Katika § 8 tuliangalia majaribio na taa na spirals mbili (resistors). Tulibainisha kuwa kwa kubadilisha sasa tunamaanisha mabadiliko katika mtiririko wa elektroni zinazopita kupitia kondakta. Kifungu hiki kinarejelea waendeshaji wa chuma imara. Katika metali za kioevu (kwa mfano, zebaki), katika vitu vilivyoyeyuka au kufutwa (kwa mfano, katika chumvi, asidi na alkali), pamoja na gesi, sasa huundwa na elektroni na ioni (tazama § 8). Wote ni wabebaji wa malipo ya umeme.
Kwa hiyo, kwa nguvu ya sasa ni rahisi zaidi kuelewa si idadi ya chembe mbalimbali za kushtakiwa (elektroni na / au ioni) zinazopita kupitia kondakta kwa muda, lakini. malipo ya jumla yanayohamishwa kupitia kondakta kwa muda wa kitengo. Katika fomula inaonekana kama hii:

Kwa hiyo, nguvu ya sasa - kiasi cha kimwili kinachoonyesha malipo kupitia kondakta kwa muda wa kitengo.

Kifaa kinatumika kupima nguvu ya sasa ammeter. Imeunganishwa katika mfululizo na sehemu ya mzunguko ambayo sasa inapaswa kupimwa. Kitengo cha sasa - 1 ampere(1 A). Imewekwa kwa kupima nguvu ya mwingiliano (mvuto au kukataa) ya waendeshaji na sasa. Kwa maelezo, tazama picha iliyo na vipande vya karatasi vilivyowekwa mwanzoni mwa mada hii.
1 ampere inachukuliwa kuwa nguvu ya sasa ambayo, wakati wa kupita kwa njia ya makondakta mbili za moja kwa moja za urefu usio na kipenyo na kipenyo kidogo, ziko umbali wa m 1 kutoka kwa kila mmoja katika utupu, husababisha nguvu ya mwingiliano sawa na 0.0000002 N juu. sehemu ya kondakta urefu wa m 1.
Tukutane sheria za usambazaji wa sasa katika mizunguko yenye viunganisho tofauti vya waendeshaji. Katika michoro "a", "b", "c" taa na rheostat zimeunganishwa mfululizo. Katika michoro "d", "e", "f" taa zimeunganishwa sambamba. Hebu tuchukue ammeter na kupima sasa katika maeneo yaliyowekwa na dots nyekundu.
Kwanza, tunawasha ammeter kati ya rheostat na taa (mzunguko "a"), kupima nguvu ya sasa na kuibainisha na ishara. Ikwa ujumla. Kisha tunaweka ammeter upande wa kushoto wa rheostat (mchoro "b"). Wacha tupime nguvu ya sasa, tukiashiria na ishara I1 . Kisha tunaweka ammeter upande wa kushoto wa taa, onyesha nguvu za sasa I2 (mchoro "c").


katika sehemu zote za mzunguko na unganisho la safu ya waendeshaji, nguvu ya sasa ni sawa:

Hebu sasa tupime sasa katika sehemu mbalimbali za mzunguko na uunganisho wa sambamba wa taa mbili. Katika mchoro "d", ammeter hupima jumla ya sasa; katika michoro "d" na "f" - nguvu ya mikondo inayopitia taa za juu na za chini.


Vipimo vingi vinaonyesha hivyo nguvu ya sasa katika sehemu isiyo na matawi ya mzunguko na uunganisho wa sambamba wa waendeshaji (jumla ya nguvu za sasa) ni sawa na jumla ya nguvu za sasa katika matawi yote ya mzunguko huu.

Katika makala hii, utajifunza ufafanuzi wa sasa wa umeme, amperage na voltage. Hebu tuelewe sifa kuu na kanuni za sasa, na jinsi ya kujikinga na sasa ya umeme.

Ufafanuzi

Katika kitabu cha fizikia kuna ufafanuzi:

UMEME- hii ni harakati iliyoagizwa (iliyoelekezwa) ya chembe za kushtakiwa chini ya ushawishi wa shamba la umeme. Chembe inaweza kuwa: elektroni, protoni, ions, mashimo.

Katika vitabu vya kiada vya kitaaluma ufafanuzi umeelezewa kama ifuatavyo:

UMEME ni kiwango cha mabadiliko ya chaji ya umeme kwa wakati.

• Malipo ya elektroni ni hasi.
• protoni- chembe na malipo chanya;
• neutroni- kwa malipo ya neutral.

NGUVU YA SASA ni idadi ya chembe za kushtakiwa (elektroni, protoni, ions, mashimo) inapita kupitia sehemu ya msalaba wa kondakta.

