Ток это что формула

Сила тока

Сила тока с точки зрения гидравлики

Думаю, вы не раз слышали такое словосочетание, как «сила тока«. А для чего нужна сила? Ну как для чего? Чтобы совершать полезную или бесполезную работу. Главное, чтобы что-то делать. Каждый из нас обладает какой-либо силой. У кого-то сила такая, что он может одним ударом разбить кирпич в пух и в прах, а другой не сможет поднять даже соломинку. Так вот, дорогие мои читатели, электрический ток тоже обладает силой.

Представьте себе шланг, с помощью которого вы поливаете свой огород

Давайте теперь проведем аналогию. Пусть шланг — это провод, а вода в нем — электрический ток. Мы чуть-чуть приоткрыли краник и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала. Сила струи очень слабая.

А давайте теперь откроем краник на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что можно даже полить соседский огород.

В обоих случаях диаметр шланга одинаков.

А теперь представьте, что вы наполняете ведро. Напором воды из какого шланга вы его быстрее наполните? Разумеется из зеленого, где напор воды очень сильный. Но почему так происходит? Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из желтого и зеленого шланга выйдет тоже разный. Или иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.

Разберем еще один интересный пример. Давайте допустим, что у нас есть большая труба, и к ней заварены две другие, но одна в два раза меньше диаметром, чем другая.

Из какой трубы объем воды будет выходить больше за секунду времени? Разумеется с той, которая толще в диаметре, потому что площадь поперечного сечения S2 большой трубы больше, чем площадь поперечного сечения S1 малой трубы. Следовательно, сила потока через большую трубу будет больше, чем через малую, так как объем воды, который протекает через поперечное сечение трубы S2, будет в два раза больше, чем через тонкую трубу.

Что такое сила тока?

Итак, теперь давайте все что мы тут пописали про водичку применим к электронике. Провод — это шланг. Тонкий провод — это тонкий в диаметре шланг, толстый провод — это толстый в диаметре шланг, можно сказать — труба. Молекулы воды — это электроны. Следовательно, толстый провод при одинаковом напряжении можно протащить больше электронов, чем тонкий. И вот здесь мы подходим вплотную к самой терминологии силы тока.

Все это выглядит примерно вот так. Здесь я нарисовал круглый проводок, «разрезал» его и получил ту самую площадь поперечного сечения. Именно через нее и бегут электроны.

За период времени берут 1 секунду.

Формула силы тока

Формула для чайников будет выглядеть вот так:

I — собственно сила тока, Амперы

N — количество электронов

t — период времени, за которое эти электроны пробегут через поперечное сечение проводника, секунды

Более правильная (официальная) формула выглядит вот так:

Δq — это заряд за какой-то определенный промежуток времени, Кулон

Δt — тот самый промежуток времени, секунды

I — сила тока, Амперы

Итак, теперь можно официально сказать, что если через поперечное сечение проводника за 1 секунду пролетят 6,24151⋅10 18 электронов, то сила тока в таком проводнике будет равна 1 Ампер! Все! Ничего не надо больше придумывать! Так и скажите своему преподавателю по физике).

Если преподу не понравится ваш ответ, то скажите типа что-то этого:

Сила тока — это физическая величина, равная отношению количества заряда прошедшего через поверхность (читаем как через площадь поперечного сечения) за какое-то время. Измеряется как Кулон/секунда. Чтобы сэкономить время и по другим морально-эстетическим нормам, Кулон/секунду договорились называть Ампером, в честь французского ученого-физика.

Сила тока и сопротивление

Давайте еще раз глянем на шланг с водой и зададим себе вопросы. От чего зависит поток воды? Первое, что приходит в голову — это давление. Почему молекулы воды движутся в рисунке ниже слева-направо? Потому, что давление слева, больше чем справа. Чем больше давление, тем быстрее побежит водичка по шлангу — это элементарно.

Теперь такой вопрос: как можно увеличить количество электронов через площадь поперечного сечения?

Первое, что приходит на ум — это увеличить давление. В этом случае скорость потока воды увеличится, но ее много не увеличишь, так как шланг порвется как грелка в пасти Тузика.

