Сила струму. Одиниці сили струму
Дії електричного струму, які були описані в § 35, можуть виявлятися в різному ступені – сильнішим чи слабшим. Досліди показують, що інтенсивність (ступінь дії) електричного струму залежить від заряду, що проходить по ланцюгу в 1 с.
Коли вільна заряджена частинка – електрон в металі або іон в розчині кислот, солей або лугів – рухається по електричному ланцюзі, то разом з нею відбувається і переміщення заряду. Чим більше частинок переміститься від одного полюса джерела струму до іншого або просто від одного кінця ділянки кола до іншого, тим більше загальний заряд q, перенесений частинками.
Французький фізик і математик, створив першу теорію, яка виражала зв’язок електричних і магнітних явищ. Ввів в фізику поняття “електричний струм”.
Електричний заряд, що проходить через поперечний переріз провідника в 1 с, визначає силу струму в колі. Значить, сила струму дорівнює відношенню електричного заряду q, що пройшов через поперечний переріз провідника, до часу його проходження t, т. Е.
I = q / t
Де I – сила струму.
На Міжнародній конференції з мір та ваг в 1948 р було вирішено в основу визначення одиниці сили струму покласти явище взаємодії двох провідників зі струмом. Ознайомимося спочатку з цим явищем на досвіді.
На малюнку 60 зображено два гнучких прямих провідника, розташованих паралельно один одному. Обидва провідника під’єднані до джерела струму. При замиканні ланцюга по провідникам протікає струм, внаслідок чого вони взаємодіють – притягуються або відштовхуються, в залежності від напрямку струмів в них.
Силу взаємодії провідників зі струмом можна виміряти. Ця сила, як показують розрахунки і досліди, залежить від довжини провідників, відстані між ними, середовища, в якому перебувають провідники, і, що найважливіше для нас, від сили струму в провідниках. Якщо однакові всі умови, крім сили струмів, то, чим більше сила струму в кожному провіднику, тим з більшою силою вони взаємодіють між собою.
Уявімо тепер собі, що взяті дуже тонкі і дуже довгі паралельні провідники. Відстань між ними 1 м, і знаходяться вони у вакуумі. Сила струму в них однакова.
За одиницю сили струму беруть силу струму, при якій відрізки таких паралельних провідників довжиною 1 м взаємодіють з силою 2 – 10-7 Н (0,0000002 Н).
Цю одиницю сили струму називають Ампером (А). Так вона названа на честь французького вченого Андре Ампера.
Застосовують також частинні та кратні одиниці сили струму: міліампер (мА), мікроампер (мкА), кілоампер (кА).
1мА = 0,001 А;
1 мкА = 0,000001 А;
1кА = 1000А.
Щоб уявити собі, що таке ампер, наведемо приклади: сила струму в спіралі лампи кишенькового ліхтаря 0,25 А = 250 мА. В освітлювальних лампах, що використовуються в наших квартирах, сила струму становить від 7 до 400 мА (залежно від потужності лампи).
Через одиницю сили струму – 1 А визначається одиниця електричного заряду – 1 Кл, про яку було сказано в § 28.
Так як I = q / t, то q = It. Вважаючи I = 1 А, t = 1 с, отримаємо одиницю електричного заряду – 1 Кл.
1 кулон = 1 ампер – 1 секунду,
Або
1кл = 1А – 1с = 1А – с.
За одиницю електричного заряду приймають електричний заряд, що проходить крізь поперечний переріз провідника при силі струму 1 Аза час 1 с.
З формули q = It випливає, що електричний заряд, що проходить через поперечний переріз провідника, залежить від сили струму і часу його проходження. Наприклад, в освітлювальної лампі, в якій сила струму дорівнює 400 мА, крізь поперечний переріз спіралі за 1 хв проходить електричний заряд, рівний 24 Кл.
Електричний заряд має також іншу назву – кількість електрики.
Питання
Від чого залежить інтенсивність дій електричного струму?
Який величиною визначається сила струму в електричному ланцюзі?
Як виражається сила струму через електричний заряд і час?
Що приймають за одиницю сили струму? Як називається ця одиниця?
Які частинні та кратні амперу одиниці сили струму ви знаєте?
Як виражається електричний заряд (кількість електрики) через силу струму в провіднику і час його проходження?
Вправа 24
Висловіть в амперах силу струму, рівну 2000 мА; 100 мА; 55 мА; 3 кА.
Сила струму в ланцюзі електричної плитки дорівнює 1,4 А. Який електричний заряд проходить через поперечний переріз її спіралі за 10 хв?
Сила струму в ланцюзі електричної лампи дорівнює 0,3 А. Скільки електронів проходить через поперечний переріз спіралі за 5 хв?
(2 votes, average: 4.00 out of 5)