Dutu zote za kimwili, ikiwa ni pamoja na metali, zinajumuisha molekuli zinazojumuisha atomi, ambazo zinajumuisha nuclei na elektroni zinazozunguka karibu nao. Wakati wa athari za kemikali, elektroni hupita kutoka atomi moja hadi nyingine, kwa hiyo, atomi za dutu moja hazina elektroni, na atomi za dutu nyingine zina ziada yao. Hii ina maana kwamba vitu vina malipo kinyume. Ikiwa zinagusana, elektroni zitaelekea kuhama kutoka dutu moja hadi nyingine. Ni harakati hii ya elektroni ambayo ni UMEME. Mkondo ambao utapita hadi malipo ya vitu viwili ni sawa. Elektroni iliyoondoka inabadilishwa na mwingine. Wapi? Kutoka kwa atomi ya jirani, kwa hiyo - kutoka kwa jirani yake, hivyo hadi uliokithiri, hadi uliokithiri - kutoka kwa pole hasi ya chanzo cha sasa (kwa mfano, betri). Kutoka mwisho mwingine wa kondakta, elektroni huenda kwenye pole chanya ya chanzo cha sasa. Wakati elektroni zote kwenye pole hasi zimekwenda, sasa itaacha (betri imekufa).

VOLTAGE ni tabia ya uwanja wa umeme na inawakilisha tofauti inayoweza kutokea kati ya pointi mbili ndani ya uwanja wa umeme.

Inaonekana si wazi. Kondakta- katika kesi rahisi, hii ni waya iliyofanywa kwa chuma (shaba na alumini hutumiwa mara nyingi zaidi). Uzito wa elektroni ni 9.10938215 (45)×10 -31 kg. Ikiwa elektroni ina wingi, basi hii ina maana kwamba ni nyenzo. Lakini kondakta imetengenezwa kwa chuma, na chuma ni thabiti, kwa hivyo elektroni zingine hutiririkaje ndani yake?

Idadi ya elektroni katika dutu sawa na idadi ya protoni inahakikisha tu kutokuwa na upande wowote, na kipengele cha kemikali yenyewe imedhamiriwa na idadi ya protoni na neutroni kulingana na sheria ya mara kwa mara ya Mendeleev. Ikiwa, kinadharia tu, tunatoa elektroni zake zote kutoka kwa wingi wa kipengele chochote cha kemikali, kwa kweli haitakaribia wingi wa kipengele cha kemikali kilicho karibu. Tofauti kati ya wingi wa elektroni na kiini ni kubwa sana (wingi wa protoni ya 1 tu ni takriban mara 1836 zaidi kuliko wingi wa elektroni). Kupungua au kuongezeka kwa idadi ya elektroni lazima tu kusababisha mabadiliko katika jumla ya malipo ya atomi. Idadi ya elektroni katika atomi ya mtu binafsi hubadilika kila wakati. Wanaiacha kwa sababu ya harakati za joto, au kurudi nyuma, wakiwa wamepoteza nishati.

Ikiwa elektroni zinakwenda kwenye mwelekeo, inamaanisha kwamba "huacha" atomi yao, na molekuli ya atomiki haitapotea na, kwa sababu hiyo, muundo wa kemikali wa kondakta utabadilika? Hapana. Kipengele cha kemikali huamuliwa si kwa wingi wa atomiki, bali na idadi ya PROTONS kwenye kiini cha atomi., na hakuna kingine. Katika kesi hii, uwepo au kutokuwepo kwa elektroni au neutroni katika atomi haijalishi. Hebu tuongeze - toa elektroni - tunapata ioni - toa neutroni - tunapata isotopu. Katika kesi hii, kipengele cha kemikali kitabaki sawa.

Na protoni ni hadithi tofauti: protoni moja ni hidrojeni, protoni mbili ni heliamu, protoni tatu ni lithiamu, nk (angalia jedwali la mara kwa mara). Kwa hiyo, bila kujali ni kiasi gani cha sasa unachopitia kwa kondakta, utungaji wake wa kemikali hautabadilika.

Electrolytes ni jambo lingine. Hapa ndipo UTUNGAJI WA KEMIKALI HUBADILIKA. Vipengele vya electrolyte hutolewa kutoka kwa suluhisho chini ya ushawishi wa sasa. Wakati kila mtu atakapotolewa, mkondo utaacha. Hii ni kwa sababu wabebaji wa malipo katika elektroliti ni ioni.

Kuna vipengele vya kemikali bila elektroni:

1. Hidrojeni ya atomiki ya cosmic.

2. Gesi katika tabaka za juu za angahewa la Dunia na sayari nyingine zenye angahewa.

2. Dutu zote ziko katika hali ya plasma.

3. Katika accelerators, colliders.

Inapofunuliwa na sasa ya umeme, kemikali (conductors) zinaweza "kutawanyika". Kwa mfano, fuse. Elektroni zinazosonga husukuma atomi kando ya njia yao ikiwa mkondo ni nguvu, kimiani cha kioo cha kondakta kinaharibiwa na kondakta huyeyuka.

Hebu fikiria uendeshaji wa vifaa vya utupu wa umeme.

Acha nikukumbushe kwamba wakati wa hatua ya mkondo wa umeme katika kondakta wa kawaida, elektroni, ikiacha mahali pake, huacha "shimo" hapo, ambalo hujazwa na elektroni kutoka kwa atomi nyingine, ambapo shimo pia huundwa. , ambayo baadaye hujazwa na elektroni nyingine. Mchakato mzima wa harakati ya elektroni hutokea kwa mwelekeo mmoja, na harakati ya "mashimo" hutokea kinyume chake. Hiyo ni, shimo ni jambo la muda mfupi; Kujaza ni muhimu ili kudumisha usawa wa malipo katika atomi.

Sasa hebu tuangalie uendeshaji wa kifaa cha utupu cha umeme. Kwa mfano, hebu tuchukue diode rahisi zaidi - kenotron. Elektroni katika diode wakati wa hatua ya sasa ya umeme hutolewa na cathode kuelekea anode. Cathode imefungwa na oksidi maalum za chuma, ambayo inawezesha kutoroka kwa elektroni kutoka kwa cathode kwenye utupu (kazi ya chini ya kazi). Hakuna hifadhi ya elektroni katika filamu hii nyembamba. Ili kuhakikisha kutolewa kwa elektroni, cathode inapokanzwa sana na filament. Baada ya muda, filamu ya moto hupuka, hukaa juu ya kuta za chupa, na uzalishaji wa cathode hupungua. Na kifaa kama hicho cha utupu cha elektroniki kinatupwa tu. Na ikiwa kifaa ni ghali, kinarejeshwa. Ili kurejesha, chupa haipatikani, cathode inabadilishwa na mpya, baada ya hapo chupa imefungwa nyuma.

Elektroni katika kondakta huenda "kubeba" sasa ya umeme, na cathode hujazwa tena na elektroni kutoka kwa conductor iliyounganishwa na cathode. Elektroni zinazoondoka kwenye cathode hubadilishwa na elektroni kutoka kwa chanzo cha sasa.

Dhana ya "kasi ya harakati ya sasa ya umeme" haipo. Kwa kasi ya karibu na kasi ya mwanga (300,000 km / s), shamba la umeme linaenea kwa njia ya kondakta, chini ya ushawishi ambao elektroni zote huanza kusonga kwa kasi ya chini, ambayo ni takriban sawa na 0.007 mm / s, sio. kusahau pia kukimbilia chaotically katika mwendo wa joto.

Hebu sasa tuelewe sifa kuu za sasa

Hebu fikiria picha: Una sanduku la kadibodi la kawaida la chupa 12 za kinywaji kikali. Na unajaribu kuweka chupa nyingine huko. Wacha tuseme umefaulu, lakini kisanduku kilisimama kidogo. Unaweka nyingine ndani, na ghafla sanduku linavunjika na chupa zinaanguka.

Sanduku la chupa linaweza kulinganishwa na sehemu ya msalaba ya kondakta:

Kadiri kisanduku kinavyokuwa pana (kinene cha waya), ndivyo idadi ya chupa (CURRENT POWER) inavyoweza kubeba (kutoa).

Unaweza kuweka chupa moja hadi 12 kwenye sanduku (kwenye kondakta) - haitaanguka (kondakta haitawaka), lakini haiwezi kubeba idadi kubwa ya chupa (nguvu ya juu ya sasa) (inawakilisha upinzani).
Ikiwa tutaweka sanduku lingine juu ya sanduku, basi kwenye kitengo kimoja cha eneo (sehemu ya kondakta) hatutaweka si 12, lakini chupa 24, nyingine juu - chupa 36. Moja ya masanduku (sakafu moja) inaweza kuchukuliwa kama kitengo sawa na VOLTAGE ya sasa ya umeme.

Sanduku pana (upinzani mdogo), chupa zaidi (CURRENT) inaweza kutoa.

Kwa kuongeza urefu wa masanduku (voltage), tunaweza kuongeza idadi ya jumla ya chupa (POWER) bila kuharibu masanduku (conductor).

Kwa kutumia mlinganisho wetu iliibuka:

Jumla ya chupa ni POWER

Idadi ya chupa kwenye sanduku moja (safu) ni NGUVU YA SASA

Idadi ya masanduku kwa urefu (sakafu) ni VOLTAGE

Upana wa sanduku (uwezo) ni RESISTANCE ya sehemu ya mzunguko wa umeme

Kupitia mlinganisho hapo juu, tulikuja " SHERIA YA OMA", ambayo pia huitwa Sheria ya Ohm kwa sehemu ya mzunguko. Wacha tuwakilishe kama fomula:

Wapi I - nguvu ya sasa, U R - upinzani.

Kwa maneno rahisi, inaonekana kama hii: Ya sasa ni sawia moja kwa moja na voltage na inversely sawia na upinzani.