Второе — это поставить шланг бОльшим диаметром. В этом случае у нас количество молекул воды через поперечное сечение будет проходить больше, чем в тонком шланге:

Все те же самые умозаключения можно применить и к обыкновенному проводу. Чем он больше в диаметре, тем больше он сможет «протащить» через себя силу тока. Чем меньше в диаметре, то желательно меньше его нагружать, иначе его «порвет», то есть он тупо сгорит. Именно этот принцип заложен в плавких предохранителях. Внутри такого предохранителя тонкий проводок. Его толщина зависит от того, на какую силу тока он рассчитан.

плавкий предохранитель

Как только сила тока через тонкий проводок предохранителя превысит силу тока, на которую рассчитан предохранитель, то плавкий проводок перегорает и размыкает цепь. Через перегоревший предохранитель ток уже течь не может, так как проводок в предохранителе в обрыве.

сгоревший плавкий предохранитель

Поэтому, силовые кабели, через которые «бегут» сотни и тысячи ампер, берут большого диаметра и стараются делать из меди, так как ее удельное сопротивление очень мало.

Сила тока в проводнике

Очень часто можно увидеть задачки по физике с вопросом: какая сила тока в проводнике? Проводник, он же провод, может иметь различные параметры: диаметр, он же площадь поперечного сечения; материал, из которого сделан провод; длина, которая играет также важную роль.

Да и вообще, сопротивление проводника рассчитывается по формуле:

формула сопротивления проводника

Таблица с удельным сопротивлением из разных материалов выглядит вот так.

таблица с удельным сопротивлением веществ

Для того, чтобы найти силу тока в проводнике, мы должны воспользоваться законом Ома для участка цепи. Выглядит он вот так:

закон Ома

Задача

задача на силу тока в проводнике

Как измерить силу тока?

Для того, чтобы измерить значение силы тока, мы должны использовать специальные приборы — амперметры. В настоящее время силу тока можно измерить с помощью цифрового мультиметра, который может измерять и силу тока, и напряжение и сопротивление и еще много чего. Для того, чтобы измерить силу тока, мы должны вставить наш прибор в разрыв цепи вот таким образом.

Более подробно как это сделать, можете прочитать в этой статье.

Также советую посмотреть обучающее видео, где очень умный преподаватель объясняет простым языком, что такое «сила тока».

Источник

Сила тока

Статья находится на проверке у методистов Skysmart.
Если вы заметили ошибку, сообщите об этом в онлайн-чат
(в правом нижнем углу экрана).

Электрический ток

По проводам течет электрический ток. Причем он именно «течет», практически как вода. Представим, что вы — счастливый фермер, который решил полить свой огород из шланга. Вы чуть-чуть приоткрыли кран, и вода сразу же побежала по шлангу. Медленно, но все-таки побежала.

Сила струи очень слабая. Потом вы решили, что напор нужен побольше и открыли кран на полную катушку. В результате струя хлынет с такой силой, что ни один помидор не останется без внимания, хотя в обоих случаях диаметр шланга одинаков.

А теперь представьте, что вы наполняете два ведра из двух шлангов. У одного из них напор сильнее, у другого слабее. Быстрее наполнится то ведро, в которое льется вода из шланга с сильным напором. Все дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из двух разных шлангов тоже разный. Иными словами, из зеленого шланга количество молекул воды выбежит намного больше, чем из желтого за равный период времени.

Если мы возьмем проводник с током, то будет происходить то же самое: заряженные частицы будут двигаться по проводнику, как и молекулы воды. Если больше заряженных частиц будет двигаться по проводнику, то «напор» тоже увеличится.

Сила тока

Сразу возникает потребность в величине, которой мы будем «напор» электрического тока измерять. Такая, чтобы она зависела от количества частиц, которые протекают по проводнику.

Сила тока — это физическая величина, которая показывает, какой заряд прошел через проводник.

Как обозначется сила тока?

Сила тока обозначается буквой I

Сила тока

I = q/t

Сила тока измеряется в Амперах. Единица измерения выбрана не просто так.

