Постоянный ток

ГЛАВА   II

ПОСТОЯННЫЙ ТОК

§ 13. ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЦЕПЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

Простейшая электрическая цепь (рис. 12) содержит источник электрической энергии Г, приемник энергии П и два линейных провода Л₁ и Л₂, соединяющих источник с приемником энергии. Линейные провода присоединяются к источнику электрической энергии при помощи  двух  зажимов,  называемых положительным ( + ) и отрицательным   (—)   полюсами.

Источник электрической энергии преобразует механическую, химическую, тепловую или другого вида энергию в энергию электрическую. В приемнике происходит преобразование электрической энергии в энергию другого вида — механическую, тепловую, химическую, световую и др.

Источниками электрической энергии служат генераторы (электрические

машины, приводимые в движение какими-либо механическими двигателями), аккумуляторы и гальванические элементы, условное обозначение которых показано на рис. 13. В качестве приемников электрической энергии применяют осветительные лампы, электрические двигатели, электронагревательные приборы и пр.

Как гальванические элементы, так и аккумуляторы соединяют между собой для составления в первом случае батареи гальванических элементов, а во втором — батареи аккумуляторов. Источник электрической энергии с присоединенными к нему линейными проводами и приемником энергии образуют замкнутую электрическую цепь, по которой происходит непрерывное движение электричества, называемое электрическим током.

Постоянный ток в металлических проводниках представляет собой установившееся поступательное движение свободных электронов в замкнутой цепи.

Сила тока, протекающего в двух проводниках, отстоящих друг от друга на определенном расстоянии, вызывает механические силы, действующие на эти проводники. Единицей измерения силы тока является ампер (а). В Международной системе единиц (СИ) ампер—сила неизменяющегося тока, который, проходя по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малого круглого сечения, расположенным на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2 ·10^-7 ньютона (н) на каждый метр длины.

Единицей силы в Международной системе единиц является ньютон (н); н=,

где кг – килограмм массы,

      м – метр,

     сек –секунда.   

    Электрический ток определяет количество электричества, протекающего через поперечное сечение проводника в единицу времени. Если в проводнике протекает ток силой 1 а, то через поперечное сечение этого проводника в течение 1 сек протекает 1 к электричества.

При силе тока в проводнике I за время t через поперечное сечение этого проводника протекает количество электричества, равное

Q=It

Откуда

I=

I

Эта зависимость справедлива для случая, когда в течение времени t сила тока остается неизменной.

Таким образом, если через поперечное сечение проводника протекает 40 к электричества за 5 сек, то сила тока в цепи

Линейные провода и приемник энергии составляют внешнюю цепь, в которой ток протекает под действием разности потенциалов на зажимах источника энергии и направлен от точки более высокого потенциала (положительного зажима) к точке более низкого потенциала  (отрицательного  зажима)