Скорость прохождения тока

Когда мы включаем электрическую лампочку, то она загорается сразу, независимо от длины проводов, соединяющих ее с выключателем. Это вовсе не означает, что электроны начали двигаться с огромной скоростью и очень быстро достигли лампочки. Скорость поступательного движения свободных электронов в металлах довольно мала - она называется скоростью дрейфа и составляет доли миллиметра в секунду. Так почему же лампочка загорается сразу? Дело в том, что скорость распространения электрического взаимодействия очень велика - она практически равна скорости света в вакууме, т. е. 300 000 км/с. При замыкании электрической цепи все содержащиеся в проводнике свободные электроны почти одновре­менно приходят в движение, и ток начинает идти через лампочку. При этом через лампочку сначала проходят ближайшие к ней электроны. Здесь уместна аналогия с водопроводом: когда вы открываете кран, из него начинает течь вода из ближайших труб, а частицы воды из водонапорной станции дойдут до вас совсем не скоро.

ПАРАМЕТРЫ ПРОСТЕЙШЕЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

1. СИЛА ТОКА

Количественной характеристикой электрического тока является силатока. На практике вместо слов «сила тока» говорят просто ток

Силой тока называют величину I, численно равную заряду q , проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени t:

I =

где: q – заряд (количество свободных электронов), который переносится через поперечное сечение проводника;

t- время .

Рис.№1 Рис. № 2

Чем больше электронов проходит в одну секунду через поперечное сечение провода, тем больше ток.

Ток обозначают буквой Iи измеряется в амперах [А] (единица тока названа в честь французского ученого А. Ампера). Когда ток равен одному амперу, то это значит, что в одну секунду через поперечное сечение провода проходит один кулон электричества, т. е. 6,3·10¹⁸ электронов.

Единицей силы тока является ампер (А).

Также используются и более мелкие единицы: 1миллиампер (мА)=10^-3 А и 1 микроампер (мкА) = 10^-6А.

Какие же силу тока встречаются на практике?

Человек начинает ощущать проходящий через его тело ток, силой 0,005А.

Ток величиной 0, 05А уже опасен для жизни. Смертельным током считается ток 0,1А (или 100 мА ).

Сила тока в лампах накаливания от 0,2А до 1А, в утюгах и электрокаминах – от 5А до 8А, а в электродвигателях трамваев и троллейбусов – свыше 100А.

Измерение силы тока. Амперметр.

Для измерения тока применяются амперметры. Их изображение на электрических схемах

Приборы, предназначенные для измерения небольших токов, имеют шкалу, проградуированную в миллиамперах (mА) или в микроамперах (μA) и называются миллиамперметрами или микроамперметрами.

Если нужно измерить ток в каком-либо проводе, то надо разорвать провод и в место разрыва включить амперметр или миллиамперметр, как показано на рисунке (такое включение называется

При включении в цепь амперметр, как всякий измерительный прибор, не должен влиять на измеряемую величину. Поэтому он устроен так, что при включении его в цепь сила тока в ней почти не изменяется. В технике используются амперметры с разной ценой деления, в зависимости от назначения. По шкале амперметра видно, на какую наибольшую силу тока он рассчитан. Превышать эту силу тока нельзя, так как прибор может испортиться.

При измерении силы тока амперметр включают в цепь последовательно с тем прибором, силу тока в котором измеряют.

Включают амперметр в цепь с помощью двух клемм, или зажимов, имеющихся на приборе. У одной из клемм амперметра стоит знак «+», у другой — «—» (иногда знака «—» нет). Клемму со знаком «+» нужно обязательно соединять с проводом, идущим от положительного полюса источника тока.

В цепи, состоящей из источника тока и ряда проводников, соединенных так, что конец одного проводника соединяется с началом другого, сила тока во всех участках одинакова.

Это следует из того, что заряд, проходящий через любое поперечное сечение проводников цепи одинаков. Когда в цепи существует ток, то заряд нигде в проводках цепи не накапливается, подобно тому как нигде в отдельных трубы не собирается вода, когда она течет по трубе. Поэтому и измерении силы тока амперметр можно включать в любое место цепи, состоящей из ряда последовательно соединенных проводников, так как сила тока во всех точках цепи одинакова. Если включить один амперметр в цепь до лампы, другой после нее, то оба они покажут одинаковую силу тока (рис. 1).

Сила тока - очень важная характеристика электрической цепи. Работающим с электрическими цепями надо знать, что для человеческого организма безопасной считается сила тока до 1 мА. Сила тока больше 100 мА приводит к смертельному поражению

Для того что бы включение амперметра не вызвало изменений в измеряемой цепи, его сопротивление делают очень маленьким (r ≈ 0). Поэтому неправильное включение амперметра приведёт к короткому замыканию