Во-первых, она названа в честь физика Андре-Мари Ампера, который занимался изучением электрических явлений. А во-вторых, единица этой величины выбрана на основе явления взаимодействия двух проводников.

Здесь аналогии с водопроводом провести, увы, не получится. Шланги с водой не притягиваются и не отталкиваются вблизи друг друга (а жаль, было бы забавно).

Когда ток проходит по двум параллельным проводникам в одном направлении, проводники притягиваются. А когда в противоположном направлении (по этим же проводникам) — отталкиваются.

За единицу силы тока 1 А принимают силу тока, при которой два параллельных проводника длиной 1 м, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой 0,0000002 Н.

Задача

Найти силу тока в цепи, если за 2 секунды в ней проходит заряд, равный 300 мКл.

Решение:

Возьмем формулу силы тока

I = 300 мКл / 2 с = 150 мА

Ответ: сила тока в цепи равна 150 мА

Проводники и диэлектрики

Некоторые делят мир на черное и белое, а мы — на проводники и диэлектрики.

Медь, железо, алюминий, олово, свинец, золото, серебро, хром, никель, вольфрам

Воздух, дистиллированная вода, поливинилхлорид, янтарь, стекло, резина, полиэтилен, полипропилен, полиамид, сухое дерево, каучук

То, что диэлектрик не проводит электрический ток, не значит, что он не может накапливать заряд. Накопление заряда не зависит от возможности его передавать.

Направление тока

Раньше в учебниках по физике писали так: когда-то давно решили, что ток направлен от плюса к минуса, а потом узнали, что по проводам текут электроны. Но электроны эти — отрицательные, а значит к минусу идти не могут. Но раз уже условились о направлении, поэтому оставим, как есть. Вопрос тогда возникал у всех: почему нельзя поменять направление тока? Но ответ так никто и не получил.

Сейчас пишут немного иначе: положительные частицы текут по проводнику от плюса к минусу, туда и направлен ток. Здесь вопросов ни у кого не возникает.

Так и какая версия верна?

На самом деле, обе. Носители заряда в каждом типе материала разные. В металлах — это электроны, в электролитах — ионы. У каждого типа частиц свои знаки и потребность в том, чтобы бежать к противоположно заряженному полюса источника тока.

Не будем же мы для каждого типа материала выбирать направление тока, чтобы решить задачу! Поэтому принято направлять ток от плюса к минусу. В большинстве задач школьного курса направление тока роли не играет, но есть то самое коварное меньшинство, где этот момент будет очень важным. Поэтому запомните — направляем ток от плюса к минусу.

Источник тока

Вода в шланге берется из водопровода, ключа с водой в земле — в общем, не из ниоткуда. Электрический ток тоже имеет свой источник.

В качестве источника может выступить, например, гальванический элемент (привычная батарейка). Батарейка работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции выделяют энергию, которая потом передается электрической цепи.

У любого источника обязательно есть полюса — «плюс» и «минус». Полюса — это его крайние положения. По сути клеммы, к которым присоединяется электрическая цепь. Собственно, ток как раз течет от «+» к «-».

Амперметр

Мы знаем, куда ток направлен, в чем измеряется сила тока, как ее вычислить, зная заряд и время, за которое этот заряд прошел. Осталось только измерить.

Прибор для измерения силы тока называется амперметр. Его включают в электрическую цепь последовательно с тем проводником, в котором ток измеряют.

Амперметры бывают очень разными по принципу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, тепловые и индукционные — и это только самые распространенные.

Мы рассмотрим только принцип действия теплового амперметра, потому что для понимания принципа действия других устройств необходимо знать, что такое магнитное поле и катушки.

Тепловой амперметр основан на свойстве тока нагревать провода. Устроен так: к двум неподвижным зажимам присоединена тонкая проволока. Эта тонкая проволока оттянута вниз шелковой нитью, связанной с пружиной. По пути эта нить петлей охватывает неподвижную ось, на которой закреплена стрелка. Измеряемый ток подводится к неподвижным зажимам и проходит через проволоку (на рисунке стрелками показан путь тока).

Под действием тока проволока немного нагреется, из-за чего удлинится, вследствие этого шелковая нить, прикрепленная к проволоке, оттянется пружиной. Движение нити повернет ось, а значит и стрелку. Стрелка покажет величину измерения.

Источник

Что такое сила тока?

Определение, формула, в чём измеряется сила тока.

Сила электрического тока (I) — физическая величина, численно равная заряду q, прошедшему через поперечное сечение проводника за единицу времени t. Единица измерения силы тока в СИ — Ампер (А).

Силу тока на практике часто выражают в килоамперах (кА), миллиамперах (мА), микроамперах (мкА):

Единица измерения силы электрического тока названа в честь французского математика и физика Андре-Мари Ампера (1775-1836).

Интересный факт! В проводниках, как известно, могут двигаться электроны. Так вот, можно утверждать, что через поперечное сечение проводника течет ток силой 1 А, если за 1 секунду через него проходит 6,242⋅10 18 электронов.

Формула для расчёта силы электрического тока

При условии, что течёт электрический ток постоянной силы, сила электрического тока I может быть рассчитана по следующей формуле:

Из этого уравнения вытекают следующие соотношения между единицами измерения:

1 А = 1 Кулон / 1 секунда = 1 Кл / 1 c.

Силу электрического тока в проводнике также можно рассчитать с помощью закона Ома для участка цепи:

Больше вариантов того, как можно найти силу электрического тока с примерами рассмотрено мной в статье: https://www.asutpp.ru/kak-nayti-silu-toka.html

Сила электрического тока в электрических цепях с последовательным и параллельным соединением проводников.

В статье «последовательное и параллельное соединение проводников» уже было рассмотрены особенности силы тока отдельно для электрической цепи с последовательным соединением проводников и для электрической цепи с параллельным соединением проводников.

Из этой статьи для электрической цепи с последовательным соединением проводников следует, что:

А для электрической цепи с параллельным соединением проводников следует, что:

I_общ = I₁ + I₂ + I₃ + … + I_N, другими словами, сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил тока в ее ветвях (в каждом из параллельно соединенных проводников).

Пример задачи.

Условие задачи. У нас есть постоянный электрический ток 0,5 А, протекающий через проводник, который поддерживается в течение 30 минут. Сколько электрического заряда было перемещено за это время?

Решение задачи. Мы знаем, что q = I * t. Переведем минуты в секунды: 30*60 = 1800 секунд, тогда получаем: q = 0,5 * 1800 = 900 Кл.

Измерение силы электрического тока

Электрический ток измеряется амперметрами. Также часто используются многофункциональные измерительные электроприборы, например, мультиметры, которые могут быть переключены в том числе в режим измерения силы электрического тока, и работать как амперметры.

Амперметры всегда подключаются последовательно к потребителю, в котором измеряется сила тока. Это означает, что ток через потребителя будет соответствует току через амперметр.

Для того чтобы определить силу тока таким способом, необходимо разорвать электрическую цепь в месте измерения и вставить амперметр.

Включают амперметр в цепь с помощью двух клемм, или зажимов, имеющихся на приборе. У одной из клемм амперметра, как правило, стоит знак «+», у другой «-» (иногда знака «-» нет). Клемму со знаком «+» нужно обязательно соединять с проводом, идущим от положительного полюса источника тока.

Поскольку амперметр также имеет внутреннее сопротивление, оно влияет на электрическую цепь во время измерения. Однако сопротивление амперметра обычно настолько мало, что им можно пренебречь.

На рисунке 1 показано такое последовательное соединение на примере лампочки и амперметра.

Измерение силы тока

Если вы не хотите вмешиваться в электрическую цепь, отсоединяя проводники, то электрический ток также можно измерить косвенно с помощью токовых клещей. Другой вариант — измерить напряжение на потребителе, а затем, зная электрическое сопротивление потребителя, рассчитать ток, используя закон Ома.

Примеры типичных токов

Значения силы тока можно прочитать на информационных табличках на электроприёмниках или в руководствах к этим устройствам. В таблице ниже приведены типичные значения электрических токов для различных электроприёмников.

Источник

Сила тока: что это такое, формула, в чем измеряется сила тока

Электрический ток

Электрический ток течет по проводам. И он «течет», почти как вода. Допустим, вы счастливый фермер, который решил полить свой сад из шланга. Вы приоткрыли кран, и вода сразу же потекла по шлангу. Медленно, но все равно побежал.

Сила струи очень мала. Затем вы решили, что вам нужно больше давления, и полностью закрыли кран. В результате струя будет метаться с такой силой, что даже помидор не останется без присмотра, хотя в обоих случаях диаметр трубы одинаковый.

А теперь представьте, что вы наполняете два ведра двумя тюбиками. У одного давление сильнее, у другого слабее. Быстрее наполнится ведро, в которое с сильным напором наливают воду из шланга. Дело в том, что объем воды за равный промежуток времени из двух разных труб тоже разный. Другими словами, количество молекул воды выйдет из зеленой трубки намного больше, чем из желтой за равный промежуток времени.

Если мы возьмем проводник с током, произойдет то же самое: заряженные частицы будут двигаться по проводнику, как молекулы воды. Если по проводнику будет двигаться больше заряженных частиц, «голова» также увеличится.

Что представляет собой ток

Перейдем к определению, что такое электрический ток!

Электрический ток – это прямое движение электрически заряженных частиц (в нашем случае это рыба) под действием электрического поля (в нашем случае это вода).

Сила тока

Сразу нам понадобится величина, с которой мы будем измерять «голову» электрического тока. Так что это зависит от количества частиц, протекающих через проводник.

Сила тока – это физическая величина, которая показывает, сколько заряда прошло через проводник.

Сила тока измеряется в амперах. Единица измерения была выбрана неспроста.

Во-первых, он получил свое название от физика Андре-Мари Ампера, изучавшего электрические явления. А во-вторых, единица этой величины выбирается исходя из явления взаимодействия двух проводников.

Здесь, к сожалению, не удастся провести аналогию с водопроводом. Наполненные водой трубы не притягиваются и не отталкиваются близко друг к другу (что было бы обидно, но было бы весело).

Когда ток течет через два параллельных проводника в одном направлении, проводники притягиваются друг к другу. А при обратном направлении (по тем же проводникам) они отклоняются.

За единицу силы тока 1 А принимается сила тока, при которой два параллельных проводника длиной 1 м, расположенные на расстоянии 1 м друг от друга в вакууме, взаимодействуют с силой 0,0000002 Н.

Найдите ток в цепи, если заряд 300 мкКл проходит через нее за 2 секунды.

Возьмем формулу для текущего

I = 300 мКл / 2 с = 150 мА

Ответ: ток в шлейфе 150 мА

Основные единицы измерения силы тока

В качестве основной единицы измерения силы тока используется ампер (краткое обозначение – А). Ампер, названный в честь ученого-физика Анри Ампера, является частью Международной системы единиц (СИ).

Если 1 кулон электричества проходит через поперечное сечение за 1 секунду, ток в этом проводнике равен одному амперу. Как используются вспомогательные агрегаты:

Сила тока – важный параметр, знание которого поможет выбрать кабели с оптимальным размером сечения для планируемой нагрузки.

Сила тока – обозначение и базовые формулы

В формулах при расчете такого параметра, как сила тока, принято обозначение его значения буквой «I». Основная формула выглядит так: I = q / t, где q – количество электричества, а t – временной интервал.

Также для расчета силы тока можно использовать такие параметры, как:

В этом случае применяется формула I = P / U. Получение силы тока расчетным методом актуально в тех случаях, когда использование средств измерений невозможно, например на этапе проектирования электрических сетей.

Закон Ома

Из этой статьи вы поняли, что такое поражение электрическим током. Но как рассчитать силу тока.

Вы можете увидеть формулу, по которой рассчитывается ток для участка цепи.

I-ток, Ампер
Напряжение U, В
R-сопротивление, Ом

Для расчета силы тока необходимо разделить напряжение на сопротивление.

