مفهوم قدرت جریان اساس مهندسی برق مدرن است. بدون این دانش اولیه، انجام محاسبات برای نمودارها، انجام اقدامات الکتریکی، جلوگیری، شناسایی و حذف آسیب در یک مدار غیرممکن است.
چگونه می کند
برای درک اینکه قدرت فعلی چیست، باید شرایط وقوع آن را بدانیم - وجود ذرات با شارژ رایگان. از طریق هادی (مقطع آن) از یک نقطه به نقطه دیگر حرکت می کند. فیزیک قدرت جریان شامل حرکت منظم الکترون ها است که توسط یک میدان الکتریکی از منبع نیرو بر روی آنها تأثیر می گذارد. هرچه ذرات باردار بیشتری حمل و نقل شوند و هر چه سریعتر در یک جهت حرکت کنند، بار بیشتری به مقصد می رسد.
علاوه بر منبع تغذیه، عناصر یک مدار بسته سیم های اتصال دهنده هستند که برق و مصرف کنندگان انرژی (تاسیسات، مقاومت ها) از آن عبور می کنند.
اطلاعات تکمیلی.در هادی های فلزی، الکترون ها به عنوان یک فرستنده بار، گاز - یون، مایع عمل می کنند - انتقال ذرات باردار با استفاده از هر دو نوع ذرات انجام می شود. نقض ترتیب عبور نشان دهنده یک حرکت آشفته بارها است که در طی آن مدار خاموش می شود.
تعریف
جریان در یک رسانا مقدار برقی است که در یک بازه زمانی واحد از سطح مقطع عبور می کند. برای افزایش این مقدار باید لامپ را از مدار خارج کنید یا میدان مغناطیسی ایجاد شده توسط باتری را افزایش دهید.
واحد اندازه گیری قدرت جریان الکتریکی توسط سیستم بین المللی SI (Systеme International) آمپر (A) در نظر گرفته می شود که از نام خانوادگی دانشمند برجسته فرانسوی قرن نوزدهم آندره ماری آمپر نامگذاری شده است.
اطلاعات تکمیلی.آمپر یک اندازه گیری الکتریکی نسبتاً چشمگیر است. برای زندگی انسان نشان دهنده آن است خطر مرگبارمقدار فعلی تا 0.1A یک لامپ خانگی در حال سوختن 100 وات اجازه می دهد تا برق با سرعت 0.5 آمپر عبور کند. در بخاری اتاق، این مقدار به 10 آمپر می رسد، یک هزارم آمپر برای یک ماشین حساب قابل حمل کافی است.
در مهندسی برق، اندازه گیری مقادیر کوچک را می توان در میکرو و میلی آمپر بیان کرد.
قدرت جریان با یک دستگاه اندازه گیری (آمپر - یا یک گالوانومتر) یافت می شود که به طور متوالی آن را در بخش مورد نظر مدار قرار می دهد. مقادیر کوچک با میکرو، - یا میلی‌متر اندازه‌گیری می‌شوند. روش های اصلی برای یافتن مقدار برق با استفاده از دستگاه ها عبارتند از:
- مغناطیسی - در یک مقدار جریان ثابت. این روش با افزایش دقت و مصرف کم انرژی متمایز می شود.
- الکترومغناطیسی - برای مقادیر ثابت و متغیر. با این روش جریان در مدار حاصل تبدیل است میدان مغناطیسیدر سیگنال خروجی سنسور مدولاسیون؛
- غیر مستقیم - بر اساس اندازه گیری ولتاژ در یک مقاومت شناخته شده. سپس مقدار مورد نظر را طبق قانون اهم که در زیر نشان داده شده است محاسبه کنید.
طبق تعریف، قدرت فعلی (من) را می توان با فرمول پیدا کرد:
I = q / t، که در آن:
- q باری است که از هادی عبور می کند (C).
- t مدت زمان صرف شده برای حرکت ذرات (ها) است.
فرمول جریان به صورت زیر خوانده می شود: مقدار مورد نیاز I نسبت بار عبوری از هادی به زمان استفاده است.
توجه داشته باشید!قدرت جریان نه تنها از طریق بار، بلکه با فرمول های محاسباتی بر اساس قانون اهم تعیین می شود که می گوید: قدرت الکتریسیته با ولتاژ هادی نسبت مستقیم و با مقاومت آن نسبت معکوس دارد.
