
Пример 2. Какова мощность, потребляемая электрической плиткой, если плитка берет из сети ток в 5 А, а сопротивление спирали плитки равно 24 Ом?
P = I 2 × r = 25 × 24 = 600 Вт = 6 гВт = 0,6 кВт.
При переводе механической мощности в электрическую и обратно необходимо помнить, что 1 лошадиная сила (л. с.) = 736 Вт; 1 киловат (кВт) = 1,36 л. с.
Пример 3. Определить энергию, расходуемую электрической плиткой мощностью 600 Вт в течение 5 часов.
A = P × t = 600 × 5 = 3000 Вт × ч = 30 гВт × ч = 3 кВт × ч
Пример 4. Определить стоимость горения двенадцати электрических ламп в течение месяца (30 дней), если четыре из них по 60 Вт горят по 6 часов в сутки, а остальные восемь ламп по 25 Вт горят по 4 часа в сутки. Цена за энергию (тариф) 2,5 рубля за 1 кВт × ч.
Мощность четырех ламп по 60 Вт.
P = 60 × 4 = 240 Вт.
Число часов горения этих ламп в месяц:
t = 6 × 30 = 180 часов.
Энергия, расходуемая этими лампами:
A = P × t = 240 × 180 = 43200 Вт × ч = 43,2 кВт × ч.
Мощность остальных восьми ламп по 25 Вт.
P = 25 × 8 = 200 Вт.
Число часов горения этих ламп в месяц:
t = 4 × 30 = 120 часов.
Энергия, расходуемая этими лампами:
A = P × t = 200 × 120 = 24000 Вт × ч = 24 кВт × ч.
Общее количество расходуемой энергии:
43,2 + 24 = 67,2 кВт × ч
Стоимость всей потребленной энергии:
67,2 × 2,5 = 168 рублей.
«Постоянный электрический ток. Действие электрического тока»
Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц. Для того чтобы в проводнике существовал электрический ток, необходимы два условия: 1) наличие свободных заряженных частиц, 2) электрическое поле, которое создаёт их направленное движение. Проходя по цепи, происходит действие электрического тока (тепловое, магнитное, химическое).
При существовании тока в разных средах: в металлах, жидкостях, газах — электрический заряд переносится разными частицами. В металлах этими частицами являются электроны, в жидкостях заряд переносится ионами, в газах — электронами, положительными и отрицательными ионами.
Дистиллированная вода не проводит электрический ток, поскольку она не содержит свободных зарядов. Если в воду добавить поваренную соль или медный купорос, то в ней появятся свободные заряды, и она станет проводником электрического тока.
Газы в обычных условиях тоже не проводят электрический ток, так как в них нет свободных зарядов. Однако если в воздушный промежуток между двумя металлическими пластинами, соединёнными с источником тока, внести зажжённую спичку или спиртовку, то газ станет проводником и гальванометр зафиксирует протекание тока по цепи.
Постоянный электрический ток
Постоянный электрический ток — это электрический ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению. Постоянный ток является разновидностью однонаправленного тока (англ. direct current), т.е. тока, не изменяющий своего направления. Часто можно встретить сокращения DC от первых букв англ. слов, или символом по ГОСТ 2.721-74.
На рисунке красным цветом изображён график постоянного тока. По горизонтальной оси отложен масштаб времени t, а по вертикальной — масштаб тока I или электрического напряжения U. Как видно, график постоянного тока представляет собой прямую линию, параллельную горизонтальной оси (оси времени).
При постоянном токе через каждое поперечное сечение проводника в единицу времени протекает одинаковое количество электричества (электрических зарядов). Постоянный электрический ток — это постоянное направленное движение заряженных частиц в электрическом поле.
Источник тока
Направленное движение зарядов обеспечивается электрическим полем. Электрическое поле в проводниках создаётся и поддерживается источником тока. В источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц. Эти частицы накапливаются на полюсах источника тока. Один полюс источника заряжается положительно, другой — отрицательно. Между полюсами источника образуется электрическое поле, под действием которого заряженные частицы начинают двигаться упорядоченно.
В источнике тока совершается работа при разделении заряженных частиц. При этом различные виды энергии превращаются в электрическую энергию. В электрофорной машине в электрическую энергию превращается механическая энергия, в гальваническом элементе — химическая.
Действие электрического тока
Электрический ток, проходя по цепи, производит различные действия. Тепловое действие электрического тока заключается в том, что при его прохождении по проводнику в нём выделяется некоторое количество теплоты. Пример применения теплового действия тока — электронагревательные элементы чайников, электроплит, утюгов и пр. В ряде случаев температура проводника нагревается настолько сильно, что можно наблюдать его свечение. Это происходит в электрических лампочках накаливания.
Магнитное действие электрического тока проявляется в том, что вокруг проводника с током возникает магнитное поле, которое, действуя на магнитную стрелку, расположенную рядом с проводником, заставляет её поворачиваться. Благодаря магнитному действию тока можно превратить железный гвоздь в электромагнит, намотав на него провод, соединённый с источником тока. При пропускании по проводу электрического тока гвоздь будет притягивать железные предметы.
Химическое действие электрического тока проявляется в том, что при его прохождении в жидкости на электроде выделяется вещество. Если в стакан с раствором медного купороса поместить угольные электроды и присоединить их к источнику тока, то, вынув через некоторое время эти электроды из раствора, можно обнаружить на электроде, присоединённом к отрицательному полюсу источника (на катоде), слой чистой меди.
Некоторые источники утверждают, что существует также механическое действие (например, рамка, по которой течет ток, поворачивается, если её поместить между полюсами магнитов) и световое (светодиоды).
Конспект по по физике в 8 классе: «Постоянный электрический ток. Действие электрического тока».
Следующая тема: «Сила тока. Напряжение»
Источник: