Электрический ток. Действия тока.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ НАЗЫВАЕТСЯ НАПРАВЛЕННОЕ ДВИЖЕНИЕ НЕСКОМПЕНСИРОВАННОГО ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА. В металлах электрический ток создается движением свободных электронов, в растворах - ионов. Кратковременный ток можно получить в проводнике, соединив им заряженное и незаряженное тело. Для создания постоянного по величине тока надо постоянно поддерживать поле в проводнике, т.е. поддерживать постоянную разность потенциалов на его концах. Эту задачу решают устройства, называемые источниками тока. В источниках тока происходит преобразование в электрическую энергию какого - то другого вида энергии. В гальванических элементах происходит преобразование химической энергии, в термоэлементах - тепловой, в фотоэлементах - световой, в индукционных генераторах - механической энергии в электрическую. В кислотных и щелочных аккумуляторах осуществляется двойной переход энергии. При зарядке аккумулятора электрическая энергия какого - то источника тока преобразуется в электрическую, при работе аккумулятора химическая энергия переходит в электрическую.
Всякая электрическая цепь состоит из источника тока, потребителей (или приемников), соединенных между собой проводами. Для управления работой цепи в нее вводят ключи, выключатели, рубильники. Часто используются в электрических цепях и электроизмерительные приборы. По цепи идет электрический ток, если она замкнута. Графическое изображение цепи называется электрической схемой. Схема вычерчивается с помощью условных знаков.
О существовании электрического тока в проводнике можно судить по его действиям. Тепловое действие - ток, проходя по проводникам, вызывает их нагревание. Магнитное действие - рядом с проводником с током магнитная стрелка отклоняется, что говорит о возникновении магнитного поля. Световое действие - проходя по газам, электрический ток вызывает их свечение. Химическое действие - проходя по растворам солей, щелочей и кислот, электрический ток вызывает выделение веществ на электродах (электролиз). Физиологическое действие - проходя по мышцам, электрический ток вызывает их сокращение.
За направление тока принимают направление движения положительных зарядов (против направления движения отрицательных).
Величину тока характеризует СИЛА ТОКА - ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД, ПРОХОДЯЩИЙ ЧЕРЕЗ ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДНИКА ЗА ЕДИНИЦУ ВРЕМЕНИ. Единица силы тока - ампер - вводится по магнитному взаимодействию проводников с током. [I] = А. Эта единица является основной в СИ.
.
Значит, q = It. Отсюда, 1 Кл - это заряд, который проходит через поперечное сечение проводника при силе тока 1 А за 1 с. [q]=Ас=Кл.
На магнитном действии основана работа прибора для измерения силы малых токов - гальванометра, основной частью которого является проволочная катушка, по которой пропускается электрический ток, поворачивающаяся в магнитном поле. Угол ее поворота тем больше, чем больший ток по ней течет.
Большие токи измеряют амперметрами, основной частью которых является все тот же гальванометр. Для измерения тока амперметр или гальванометр включаются в цепь последовательно с тем потребителем, в котором измеряется сила тока. Подключение амперметра в цепь требует соблюдения полярности включения. Провод, идущий от "плюса" источника соединяется с клеммой со значком "плюс" на амперметре. Запрещается подключать амперметр непосредственно к источнику тока, чтобы избежать его порчи.
Основной частью прибора для измерения разности потенциалов вольтметра - также является гальванометр. Для измерения разности потенциалов на участке цепи, вольтметр подключается к концам этого участка параллельно. Вольтметр с достаточно большим пределом измерения можно подключать к источнику при отсутствии потребителей тока. Для подключения вольтметра используется то же правило включения по полярности клемм, что и у амперметра.