فرمول قانون اهم به شما کمک می کند قدرت فعلی را پیدا کنید، که شبیه یک نسبت است:
I = U / R، اینجا:
- U - ولتاژ (V)؛
- R - مقاومت (اهم).
این ارتباط برقرار کردمقادیر فیزیکی برای محاسبات مختلف استفاده می شود:
- با در نظر گرفتن ویژگی های منبع تغذیه؛
- برای محاسبات در مدارهای جریان از هر جهت.
- برای مدارهای چند فازی
توجه داشته باشید!اگر هادی ها به صورت متوالی به هم متصل شوند، برق هر یک از آنها برابر است. اتصال موازی تعداد آمپر را فراهم می کند که مجموع مقادیر جریان هر هادی است.
چگونه توان (نرخ انتقال یا نرخ تبدیل توان) را با استفاده از مقدار فعلی پیدا کنم؟ برای این کار باید از فرمول استفاده کنید:
P = U * I، که در آن مقادیری که باید ضرب شوند در بالا ذکر شده است.
بازدیدها
با برق ثابت و متناوب، قدرت آن است از ماهیت متفاوت... برای یک زنجیره با ذرات در حال حرکت در یک جهت ثابت، تمام پارامترها بدون تغییر باقی می مانند. یک نمای متغیر قادر است مقدار خود را در همان جهت یا تغییر جهت دهد. مقدار برق در این حالت عبارت است از:
- آنی، بسته به دامنه و فرکانس ارتعاش مرتبط با فرکانس زاویه ای؛
- دامنه - حداکثر مقدار قدرت جریان لحظه ای برای یک دوره معین.
- کارآمد - هنگام تبدیل انرژی، مقدار گرمای هر دو نوع جریان یکسان است.
شبکه های برق خانگی جریان متناوب را عبور می دهند که هنگام عبور از واحد منبع تغذیه یک وسیله الکتریکی (کامپیوتر، تلویزیون) به جریان مستقیم تبدیل می شود.
بزرگی جریان مفهومی است که نزدیک به انرژی الکتریکی است که برای حوزه زندگی روزمره، اقتصاد ملی، اشیاء اهمیت زیادی دارد. هدف استراتژیک... علاوه بر این، صنعت برق پایه اقتصادی دولت و بردار تعیین کننده توسعه در داخل کشور و در سطح بین المللی است.
ویدئو
قدرت فعلی
مشخصه جریان در مدار کمیتی است به نام قدرت جریان ( من ). قدرت فعلی- مشخص کردن کمیت فیزیکی سرعت عبور بار از طریق هادی و برابر با نسبت شارژ است q در یک دوره زمانی از مقطع هادی عبور کرده است تی ، در این بازه زمانی: I = q / t ... واحد فعلی - 1 آمپر(1 الف).
تعریف واحد قدرت جریان بر اساس عمل مغناطیسی جریان است، به ویژه بر اساس برهمکنش هادی های موازی که از طریق آنها جریان الکتریکی جریان می یابد. این گونه هادی ها اگر جریان در یک جهت از آنها عبور کند جذب می شوند و اگر جهت جریان در آنها مخالف باشد دفع می کنند.
برای یک واحد قدرت جریان، چنین قدرت جریانی در نظر گرفته می شود که در آن بخش هایی از هادی های موازی به طول 1 متر، که در فاصله 1 متری از یکدیگر قرار دارند، با نیرو تعامل دارند. 2 * 10 -7 N... این واحد نامیده می شود آمپر(1 الف).
با دانستن فرمول قدرت فعلی، می توانید واحد بار الکتریکی را بدست آورید: 1 Cl = 1A * 1s.
آمپرمتر
دستگاهی که با آن جریان در مدار اندازه گیری می شود نامیده می شود آمپرمتر... کار آن بر اساس عمل مغناطیسی جریان است. قسمت های اصلی آمپرمتر آهن ربا و سیم پیچ ... هنگامی که جریان الکتریکی از سیم پیچ عبور می کند، در اثر برهمکنش با آهنربا، فلش متصل به آن را می چرخاند و می چرخاند. هر چه قدرت جریان عبوری از سیم پیچ بیشتر باشد، هر چه با آهنربا برهمکنش قوی‌تری داشته باشد، زاویه چرخش پیکان بیشتر می‌شود. آمپرمتر در مدار گنجانده شده است هموارهبا دستگاه، قدرت جریانی را که می خواهید اندازه گیری کنید، و بنابراین مقاومت داخلی کمی دارد که عملاً تأثیری بر مقاومت مدار و قدرت جریان در مدار ندارد.