Kwa kuongeza, tulikuja " SHERIA YA WATT". Wacha pia tuonyeshe katika mfumo wa fomula:

Wapi I - nguvu ya sasa, U - voltage (tofauti inayowezekana); R - nguvu.

Kwa maneno rahisi, inaonekana kama hii: Nguvu ni sawa na bidhaa ya sasa na voltage.

Nguvu ya sasa ya umeme kipimo kwa chombo kinachoitwa Ammeter. Kama ulivyokisia, kiasi cha umeme wa sasa (kiasi cha malipo yaliyohamishwa) hupimwa kwa amperes. Ili kuongeza anuwai ya kitengo cha mabadiliko, kuna viambishi awali vya msururu kama vile micro-microampere (µA), maili - milliampere (mA). consoles nyingine si kutumika katika matumizi ya kila siku. Kwa mfano: Wanasema na kuandika "ampere elfu kumi", lakini hawasemi au kuandika kilomita 10. Maana kama hayo si ya kweli katika maisha ya kila siku. Vile vile vinaweza kusemwa kuhusu nanoamps. Kawaida wanasema na kuandika 1 × 10 -9 Amperes.

Voltage ya umeme(uwezo wa umeme) hupimwa kwa kifaa kinachoitwa Voltmeter, kama ulivyokisia, voltage, yaani, tofauti inayoweza kusababisha mtiririko wa sasa, hupimwa kwa Volts (V). Kama ilivyo kwa sasa, ili kuongeza anuwai ya uteuzi, kuna viambishi awali vingi: (micro - microvolt (μV), maili - millivolt (mV), kilo - kilovolt (kV), mega - megavolt (MV). Voltage pia inaitwa. EMF - nguvu ya umeme.

Upinzani wa umeme kipimo kwa kifaa kinachoitwa Ohmmeter, kama ulivyokisia, kitengo cha upinzani ni Ohm (Ohm). Kama ilivyo kwa sasa na voltage, kuna viambishi awali vya wingi: kilo - kiloohm (kOhm), mega - megaohm (MOhm). Maana nyingine si halisi katika maisha ya kila siku.

Mapema, umejifunza kwamba upinzani wa conductor moja kwa moja inategemea kipenyo cha kondakta. Kwa hili tunaweza kuongeza kwamba ikiwa sasa kubwa ya umeme inatumiwa kwa conductor nyembamba, haitaweza kupitisha, ndiyo sababu itawaka sana na, mwishoni, inaweza kuyeyuka. Uendeshaji wa fuses ni msingi wa kanuni hii.

Atomi za dutu yoyote ziko umbali fulani kutoka kwa kila mmoja. Katika metali, umbali kati ya atomi ni ndogo sana hivi kwamba maganda ya elektroni hugusa kivitendo. Hii inaruhusu elektroni kutangatanga kwa uhuru kutoka kwa kiini hadi kiini, na kuunda mkondo wa umeme, ndiyo sababu metali, pamoja na vitu vingine, ni CONDUCTOR za umeme. Dutu nyingine, kinyume chake, zina atomi za nafasi nyingi, elektroni zimefungwa kwa kiini, ambazo haziwezi kusonga kwa uhuru. Dutu kama hizo sio makondakta na kawaida huitwa DIELECTRICS, ambayo maarufu zaidi ni mpira. Hii ndiyo jibu kwa swali kwa nini waya za umeme zinafanywa kwa chuma.

Uwepo wa sasa wa umeme unaonyeshwa na vitendo au matukio yafuatayo yanayoambatana nayo:

;1. Kondakta ambayo mtiririko wa sasa unaweza kuwa moto;

2. Umeme wa sasa unaweza kubadilisha muundo wa kemikali wa kondakta;

3. Ya sasa hutoa nguvu kwenye mikondo ya jirani na miili yenye sumaku.

Wakati elektroni zinatenganishwa na viini, kiasi fulani cha nishati hutolewa, ambacho hupasha joto kondakta. Uwezo wa "inapokanzwa" wa sasa kawaida huitwa uharibifu wa nguvu na hupimwa kwa watts. Kitengo sawa kinatumika kupima nishati ya mitambo iliyobadilishwa kutoka kwa nishati ya umeme.

Hatari za umeme na mali zingine hatari za tahadhari za umeme na usalama

Umeme wa sasa hupasha joto kondakta ambayo inapita. Ndiyo maana:

1. Ikiwa mtandao wa umeme wa kaya umejaa kupita kiasi, insulation polepole inawaka na kubomoka. Kuna uwezekano wa mzunguko mfupi, ambayo ni hatari sana.

2. Umeme wa sasa unaozunguka kupitia waya na vifaa vya nyumbani hukutana na upinzani, kwa hiyo "huchagua" njia na upinzani mdogo.

3. Ikiwa mzunguko mfupi hutokea, sasa huongezeka kwa kasi. Hii inazalisha kiasi kikubwa cha joto ambacho kinaweza kuyeyusha chuma.

