Электрический ток

С тех пор, как Вольт создал источник непрерывного тока, ученые формировали теории этого предмета. В течение некоторого времени они не могли увидеть никакого реального различия между новым явлением и прежним пониманием статических зарядов. Вскоре известный французский ученый Ампер (именем которого названа единица тока), определил различие между потоком и статическими зарядами. В дополнение к этому, Ампер задал направление току: он предположил, что ток тек по контуру от положительного полюса к отрицательному.

Мы полагаем, что Ампер был прав в первом утверждении, но был конечно неправ во втором, относительно направления потока.

Позвольте теперь обратить наше внимание непосредственно к электрическому току. Ток, который течет по проводам, состоит из движущихся электронов. Что мы можем сказать об электроне? Мы знаем, что электрон это мельчайшая частица, имеющая электрический заряд. Мы также знаем, что этот заряд отрицателен. Если эти мельчайшие заряды проходят по всему проводнику, то говорят, что проводник переносит электрический заряд.

Однако, в дополнение к переносу зарядов через твердые тела, электрический ток может течь через жидкости и даже газы. В обоих случаях они выполняют одни из самых важных функций в промышленности.

Некоторые из жидких веществ, таких как расплавленные металлы, например, проводят ток без изменения собственной структуры. Другие, называемые электролитами очень сильно изменяются, когда по ним проходит ток.

Когда поток электронов течет в одном направлении, ток называется прямым. Самый простой источник прямого потока – батарея, поскольку батарея ускоряет электроны все время в одном направлении (от отрицательной клеммы к положительной).

Буквы a.c. обозначают переменный ток. При детальном рассмотрении переменного тока, можно увидеть, что поток частиц направляется то в одну сторону, то в другую, противоположную первой. Переменный ток, используемый в целях освещения и для энергии, совершает 50 таких циклов за одну секунду. Одно из больших преимуществ переменного тока - легкость, с которой энергия при низком напряжении может быть изменена в почти подобное количество энергии с высоким напряжением и наоборот. Следовательно, с одной стороны переменное напряжение увеличено если это необходимо для дальней передачи, и с другой стороны, его можно уменьшить, для выполнения индустриальных требований и так же использовать для различных устройств дома.

Хотя существует множество случаев, когда требуется прямой ток, по крайней мере 90 процентов электрической энергии, которая будет произведена в настоящее время это переменный ток. Фактически, это находит широкое применение для освещения, обогрева, в промышленности и для многих других целей.

Электрический контур

Электрический контур – предмет, с которым мы имеем дело в данной статье. Но что означает этот вышеуказанный термин? Мы знаем, что контур замкнут, когда ток течет к нагрузке, а затем возвращается от нагрузки к источнику.

Цель источника электрического тока состоит в том, чтобы произвести необходимую электродвижущую силу, требуемую для прохождения электрического контура потоком электронов.

Линия от источника до нагрузки, по всей длине которой движется электрон, должна быть замкнута, иначе нагрузка не сможет снабжаться электроэнергией. Таким образом, мы замыкаем контур, когда мы включаем нашу электрическую лампу.

Если контур нарушен или, как мы говорим где-то “открыт”, то поток, как известно там не проходит. Следовательно, мы размыкаем контур, когда выключаем наши электрические устройства. Вообще ток может пройти через любое твердое тело, жидкость, газ, вакуум или через любую их комбинацию. Он в свою очередь может течь по линиям передач с электростанций через трансформаторы, кабели и выключатели, через лампы, нагреватели, двигатели и так далее.

Существуют электрические контуры многих типов: открытые контуры, закрытые контуры, последовательные и параллельные контуры, короткие контуры.

Понять различие между этими контурами вообще-то не трудно. Когда электрические устройства связаны так, что ток течет от одного устройства к другому, они, как говорят, связаны последовательно. При таком состоянии поток одинаков во всех частях контура, так как есть только одна линия, по которой может течь ток. Электрический контур звонка, как полагают, является типичным примером последовательного контура. Параллельный контур обеспечивается двумя или более линиями тока. Он разделен так, что часть потока течет через одну линию, а часть через другую. Лампы в вашей комнате и ваших домах главным образом соединяются параллельно.

Обратим теперь наше внимание на короткий контур, иногда называемый “коротким замыканием”. Короткое замыкание происходит, когда потоку позволяют возвратиться к источнику бесконтрольно, не делая работу, которую ему необходимо совершить. Короткое замыкание часто является следствием дефекта кабеля или провода. При определенных условиях, короткое замыкание может вызвать возгорание, потому как ток потечет там, где течь не должен. Если его сила очень велика, то необходимо использовать плавкий предохранитель – специальное безопасное устройство для остановки электрического тока.

Плавкий предохранитель должен быть помещен в каждый электрический контур, где есть опасность перегрузки линии. Тогда весь поток будет проходить через плавкий предохранитель.

Когда короткое замыкание или перегрузка вынуждают проводник пропускать больше тока, чем позволяет пропускная способность, провод становится горячим и поджигает изоляцию. Если поток больше чем пропускная способность плавкого предохранителя, плавкий предохранитель плавится и разрывает контур.