پایانه های آمپرمتر دارای علائم هستند «+» و «-» ، هنگامی که آمپرمتر به مدار وصل می شود، ترمینال با علامت «+» به قطب مثبت منبع جریان و ترمینال با علامت متصل می شود «-» به قطب منفی منبع فعلی.
ولتاژ
منبع جریان یک میدان الکتریکی ایجاد می کند که بارهای الکتریکی را به حرکت در می آورد. مشخصه منبع جاری کمیتی است که نامیده می شود تنش... هرچه بزرگتر باشد، میدان ایجاد شده توسط آن قوی تر است. ولتاژ مشخصه کاری است که میدان الکتریکی برای حرکت یک بار الکتریکی انجام می دهد.
ولتاژ (U) یک کمیت فیزیکی برابر با نسبت کار است ( آ) میدان الکتریکی با توجه به حرکت بار الکتریکی به بار (q): U = A / q .
تعریف دیگری از ولتاژ ممکن است. اگر صورت و مخرج در فرمول ولتاژ در زمان حرکت شارژ ضرب شود ( تی )، ما گرفتیم: U = At / qt ... شمارنده این کسر شامل توان فعلی ( آر، و مخرج قدرت فعلی است ( من ). فرمول معلوم می شود: U = P / I ، یعنی ولتاژ یک کمیت فیزیکی برابر با نسبت توان جریان الکتریکی به قدرت جریان در مدار است.
واحد ولتاژ: [ U ] = 1 J / 1 C = 1 اینچ(یک ولت).
ولت متر
ولتاژ با یک ولت متر اندازه گیری می شود. همان دستگاه آمپرمتر و همان اصل کار را دارد اما وصل می شود موازیآن بخش از مدار، ولتاژی که می خواهند. مقاومت داخلی ولت متر به اندازه کافی بزرگ است، به ترتیب، جریان عبوری از آن در مقایسه با جریان در مدار کوچک است.
پایانه های ولت متر دارای علائم هستند «+» و «-» ، هنگامی که ولت متر با علامت به مدار ترمینال متصل می شود «+» به قطب مثبت منبع جریان و ترمینال با علامت متصل می شود «-» به قطب منفی منبع فعلی.
فرمول ها و تعاریف
1. تمام هادی های مورد استفاده در مدارهای الکتریکیدارند افسانهبرای نمایش بر روی نمودارها و می تواند اتصالات سریال، موازی و مختلط را تشکیل دهد.
2. جریان برق- یک کمیت فیزیکی که میزان تبدیل انرژی الکتریکی به انواع دیگر آن را مشخص می کند. واحد اندازه گیری - 1 وات(1 وات). دستگاه اندازه گیری یک وات متر است.
3. قدرت جریان- کمیت فیزیکی که میزان عبور بار از یک هادی را مشخص می کند و برابر است با نسبت باری که از سطح مقطع هادی عبور کرده است به زمان حرکت. واحد - 1 آمپر(1 الف). دستگاه اندازه گیری - آمپرمتر(به صورت سری متصل می شود).
4. ولتاژ برق - یک کمیت فیزیکی که میدان الکتریکی ایجاد کننده جریان را مشخص می کند و برابر است با نسبت توان جریان به قدرت آن. واحد - 1 ولت(1 B). دستگاه اندازه گیری - ولت متر(به صورت موازی متصل شده است)
در مهندسی برق به طور کلی پذیرفته شده است که مدار ساده مداری است که به مداری با یک منبع و یک مقاومت معادل کاهش می یابد. می‌توانید زنجیره را با استفاده از تبدیل‌های سریال، موازی و مختلط، جمع کنید. یک استثناء زنجیره‌هایی است که دارای اتصالات پیچیده‌تر ستاره‌ای و مثلثی هستند. محاسبه مدارهای DCبا استفاده از قانون اهم و کیرشهوف تولید شده است.
مثال 1
دو مقاومت به یک منبع ولتاژ ثابت 50 ولت با مقاومت داخلی متصل می شوند r = 0.5 اهم مقاومت های مقاومتی R 1 = 20 و R 2 = 32 اهم. جریان مدار و ولتاژ دو سر مقاومت ها را تعیین کنید.
از آنجایی که مقاومت ها به صورت سری به هم متصل می شوند، مقاومت معادل برابر با مجموع آنها خواهد بود. با دانستن آن، بیایید از قانون اهم برای یک مدار کامل برای یافتن جریان در مدار استفاده کنیم.
اکنون، با دانستن جریان در مدار، می توانید افت ولتاژ در هر یک از مقاومت ها را تعیین کنید.
راه های مختلفی برای بررسی صحت راه حل وجود دارد. به عنوان مثال، با استفاده از قانون Kirchhoff که بیان می کند که مجموع EMF در مدار برابر با مجموع ولتاژهای موجود در آن است.
اما با استفاده از قانون کیرشهوف، بررسی مدارهای ساده با یک مدار راحت است. یک راه راحت تر برای بررسی تعادل قدرت است.
تعادل توان باید در مدار رعایت شود، یعنی انرژی داده شده توسط منابع باید برابر با انرژی دریافتی گیرنده ها باشد.
توان منبع به عنوان حاصلضرب EMF و جریان و توان دریافتی توسط گیرنده به عنوان حاصلضرب افت ولتاژ و جریان تعریف می شود.
مزیت بررسی تعادل توان این است که نیازی به ترسیم معادلات پیچیده دست و پا گیر بر اساس قوانین Kirchhoff ندارید، کافی است EMF، ولتاژها و جریان های مدار را بدانید.
مثال 2
جریان کل یک مدار حاوی دو مقاومت متصل به موازات آر 1 = 70 اهم و آر 2 = 90 اهم، برابر با 500 میلی آمپر. جریان هر یک از مقاومت ها را تعیین کنید.
دو مقاومت متصل به سری چیزی بیش از یک تقسیم کننده جریان نیستند. با استفاده از فرمول تقسیم‌کننده می‌توان جریان‌های عبوری از هر مقاومت را تعیین کرد، در حالی که نیازی به دانستن ولتاژ در مدار نداریم، فقط به جریان کل و مقاومت‌های مقاومت‌ها نیاز داریم.
جریان در مقاومت ها 
در این مورد، بررسی مشکل با استفاده از اولین قانون کیرشهوف، که بر اساس آن مجموع جریان های همگرا در گره برابر با صفر است، راحت است.
اگر فرمول تقسیم کننده فعلی را به خاطر ندارید، می توانید مشکل را به روش دیگری حل کنید. برای انجام این کار، باید ولتاژ مدار را پیدا کنید، که برای هر دو مقاومت مشترک است، زیرا اتصال موازی است. برای پیدا کردن آن، ابتدا باید مقاومت مدار را محاسبه کنید
و سپس تنش
با دانستن ولتاژها، جریان هایی را که از مقاومت ها عبور می کنند، می یابیم
همانطور که می بینید، جریان ها یکسان است.
مثال 3
در مدار الکتریکی نشان داده شده در نمودار آر 1 = 50 اهم، آر 2 = 180 اهم، آر 3 = 220 اهم. توان تلف شده در یک مقاومت را پیدا کنید آر 1، جریان عبوری از مقاومت آر 2، ولتاژ در مقاومت آر 3، اگر مشخص باشد که ولتاژ در پایانه های مدار 100 ولت است.
برای محاسبه توان DC تلف شده در مقاومت R 1، باید جریان I 1 را تعیین کرد که در کل مدار مشترک است. با دانستن ولتاژ در پایانه ها و مقاومت معادل مدار، می توانید آن را پیدا کنید.
مقاومت و جریان معادل در مدار
از این رو قدرت تخصیص یافته به R 1
آقایان، سلام به همه!
امروز ما در مورد چنین مفهوم اساسی از فیزیک به طور کلی و الکترونیک به طور خاص صحبت خواهیم کرد آمپر... مطمئناً هر یک از شما این اصطلاح را بیش از یک بار شنیده اید. امروز سعی خواهیم کرد کمی آن را بهتر درک کنیم.
امروز، ما در درجه اول بر روی آن تمرکز خواهیم کرد جریان مستقیم... یعنی در مورد چنین چیزی که مقدار آن از نظر قدرت و جهت همیشه ثابت است. آقایان عزیز، حفره ها می توانند شروع به حفاری کنند - و "همیشه" به چه معناست؟ چنین اصطلاحی وجود ندارد. به این می توان پاسخ داد که مقدار جریان نباید در تمام مدت تغییر کند مشاهده
بنابراین جریان. قدرت فعلی چیست؟ همه چیز به اندازه کافی ساده است. حرکت جهتی ذرات باردار جریان نامیده می شود.توجه کنید، آقایان، این است جهت دار... حرکت نامنظم - حرارتی - که از آن الکترون‌های یک فلز یا یون‌های موجود در مایع/گاز به جلو و عقب می‌روند، برای ما چندان جالب نیست. اما اگر حرکت همه ذرات را در یک جهت بر روی این حرکت بی نظم قرار دهید، آنگاه این کالیکو کاملاً متفاوت است.
چه ذرات باردار می تواند وجود داشته باشد؟ اما به طور کلی، مهم نیست چه چیزی، هیچ تفاوتی ندارد. یون های مثبت، یون های منفی، الکترون ها - مهم نیست. اگر حرکت جهت دار این رفقای محترم را داشته باشیم، جریان الکتریکی وجود دارد.
بدیهی است که جریان جهت گیری دارد. مطابق جهت جریانمرسوم است که حرکت ذرات مثبت را در نظر بگیرید. یعنی اگرچه الکترون ها از منفی به مثبت می روند، اعتقاد بر این است که جهت جریان در این مورد برعکس است - از مثبت به منفی. اینطوری همه چیز پیچ و تاب می خورد. چه کاری می توانید انجام دهید - ادای احترام به سنت.
یک نمایش شماتیک از یک هادی با جریان در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل 1 - نمایش شماتیک یک هادی با جریان
ابر پشه را تصور کنید. بله، من می دانم، موجودات نفرت انگیز، و ابر به طور کلی نوعی وحشت است. اما با این وجود، با سرکوب انزجار، سعی خواهیم کرد آنها را تصور کنیم. بنابراین، در این ابر، هر پشه بدی به خودی خود پرواز می کند. این یک حرکت بی نظم است. حال بیایید یک نسیم نجات را تصور کنیم. او در همان زمان همه این انبوه پشه ها را به یک جهت می برد، امیدوارم از ما دور شود. این یک حرکت جهت دار است. با جایگزینی پشه ها با الکترون ها و نسیم با نیروی محرکه اسرارآمیز، به طور کلی نوعی قیاس با جریان الکتریکی دریافت می کنیم.
در اغلب موارد، یک جریان ناشی از حرکت الکترون ها وجود دارد. بله، دوستان، در تمام زندگی خود ما توسط الکترونیک ضعیف احاطه شده ایم، که تحت تأثیر یک نیروی قانع کننده، می توان گفت در شکل گیری، مجبور به حرکت جهت دار هستیم. آنها در امتداد سیم‌های خطوط برق، در همه سوکت‌های ما، در همه دستگاه‌های هوشمند ما - رایانه‌ها، لپ‌تاپ‌ها، تلفن‌های هوشمند، کار می‌کنند و مانند پدر کارلو کار می‌کنند تا ما را بسازند. زندگی سختو آن را پر از لذت کنید.
پشه ها پشه هستند، همه اینها جالب است، اما زمان تعاریف رسمی فرا رسیده است.
بنابراین، آقایان، قدرت جریان نسبت بار Δq است که در طول زمان Δt از طریق بخش خاصی از هادی S منتقل می شود. 
قدرت فعلی همانطور که بسیاری از قبل می دانند، با آمپر اندازه گیری می شود. بنابراین - جریان در هادی برابر با 1 آمپر است، اگر 1 کولن در 1 ثانیه از این هادی عبور کند.
"خوب!" - خواننده عزیز تعجب خواهد کرد. و با این فرمول چه کنم؟! خوب، زمان خوب است، من یک کرونومتر در آیفون دارم، آن را علامت گذاری می کنم. و در مورد شارژ چطور؟ آیا باید تعداد الکترون های سیم را بشمارم و سپس در بار یک الکترون ضرب کنم، زیرا این یک کمیت شناخته شده برای تعیین جریان است؟!
آرام، آقایان! همه خواهند شد. عجله نکن. در حال حاضر، فقط به یاد داشته باشید که نوعی فرمول وجود داشت. سپس معلوم می شود که با کمک آن می توانید چیزهای جالبی مانند خازن های شارژ و غیره را بشمارید.
در ضمن ... در حالی که می توانید آمپرمتر بگیرید، جریان مدار را با لامپ اندازه گیری کنید و بفهمید که در هر ثانیه چه باری از سطح مقطع هادی عبور می کند. q = I t = I 1c = I.
بله، در هر ثانیه یک بار از سطح مقطع هادی برابر با جریان موجود در آن عبور می کند. اکنون می‌توانید این مقدار را در بار الکترون ضرب کنید (برای کسانی که فراموش کرده‌اند، یادآوری می‌کنم که برابر است) و بفهمید که چند الکترون در مدار می‌چرخند. وروس ممکن است بوجود بیاید - برای چه؟ پاسخ نویسنده فقط برای سرگرمی است. بعید است که از مزایای عملی این کار استفاده کنید. اگر فقط معلم خود را راضی کنید. این مشکل کاملا آکادمیک است.
ممکن است این سوال پیش بیاید - آمپرمتر چگونه جریان را اندازه گیری می کند؟ آیا او الکترون ها را می شمرد؟ البته نه آقایان اینجا داریم غیر مستقیماندازه گیری ها آنها بر اساس عمل مغناطیسی جریان در آمپرمترهای صفحه آنالوگ قدیمی یا بر اساس قانون اهم - با تبدیل جریان جاری از طریق یک مقاومت شناخته شده به ولتاژ و پردازش بعدی آن - در همه مولتی مترهای مدرن هستند. اما در ادامه بیشتر در مورد آن.
حالا من این محاسبه را انجام می دهم. بسیار ساده است و حتی برای علوم انسانی هم باید هضم شود. اگر عدم تحمل فردی نسبت به ماتان دارید، خوب، می توانید فقط به نتیجه نگاه کنید.
شارژمان را به یاد بیاوریم ∆qکه به مرور زمان میگذرد ∆tاز طریق مقطع هادی ∆Sکه در بالا در مورد آن صحبت کردیم. به عنوان ریاضیدانان واقعی، بیایید آن را تا سرحد رسوایی پیچیده کنیم تا فقط پس از فشار دادن مغز مشخص شود که هویت نوشته ایم.
آقایان انصافاً فریب نیست. ه - بار الکترون، n - غلظت الکترون ها، یعنی تعداد قطعات در یک متر مکعب، v - سرعت حرکت الکترون ها بدیهی است که v ∙ ∆t ∙ ∆S در اصل حجمی است که الکترون ها عبور خواهند کرد. غلظت را در حجم ضرب می کنیم - تکه هایی به دست می آید، چند قطعه الکترون عبور کرده است. ما قطعات را در بار یک الکترون ضرب می کنیم - بار کلی را که از مقطع عبور کرده است به دست می آوریم. خوب من گفتم که همه چیز منصفانه است!
اجازه دهید مفهوم چگالی جریان را معرفی کنیم. حوصله هایی که قبلاً چیزی در این مورد خوانده اند اکنون فریاد می زنند - آها، این یک کمیت برداری است! من بحث نمی کنم، آقایان، بردار. اما ما، برای ساده کردن زندگی از قبل دشوار، فرض می کنیم که جهت بردار چگالی جریان با محور هادی منطبق است، که در بیشتر موارد اتفاق می افتد. بنابراین، بردارها بلافاصله تبدیل به اسکالر می شوند. به طور کلی، چگالی جریان عبارت است از چند آمپر در هر متر مربع از سطح مقطع هادی. بدیهی است که برای این کار لازم است که قدرت فعلی را بر مساحت تقسیم کنیم. ما داریم
حالا امیدوارم مشخص شده باشد که چرا فرمول را اینطور تبدیل کردیم؟ برای کاهش یکسری از همه چیز!
ما چیز اصلی را به یاد می آوریم - ما به دنبال سرعت هستیم. بیان می کنیم:
همه چیز خوب خواهد بود، اما ما هنوز تمرکز را نمی دانیم. به یاد شیمی. چنین فرمولی وجود داشت
جایی که ρ = 8900 کیلوگرم بر متر مکعب- چگالی مس، N A = 6 10 23شماره آووگادرو، M = 0.0635 کیلوگرم بر مول- جرم مولی
آقایان امیدوارم نیازی به توضیح نباشد که این فرمول از کجا آمده است. راستش من زیاد با شیمی دوست نیستم. اگرچه تمام 11 سال را در مدرسه ای با مطالعه عمیق شیمی خواندم، اما در کلاس هشتم وارد کلاس فیزیک و ریاضی شدم، به فیزیک علاقه مند شدم، به خصوص آن قسمت از آن که در مورد برق صحبت می کند و شاید بتوان گفت، شیمی را فراموش کرده ام. در واقع، آنها عمیقاً از او نپرسیدند، ما فیزیکدان بودیم. با این حال، اگر به طور ناگهانی نیاز ایجاد شود، من آماده هستم تا به این جنگل شیمیایی بپردازم و به شما بگویم چه چیزی چیست.
بنابراین سرعت حرکت الکترون ها در یک هادی با جریان برابر است
بیایید اعداد خاصی را جایگزین کنیم. بگذارید برای قطعیت، چگالی جریان 5 A / mm 2 را تنظیم کنیم.
ما در حال حاضر همه شماره های دیگر را داریم. ممکن است این سؤال پیش بیاید - چرا دقیقاً 5 A / mm 2.
ساده است آقایان مردم در سال اول درگیر الکترونیک نیستند. مقداری تجربه در این زمینه، یا به زبان علم، داده های تجربی انباشته شده است. بنابراین، این داده های تجربی می گویند که چگالی جریان مجاز در سیم های مسی، معمولاً است 5-10 A / mm 2... با چگالی جریان بالاتر، گرمای بیش از حد غیر قابل قبول هادی امکان پذیر است. با این حال، برای آهنگ های روی برد مدار چاپی، این مقدار بسیار بالاتر است و به 20 A / mm 2 و حتی بیشتر می رسد. با این حال، این موضوع برای یک گفتگو کاملا متفاوت است. بیایید به مسئله خود بازگردیم، یعنی محاسبه سرعت الکترون ها در یک رسانا. با جایگزینی اعداد، متوجه می شویم که
آقایان، محاسبه به طور انکارناپذیر نشان می دهد که الکترون های یک هادی با جریان فقط با سرعت 0.37 میلی متر در ثانیه حرکت می کنند! خیلی آهسته درست است، باید به خاطر داشت که این یک حرکت حرارتی نیست، بلکه یک حرکت جهت دار است. حرکت حرارتی بسیار بسیار بیشتر است، در حدود 100 کیلومتر بر ثانیه. یک سوال منطقی - چرا وقتی سوئیچ را می چرخانم، چراغ فورا چشمک می زند؟ یادت هست وقتی در مورد نیروی زورگویی صحبت کردم؟ این در مورد او است! اما بیشتر در مورد آن در مقاله بعدی. برای همه شما موفق باشید و به زودی شما را می بینم!
به ما بپیوندید
بسیاری از ما، حتی از مدرسه، نمی توانیم بفهمیم که چه جنبه هایی قدرت جریان را از ولتاژ متمایز می کند. البته، معلمان به طور مداوم استدلال کرده اند که تفاوت بین این دو بسیار زیاد است. با این وجود، تنها تعداد کمی از بزرگسالان این فرصت را دارند که به داشتن دانش مربوطه ببالند، و اگر شما یکی از آنها نیستید، وقت آن است که به بررسی امروز ما توجه کنید.
جریان و ولتاژ چیست؟
به منظور صحبت در مورد اینکه قدرت فعلی چیست و چه تفاوت های ظریفی را می توان با آن همراه کرد، لازم است توجه شما را به آنچه در خود دارد جلب کنیم. جریان فرآیندی است که طی آن، تحت تأثیر مستقیم میدان الکتریکی، برخی از ذرات باردار شروع به حرکت می کنند. به عنوان دومی، می تواند یک لیست کامل از انواع عناصر وجود داشته باشد، از این نظر، همه چیز به موقعیت خاص بستگی دارد. بنابراین، به عنوان مثال، اگر ما در مورد رسانا صحبت می کنیم، در این صورت، الکترون ها به عنوان ذرات فوق عمل می کنند. 