4. Mzunguko mfupi unaweza pia kutokea kutokana na unyevu. Ikiwa moto hutokea katika kesi ya mzunguko mfupi, basi katika kesi ya yatokanayo na unyevu kwenye vifaa vya umeme, ni mtu anayeteseka kwanza.

5. Mshtuko wa umeme ni hatari sana na unaweza kusababisha kifo. Wakati umeme wa sasa unapita kupitia mwili wa binadamu, upinzani wa tishu hupungua kwa kasi. Michakato ya kupokanzwa kwa tishu, uharibifu wa seli, na kifo cha mwisho wa ujasiri hutokea katika mwili.

Jinsi ya kujikinga na mshtuko wa umeme

Ili kujilinda kutokana na yatokanayo na sasa ya umeme, tumia njia za ulinzi dhidi ya mshtuko wa umeme: kazi katika kinga za mpira, tumia mkeka wa mpira, viboko vya kutokwa, vifaa vya kutuliza vifaa, mahali pa kazi. Swichi za moja kwa moja na ulinzi wa joto na ulinzi wa sasa pia ni njia nzuri ya ulinzi dhidi ya mshtuko wa umeme ambao unaweza kuokoa maisha ya binadamu. Wakati sina uhakika kwamba hakuna hatari ya mshtuko wa umeme, wakati wa kufanya shughuli rahisi katika paneli za umeme au vitengo vya vifaa, mimi hufanya kazi kwa mkono mmoja na kuweka mkono mwingine katika mfuko wangu. Hii huondoa uwezekano wa mshtuko wa umeme kando ya njia ya mkono kwa mkono ikiwa utagusa kwa bahati mbaya mwili wa ngao au vitu vingine vikubwa vya msingi.

Ili kuzima moto unaotokea kwenye vifaa vya umeme, vizima moto tu vya poda au dioksidi kaboni hutumiwa. Vizima vya poda ni bora zaidi, lakini baada ya kufunika vifaa na vumbi kutoka kwa moto wa moto, si mara zote inawezekana kurejesha vifaa hivi.

Katika uhandisi wa umeme, inakubaliwa kwa ujumla kuwa mzunguko rahisi ni mzunguko unaopunguza mzunguko na chanzo kimoja na upinzani sawa. Unaweza kukunja mzunguko kwa kutumia mabadiliko sawa ya miunganisho ya serial, sambamba na mchanganyiko. Isipokuwa ni saketi zilizo na miunganisho changamano zaidi ya nyota na delta. Uhesabuji wa nyaya za DC zinazozalishwa kwa kutumia sheria za Ohm na Kirchhoff.

Mfano 1

Vipimo viwili vinaunganishwa na chanzo cha voltage 50 V DC, na upinzani wa ndani r = 0.5 Ohm. Maadili ya kupinga R 1 = 20 na R2= 32 ohm. Kuamua sasa katika mzunguko na voltage katika resistors.

Kwa kuwa vipinga vinaunganishwa katika mfululizo, upinzani sawa utakuwa sawa na jumla yao. Kuijua, tutatumia sheria ya Ohm kwa mzunguko kamili ili kupata sasa katika mzunguko.

Sasa kujua sasa katika mzunguko, unaweza kuamua kushuka kwa voltage kwenye kila kupinga.

Kuna njia kadhaa za kuangalia usahihi wa suluhisho. Kwa mfano, kwa kutumia sheria ya Kirchhoff, ambayo inasema kwamba jumla ya emf katika mzunguko ni sawa na jumla ya voltages ndani yake.

Lakini kwa kutumia sheria ya Kirchhoff ni rahisi kuangalia nyaya rahisi ambazo zina mzunguko mmoja. Njia rahisi zaidi ya kuangalia ni usawa wa nguvu.

Mzunguko lazima uhifadhi usawa wa nguvu, yaani, nishati iliyotolewa na vyanzo lazima iwe sawa na nishati iliyopokelewa na wapokeaji.

Nguvu ya chanzo inafafanuliwa kama bidhaa ya emf na ya sasa, na nguvu iliyopokelewa na mpokeaji kama bidhaa ya kushuka kwa voltage na sasa.

Faida ya kuangalia usawa wa nguvu ni kwamba huna haja ya kuunda equations ngumu ngumu kulingana na sheria za Kirchhoff inatosha kujua EMF, voltages na mikondo katika mzunguko.

Mfano 2

Jumla ya sasa ya mzunguko iliyo na vipinga viwili vilivyounganishwa kwa sambamba R 1 = 70 Ohm na R 2 =90 Ohm, ni sawa na 500 mA. Kuamua mikondo katika kila resistors.

Vipimo viwili vilivyounganishwa katika mfululizo sio zaidi ya mgawanyiko wa sasa. Tunaweza kuamua mikondo inapita kwa kila kupinga kwa kutumia formula ya kugawanya, wakati hatuhitaji kujua voltage katika mzunguko tunahitaji tu jumla ya sasa na upinzani wa vipinga.

Mikondo katika resistors

Katika kesi hii, ni rahisi kuangalia tatizo kwa kutumia sheria ya kwanza ya Kirchhoff, kulingana na ambayo jumla ya mikondo inayozunguka kwenye node ni sawa na sifuri.

Ikiwa hukumbuka formula ya sasa ya mgawanyiko, basi unaweza kutatua tatizo kwa njia nyingine. Ili kufanya hivyo, unahitaji kupata voltage katika mzunguko, ambayo itakuwa ya kawaida kwa vipinga vyote viwili, kwani uunganisho unafanana. Ili kuipata, lazima kwanza uhesabu upinzani wa mzunguko

Na kisha mvutano

Kujua voltages, tutapata mikondo inapita kupitia vipinga

Kama unaweza kuona, mikondo iligeuka kuwa sawa.

Mfano 3

Katika mzunguko wa umeme unaoonyeshwa kwenye mchoro R 1 = 50 Ohm, R 2 =180 Ohm, R 3 =220 Ohm. Pata nguvu iliyotolewa na kupinga R 1, sasa kwa njia ya kupinga R 2, voltage kwenye kipingamizi R 3 ikiwa inajulikana kuwa voltage kwenye vituo vya mzunguko ni 100 V.

Ili kuhesabu nguvu ya DC iliyopigwa na kupinga R 1, ni muhimu kuamua sasa I 1, ambayo ni ya kawaida kwa mzunguko mzima. Kujua voltage kwenye vituo na upinzani sawa wa mzunguko, unaweza kuipata.

Upinzani sawa na sasa katika mzunguko

Kwa hivyo nguvu iliyotengwa kwa R 1

Wengi wetu, hata kutoka shuleni, hatuwezi kuelewa ni vipengele gani vinavyotofautisha sasa kutoka kwa voltage. Kwa kweli, waalimu walibishana kila wakati kuwa tofauti kati ya dhana hizi mbili ni kubwa sana. Walakini, watu wazima tu ndio wana nafasi ya kujivunia kuwa na maarifa yanayofaa, na ikiwa wewe sio mmoja wao, basi ni wakati wa wewe kuzingatia mapitio yetu leo.

Ni nini sasa na voltage?

Ili kuzungumza juu ya nguvu ya sasa ni nini na ni nuances gani inaweza kuhusishwa nayo, tunaona ni muhimu kuteka mawazo yako kwa nini yenyewe. Sasa ni mchakato ambao, chini ya ushawishi wa moja kwa moja wa shamba la umeme, harakati za chembe fulani za kushtakiwa huanza kutokea. Mwisho unaweza kuwa orodha nzima ya vipengele mbalimbali; katika suala hili, kila kitu kinategemea hali maalum. Kwa hivyo, kwa mfano, ikiwa tunazungumza juu ya waendeshaji, basi katika kesi hii, elektroni zitafanya kama chembe zilizotajwa hapo juu.


Labda baadhi yenu hawakujua hili, lakini sasa hutumiwa kikamilifu katika dawa za kisasa na, hasa, kuokoa mtu kutoka kwa orodha nzima ya kila aina ya magonjwa, kama vile kifafa, kwa mfano. Ya sasa pia ni ya lazima katika maisha ya kila siku, kwa sababu kwa msaada wake, taa zimewashwa nyumbani kwako na vifaa vingine vya umeme vinafanya kazi. Nguvu ya sasa, kwa upande wake, inamaanisha kiasi fulani cha kimwili. Imeteuliwa na ishara I.


Kwa upande wa voltage, kila kitu ni ngumu zaidi, hata ukilinganisha na wazo kama "nguvu ya sasa". Kuna gharama moja chanya ambazo lazima zihamishwe kutoka kwa pointi tofauti. Kwa kuongeza, voltage ni nishati ambayo harakati iliyotaja hapo juu hutokea. Katika shule, kuelewa dhana hii, mara nyingi hutoa mfano wa mtiririko wa maji unaotokea kati ya benki mbili. Katika hali hii, sasa itakuwa mtiririko wa maji yenyewe, wakati voltage itakuwa na uwezo wa kuonyesha tofauti katika ngazi katika benki hizi mbili. Kwa hiyo, mtiririko utazingatiwa mpaka ngazi zote mbili katika mabenki ni sawa.

Ni tofauti gani kati ya voltage ya sasa na ya sasa?