Уважаемые читатели, подписывайтесь на обновления блога, и в следующих статьях я расскажу, что такое напряжение и сопротивление!

Сила тока и сопротивление

Давайте еще раз посмотрим на водопровод и зададим себе несколько вопросов. От чего зависит расход воды? Первое, что приходит в голову, – это давление. Почему на рисунке ниже молекулы воды движутся слева направо? Потому что давление слева больше, чем справа. Чем выше давление, тем быстрее будет течь вода по трубе – это элементарно.

Теперь вопрос в том, как увеличить количество электронов в поперечном сечении?

Первое, что приходит в голову – усилить давление. В этом случае расход воды увеличится, но не сильно, так как труба сломается, как нагревательная пластина во рту Тузика.

Второй – поставить трубу большего диаметра. В этом случае количество молекул воды пройдет через сечение больше, чем в тонкой трубке:

Все те же выводы можно применить и к обычной нити. Чем больше он в диаметре, тем больше он сможет «протянуть» через себя ток. Чем меньше диаметр, тем меньше желательно нагружать, иначе он «сломается», то есть тупо сгорит. Это принцип предохранителей. Внутри такого предохранителя находится тонкий провод. Его толщина зависит от силы тока, на которую он рассчитан.

Как только ток через тонкий жгут предохранителя превышает силу тока, на которую рассчитан предохранитель, жгут предохранителя перегорает и размыкает цепь. Ток больше не может протекать через перегоревший предохранитель, поскольку проводка в предохранителе разомкнута.

Поэтому силовые кабели, по которым «проходят» сотни и тысячи ампер, берут большого диаметра и стараются сделать их из меди, так как ее удельное сопротивление очень мало.

Сила тока в проводнике

Очень часто в физике можно встретить проблемы с вопросом: какова сила тока в проводнике? Проводник, также называемый проволокой, может иметь несколько параметров: диаметр или площадь поперечного сечения; материал, из которого сделана нить; длина, которая тоже играет немаловажную роль.

В любом случае сопротивление проводника рассчитывается по формуле:

формула сопротивления проводника

Таблица удельного сопротивления, сделанная из разных материалов, выглядит так.

таблица с удельным сопротивлением веществ

Чтобы найти силу тока в проводнике, нам нужно использовать закон Ома для участка цепи. Похоже на то:

У нас есть медный провод длиной 1 метр и сечением 1 мм2. Какой ток будет течь по этому проводнику (проводу), если на его концы приложить напряжение 1 вольт?

задание на текущую силу в хендлере

Как измерить силу тока?

Чтобы измерить значение силы тока, нам понадобятся специальные приборы – амперметры. В настоящее время силу тока можно измерить с помощью цифрового мультиметра, который может измерять как силу тока, так и напряжение, сопротивление и так далее. Чтобы измерить силу тока, нам нужно вставить наше устройство в разомкнутую цепь вот так.

Более подробно, как это сделать, вы можете прочитать в этой статье.

Я также рекомендую вам посмотреть обучающее видео, где очень умный учитель простым языком объясняет, что такое «текущая сила”.

Проводники и диэлектрики

Некоторые люди делят мир на черное и белое, а мы – на проводники и диэлектрики.

Тот факт, что диэлектрик не проводит электрический ток, не означает, что он не может накапливать заряд. Накопление заряда не зависит от возможности его передать.

Направление тока

Раньше в учебниках физики писали так: однажды решили, что ток направлен от плюса к минусу, а потом узнали, что электроны текут по проводам. Но эти электроны отрицательны, а это значит, что они не могут обойтись без них. Но поскольку мы уже согласовали направление, оставим как есть. Тогда у всех возник вопрос: почему нельзя изменить направление тока? Но ответа никто не получил.

Теперь пишут немного иначе: положительные частицы текут по проводнику от плюса к минусу, а ток направляется туда. Здесь ни у кого нет вопросов.

Источник тока

Вода в трубе берется из водопровода, ключ с водой в земле – в общем, не на пустом месте. Электрический ток тоже имеет свой источник.

