Применяемые в теории электрических цепей

Такими величинами являются ток, напряжение, мощность.

Электрический ток – это явление направленного движения заряженных частиц.

Количественную меру этого движения в ГОСТе определяют как силу

тока. Но в электротехнических дисциплинах принято говорить просто: ток.

Величину тока определяют как скорость изменения заряда во времени:

i = lim (∆q/ Δ t)=dq/dt,

Δ t →0

где q – заряд.

Так как током называют и явление, и его количественную меру, у мно-

гих складывается впечатление, что ток – величина векторная. Стрелкой на

схеме обозначают направление движения положительно заряженных частиц.

Если величину тока определить упрощенно, то это – количество заря-

дов через поперечное сечение проводника в единицу времени. Очевидно, что

это величина скалярная.

В результате расчетов ток может получиться с разными знаками. Ток

положительный, если его выбранное направление совпадает с направлением

движения положительных зарядов.

Ток измеряют в амперах (А). Французский академик Андре Мари Ам-

пер ввел понятие электрического тока.

Человек начинает ощущать ток в своем теле при его величине 0,005 А.

Ток 0,05 А опасен для жизни. Ток в люминесцентной лампе 0,15 А, в лампе

накаливания – 0,2–1 А, в холодильнике – 0,5–0,8 А, в бытовых нагреватель-

ных приборах – 2–8 А, в электродвигателе трамвайного вагона – от 100 А и

выше, в индукторе печи для плавления алюминия – 18000 А.

Напряжение – количество энергии, затраченной на перемещение единичного заряда из одной точки электромагнитного поля в другую:

u = lim (Δ W/ Δ q) = dW/dq,

Δ t →0

где W – энергия.

Потенциал – количество энергии, затраченной на перемещение единичного заряда из бесконечности в какую-либо точку электромагнитного поля. Отсюда напряжение – это разность потенциалов.

Эта величина тоже скалярная. Может быть положительной и отрицательной. Напряжение положительно, если потенциал точки 1, из которого направлена стрелка u12 (см. рис. 1.1), выше потенциала точки 2. Индексация показывает направление ко второму индексу.

Единица измерения напряжения – вольт (В). Названа в честь итальянца Алесандро Вольта, создателя первого источника электрической энергии – «Вольтова столба». Он первым ввел понятие напряжения.

Мощность – это скорость изменения энергии во времени:

p = lim (Δ W /Δ t) = dW/dt.

Δ t →∞

Умножим и разделим на dq :

p = (d W dq)/(dq dt) = u i.

Следовательно, мощность – это произведение напряжения на ток. Единица измерения мощности в общем случае – В⋅А.