Tunathubutu kupendekeza kwamba tofauti kuu kati ya dhana hizi mbili ni ufafanuzi wao wa moja kwa moja:

1. Maneno "sasa" na "sasa", hasa, yanawakilisha kiasi fulani cha umeme, wakati voltage inachukuliwa kuwa kipimo cha nishati inayowezekana. Kwa maneno rahisi, dhana hizi mbili zinategemeana kabisa, huku zikidumisha sifa bainifu kwa wakati mmoja. Upinzani wao unaathiriwa na idadi kubwa ya mambo tofauti. Muhimu zaidi kati yao ni nyenzo ambayo kondakta fulani hufanywa, hali ya nje, na joto.
2. Pia kuna tofauti fulani katika kuwapokea. Kwa hivyo, ikiwa athari kwenye mashtaka ya umeme hutengeneza voltage, basi sasa inapatikana kwa kutumia voltage kati ya pointi za mzunguko. Kwa njia, vifaa vile vinaweza kuwa betri za kawaida au jenereta za juu zaidi na zinazofaa. Kwa sababu hii, tunaweza kusema kwamba tofauti kuu kati ya dhana hizi mbili zinakuja kwa ufafanuzi wao, pamoja na ukweli kwamba wao hupatikana kutokana na michakato tofauti kabisa.

Ya sasa haipaswi kuchanganyikiwa na matumizi ya nishati. Dhana hizi ni tofauti kabisa na tofauti zao kuu zinapaswa kutambuliwa kwa usahihi nguvu. Kwa hiyo, katika tukio ambalo voltage inalenga kwa hiyo. kuashiria nishati inayowezekana, basi katika kesi ya sasa, nishati hii itakuwa tayari kinetic. Katika hali halisi yetu ya kisasa, idadi kubwa ya mabomba yanahusiana na analogi kutoka kwa ulimwengu wa umeme. Tunasema juu ya mzigo unaoundwa wakati balbu ya mwanga au TV sawa imeunganishwa kwenye mtandao. Wakati huu, matumizi ya umeme huundwa, ambayo hatimaye husababisha kuonekana kwa sasa.

Bila shaka, ikiwa hutaunganisha vifaa vya umeme kwenye duka, voltage itabaki bila kubadilika, wakati sasa itakuwa sifuri. Naam, ikiwa hakuna utoaji wa mtiririko, basi tunawezaje hata kuzungumza juu ya sasa na yoyote ya nguvu zake? Kwa hiyo, sasa ni kiasi fulani cha umeme, wakati voltage inachukuliwa kuwa kipimo cha nishati inayowezekana ya chanzo fulani cha umeme.

Ili kupima sasa, kifaa cha kupimia kinachoitwa hutumiwa. Nguvu ya sasa inapaswa kupimwa mara nyingi zaidi kuliko voltage au upinzani, lakini, hata hivyo, ikiwa unahitaji kuamua matumizi ya nguvu ya kifaa cha umeme, basi bila kujua kiasi cha sasa kinachotumia, nguvu haiwezi kuamua.

Ya sasa, kama voltage, inaweza kuwa mara kwa mara au kutofautiana, na vyombo tofauti vya kupimia vinahitajika ili kupima thamani zao. Ya sasa imeteuliwa na barua I, na kwa nambari, ili kuifanya iwe wazi kuwa hii ndiyo thamani ya sasa, barua inaongezwa A. Kwa mfano, I = 5 A ina maana kwamba sasa katika mzunguko wa kipimo ni 5 Amps.

Kwenye vyombo vya kupimia vya kupimia mkondo wa kubadilisha, herufi A inatanguliwa na ishara " ~ ", na zile zinazokusudiwa kupima mkondo wa moja kwa moja huwekwa" – ". Kwa mfano, -A inamaanisha kuwa kifaa kimeundwa kupima mkondo wa moja kwa moja.

Unaweza kusoma kuhusu nini sasa na sheria za mtiririko wake katika fomu maarufu katika makala ya tovuti "Sheria ya Nguvu ya Sasa". Kabla ya kuchukua vipimo, ninapendekeza sana kusoma nakala hii fupi. Picha inaonyesha ammeter iliyoundwa kupima mkondo wa moja kwa moja hadi 3 Amperes.

Mzunguko wa kupima sasa na ammeter

Kwa mujibu wa sheria, sasa inapita kupitia waya wakati wowote katika mzunguko uliofungwa wa ukubwa sawa. Kwa hiyo, ili kupima thamani ya sasa, unahitaji kuunganisha kifaa kwa kuvunja mzunguko mahali popote rahisi. Ikumbukwe kwamba wakati wa kupima thamani ya sasa, haijalishi ni voltage gani inatumika kwa mzunguko wa umeme. Chanzo cha sasa kinaweza kuwa betri ya 1.5 V, betri ya gari ya 12 V, au usambazaji wa umeme wa kaya wa 220 V au 380 V.

Mchoro wa kipimo pia unaonyesha jinsi ammeter inavyoonyeshwa kwenye nyaya za umeme. Hii ni herufi kubwa A iliyozungukwa na duara.

Wakati wa kuanza kupima sasa katika mzunguko, ni muhimu, kama ilivyo kwa vipimo vingine, kuandaa kifaa, yaani, kuweka swichi kwa nafasi ya sasa ya kipimo, kwa kuzingatia aina yake, mara kwa mara au mbadala. Ikiwa thamani ya sasa inayotarajiwa haijulikani, swichi imewekwa kwenye nafasi ya juu zaidi ya kipimo cha sasa.