Источником может быть, например, гальванический элемент (обычная батарея). Батарея работает на основе химических реакций внутри нее. Эти реакции высвобождают энергию, которая затем передается в электрическую цепь.

Любой источник должен иметь полюса: «плюс» и «минус». Полюсы – это его крайние положения. По сути, клеммы, к которым подключена электрическая цепь. На самом деле ток просто течет от «+» к «-».

Амперметр

Мы знаем, куда направлен ток, как его измеряют, как его рассчитать, зная заряд и время, в течение которого этот заряд прошел. Осталось только замерить.

Устройство для измерения силы тока называется амперметром. Он включен в электрическую цепь последовательно с проводником, в котором измеряется ток.

Амперметры очень разные по принципу действия: электромагнитные, магнитоэлектрические, электродинамические, тепловые и индуктивные – и это только самые распространенные.

Мы рассмотрим только принцип работы термоамперметра, потому что для понимания принципа работы других приборов необходимо знать, что такое магнитное поле и катушки.

В основе термоамперметра лежит свойство тока нагревать провода. Устроено это так: тонкий провод подключается к двум неподвижным клеммам. Эта тонкая нить стягивается шелковой нитью, привязанной к пружине. Попутно этот провод наматывается вокруг неподвижной оси, на которой крепится стрелка. Измеряемый ток подается на фиксированные клеммы и пропускается через провод (на рисунке стрелки указывают путь тока).

Под действием тока нить немного нагреется, что приведет к растяжению, в результате чего прикрепленная к нити шелковая нить будет оттягиваться пружиной. Движение проволоки будет вращать ось, а значит, и стрелку. Стрелка покажет значение измерения.

Формулы расчета силы тока

Электрический ток – это упорядоченное и прямое движение заряженных частиц.
Сила тока (I) – это количество тока, прошедшего за единицу времени через поперечное сечение проводника. Международная единица измерения – Ампер (А / А).

– Ток через мощность и напряжение (DC): I = P / U
– Пропускаемый ток и напряжение (однофазный переменный ток): I = P / (U × cosφ)
– Ток через мощность и напряжение (трехфазный переменный ток): I = P / (U × cosφ × √3)
– Ток через мощность и сопротивление: I = (P / R)
– Ток через напряжение и сопротивление: I = U / R

Коэффициент мощности cos – это относительное скалярное значение, которое характеризует эффективность потребления электроэнергии. Для бытовой техники этот коэффициент почти всегда составляет от 0,90 до 1,00.

Измерение силы электрического тока

Электрический ток измеряется амперметрами. Кроме того, часто используются многофункциональные электроизмерительные устройства, например, мультиметры, которые можно переключать, в том числе, в режим измерения силы электрического тока и выполнять функции амперметров.

Амперметры всегда подключаются последовательно с потребителем, на котором измеряется ток. Это означает, что ток через потребителя будет соответствовать току через амперметр.

Чтобы таким способом определить силу тока, необходимо разорвать электрическую цепь в месте измерения и вставить амперметр.

Амперметр включается в цепь через две клеммы или зажимы, имеющиеся на приборе. Один из выводов амперметра, как правило, имеет знак «+», другой – «-» (иногда знак «-» отсутствует). Клемму со знаком «+» необходимо подключить к проводу, идущему от положительного полюса источника питания.

Поскольку амперметр также имеет внутреннее сопротивление, он влияет на электрическую цепь во время измерения. Однако сопротивление амперметра обычно настолько мало, что его можно не заметить.

На рисунке 1 показано такое последовательное соединение на примере лампочки и амперметра.

Текущее измерение

Если вы не хотите вмешиваться в электрическую цепь, отключая проводники, электрический ток также можно измерить косвенно с помощью токоизмерительных клещей. Другой вариант – измерить напряжение на потребителе, а затем, зная электрическое сопротивление потребителя, рассчитать ток по закону Ома.

Примеры типичных токов

Текущие значения можно прочитать на информационных табличках электрических приемников или в руководствах к этим устройствам. В таблице ниже приведены типичные значения электрических токов для различных электроприемников.

Источник