شاید برخی از شما این را نمی دانستید، اما این جریان به طور فعال در پزشکی مدرن استفاده می شود، و به ویژه برای نجات یک فرد از لیست کامل انواع بیماری ها، به عنوان مثال، همان صرع. جریان در زندگی روزمره نیز غیر قابل تعویض است، زیرا با کمک آن، چراغ خانه شما روشن است و برخی از وسایل برقی کار می کنند. قدرت جریان، به نوبه خود، بر کمیت فیزیکی خاصی دلالت دارد. با نماد I مشخص می شود. 
در مورد ولتاژ، همه چیز بسیار پیچیده تر است، حتی اگر آن را با مفهومی مانند "قدرت جریان" مقایسه کنیم. در آنجا تک بارهای مثبت ارائه می شود که باید از نقاط مختلف حرکت کنند. علاوه بر این، ولتاژی را چنین انرژی می گویند که حرکت فوق از طریق آن انجام می شود. در مدارس، برای درک این مفهوم، اغلب جریان آب را که بین دو کرانه اتفاق می‌افتد، مثال می‌زنند. در این شرایط خود جریان آب به عنوان جریان عمل می کند در حالی که ولتاژ قادر خواهد بود تفاوت سطوح را در این دو بانک نشان دهد. بنابراین تا زمانی که هر دو سطح در بانک ها برابر شوند، جریان رعایت می شود.
چه چیزی آمپر را از ولتاژ متمایز می کند؟
ما به جرات می گوییم که تفاوت اصلی بین این دو مفهوم، تعریف فوری آنهاست:
- تحت کلمات "جریان" و "جریان"، به طور خاص، آنها مقدار معینی از برق را نشان می دهند، در حالی که ولتاژ معمولاً معیاری از انرژی پتانسیل در نظر گرفته می شود. به زبان ساده، این دو مفهوم کاملاً به یکدیگر وابسته هستند و در عین حال برخی از ویژگی های متمایز را حفظ می کنند. مقاومت آنها تحت تأثیر عوامل مختلفی است. مهمترین آنها ماده ای است که این یا آن هادی از آن ساخته شده است. شرایط خارجیو همچنین دما
- تفاوت خاصی نیز وجود دارد. برای دریافت آنها... بنابراین، اگر ضربه بر بارهای الکتریکی ولتاژ ایجاد کند، جریان با اعمال ولتاژ بین نقاط مدار به دست می آید. به هر حال، باتری های معمولی یا ژنراتورهای پیشرفته و راحت تر می توانند به عنوان چنین دستگاه هایی عمل کنند. به همین دلیل، می توان گفت که تفاوت های اصلی بین این دو مفهوم به تعریف آنها خلاصه می شود و همچنین این واقعیت که آنها در نتیجه فرآیندهای کاملاً متفاوت به دست می آیند.
جریان را نیز نباید با آن اشتباه گرفت مصرف انرژی... این مفاهیم کاملاً متفاوت هستند و تفاوت اصلی آنها را باید دقیقاً درک کرد قدرت... بنابراین، در صورتی که ولتاژ برای آن در نظر گرفته شده باشد. برای مشخص کردن انرژی پتانسیل، آنگاه در مورد جریان، این انرژی از قبل جنبشی خواهد بود. در واقعیت های مدرن ما، اکثریت قریب به اتفاق لوله ها با قیاس هایی از دنیای برق مطابقت دارند. این استدر مورد باری که هنگام اتصال یک لامپ یا همان تلویزیون به شبکه ایجاد می شود. در این هنگام مصرف برق ایجاد می شود که در نهایت منجر به ظهور جریان می شود.
البته در صورتی که هیچ وسیله برقی را به پریز وصل نکنید، همزمان با صفر شدن جریان، ولتاژ بدون تغییر باقی می ماند. خوب، اگر مصرفی ارائه نمی شود، پس از چه جریانی و قدرت آن صحبت می شود؟ بنابراین، جریان فقط مقدار معینی از الکتریسیته است، در حالی که ولتاژ اندازه گیری انرژی پتانسیل یک منبع خاص از برق است.