Jinsi ya kupima matumizi ya sasa ya kifaa cha umeme

Kwa urahisi na usalama wa kupima matumizi ya sasa na vifaa vya umeme, ni muhimu kufanya kamba maalum ya ugani na soketi mbili. Kwa kuonekana, kamba ya upanuzi wa nyumbani sio tofauti na kamba ya kawaida ya ugani.

Lakini ukiondoa vifuniko kutoka kwenye soketi, si vigumu kutambua kwamba vituo vyao vimeunganishwa si sambamba, kama katika kamba zote za upanuzi, lakini kwa mfululizo.

Kama unavyoona kwenye picha, voltage ya mains hutolewa kwa vituo vya chini vya soketi, na vituo vya juu vimeunganishwa kwa kila mmoja na jumper iliyotengenezwa kwa waya na insulation ya manjano.

Kila kitu kiko tayari kwa kipimo. Ingiza plagi ya kifaa cha umeme kwenye soketi yoyote, na ammeter huchunguza kwenye tundu lingine. Kabla ya vipimo, ni muhimu kuweka swichi za kifaa kwa mujibu wa aina ya sasa (AC au DC) na kwa kikomo cha juu cha kipimo.

Kama inavyoonekana kutoka kwa usomaji wa ammeter, matumizi ya sasa ya kifaa yalikuwa 0.25 A. Ikiwa kiwango cha kifaa hairuhusu kusoma moja kwa moja, kama ilivyo katika kesi yangu, basi ni muhimu kuhesabu matokeo, ambayo ni ngumu sana. Kwa kuwa kikomo cha kipimo cha ammeter ni 0.5 A, ili kujua thamani ya mgawanyiko, unahitaji kugawanya 0.5 A kwa idadi ya mgawanyiko kwenye kiwango. Kwa ammeter hii inageuka 0.5/100=0.005 A. Sindano imepotoka kwa mgawanyiko 50. Kwa hivyo sasa unahitaji 0.005×50=0.25 A.

Kama unaweza kuona, kuchukua usomaji wa sasa kutoka kwa vipimo vya kupiga simu sio rahisi na unaweza kufanya makosa kwa urahisi. Ni rahisi zaidi kutumia vyombo vya dijiti, kama vile multimeter ya M890G.

Picha inaonyesha multimeter ya ulimwengu wote iliyogeuka katika hali ya kipimo cha sasa cha AC hadi kikomo cha 10 A. Sasa kipimo kilichotumiwa na kifaa cha umeme kilikuwa 5.1 A kwa voltage ya usambazaji wa 220 V. Kwa hiyo, kifaa hutumia 1122 W ya nguvu.

Multimeter ina sekta mbili za kupima sasa, zilizoonyeshwa na barua A- kwa DC na Ah ~ kupima kigezo. Kwa hiyo, kabla ya kuanza vipimo, unahitaji kuamua aina ya sasa, ukadiria ukubwa wake na kuweka pointer ya kubadili kwenye nafasi inayofaa.

Soketi ya Multimeter na uandishi COM ni kawaida kwa kila aina ya vipimo. Soketi zilizowekwa alama mA Na 10A zimekusudiwa tu kwa kuunganisha probe wakati wa kupima sasa. Kwa sasa iliyopimwa ya chini ya 200 mA, plug ya probe imeingizwa kwenye tundu la mA, na kwa sasa ya hadi 10 A, kwenye tundu la 10 A.

Tahadhari, ikiwa unapima sasa ambayo ni mara nyingi zaidi ya 200 mA wakati plug ya probe iko kwenye tundu la mA, multimeter inaweza kuharibiwa.

Ikiwa thamani ya sasa iliyopimwa haijulikani, basi vipimo vinapaswa kuanza kwa kuweka kikomo cha kipimo hadi 10 A. Ikiwa sasa ni chini ya 200 mA, kisha ubadili kifaa kwenye nafasi inayofaa. Kubadilisha njia za kipimo cha multimeter kunaweza tu kufanywa kwa kupunguza nguvu ya mzunguko unaopimwa..

Uhesabuji wa nguvu ya kifaa cha umeme kulingana na matumizi ya sasa

Kujua thamani ya sasa, unaweza kuamua matumizi ya nguvu ya mtumiaji yeyote wa nishati ya umeme, iwe ni balbu ya mwanga katika gari au kiyoyozi katika ghorofa. Inatosha kutumia sheria rahisi ya fizikia, ambayo ilianzishwa wakati huo huo na wanafizikia wawili, kwa kujitegemea kwa kila mmoja. Mnamo 1841 James Joule, na mnamo 1842 Emil Lenz. Sheria hii ilipewa jina lao - Sheria ya Joule-Lenz.