Ампер делить на метр: АМПЕР НА МЕТР — это… Что такое АМПЕР НА МЕТР?

Содержание

АМПЕР НА МЕТР — это… Что такое АМПЕР НА МЕТР?

  • ампер-квадратный метр — ампер квадратный метр, ампер квадратного метра …   Орфографический словарь-справочник

  • АМПЕР-КВАДРАТНЫЙ МЕТР — (А•м2, А•m2), единица СИ магн. момента электрич. тока; 1 А•м2 равен магн. моменту электрич. тока силой 1 А, проходящего по плоскому контуру пл. 1 м2; 1 А•м2=1 Н•м/Тл=103 дин•см/Гс. Физический энциклопедический словарь. М.: Советская энциклопедия …   Физическая энциклопедия

  • ампер на метр — amperas metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Ilginio elektros srovės tankio matavimo vienetas: A/m. Tai toks elektros srovės tankis, kai 1 A srovė tolygiai pasiskirsčiusi 1 m pločio ploname lakštiniame laidininke.… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • ампер на метр — amperas metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Magnetinio lauko stiprio matavimo vienetas: A/m. Rodo magnetinio lauko stiprį ilgio solenoido (su n vijų viename ilgio metre) centre, kai solenoido vija teka (1/n) A srovė …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • ампер на метр — amperas metrui statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Įmagnetėjimo matavimo vienetas: A/m. Tai toks įmagnetėjimas, kai 1 m³ medžiagos turi 1 A · m² magnetinį momentą. atitikmenys: angl. ampere per metre vok. Ampere durch… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • ампер-квадратный метр — amperas kvadratinis metras statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Magnetinio arba elektromagnetinio momento matavimo vienetas: A · m². Vienas amperas kvadratinis metras atitinka magnetinį momentą, kuris atsiranda 1 m² ploto… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • ампер-квадратный метр — ампе/р квадра/тный ме/тр, ампе/р квадра/тного ме/тра …   Слитно.

    Раздельно. Через дефис.

  • ампер-квадратный метр на джоуль-секунду — amperas kvadratinis metras džauliui sekundei statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Giromagnetinio koeficiento arba giromagnetinio santykio vienetas: 1 A · m²/(J · s) = 1 T⁻¹ · s⁻¹ = 1 A · s/kg. atitikmenys: angl. ampere… …   Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

  • метр-ампер — метр ампер, метр ампера …   Орфографический словарь-справочник

  • метр-ампер — метр ампе/р, метр ампе/ра …   Слитно. Раздельно. Через дефис.

  • Конвертер поверхностной плотности тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

    Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.

    Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др.
    единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

    Введение

    Заряды, помещенные в электростатическое поле с разностью потенциалов приходят в движение. Это движение называется электрическим током, который определяется как направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц через любое поперечное сечение проводящей среды. Величина этого тока зависит от сопротивления проводящей среды этому движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от поперечного сечения проводника.

    Следует отметить, что в электротехнике основные физические величины, то есть единица измерения силы электрического тока ампер и единица измерения электрического заряда кулон часто бывают связаны между собой с помощью единицы длины — метра. И это неспроста. Заряд, который протекает через поперечное сечение проводящей среды, часто бывает распределен неравномерно. Поэтому вполне естественно было бы определять поток заряженных частиц через единичное поперечное сечения или единичную длину, иными словами определять плотность тока. В этой статье мы сравним электрический ток и плотность тока, а также рассмотрим важность достижения, поддержания и измерения необходимой плотности тока в различных областях электротехники и электронной техники.

    Определения

    Электрический ток

    Электрический ток I определяется как направленное движение электрических зарядов вдоль линии (например, тонкого провода), по поверхности (например, по листу проводящего материала) или в объеме (например, в электронной или газоразрядной лампе). В СИ единицей измерения силы электрического тока является ампер, определяемый как поток электрических зарядов через поперечное сечение проводника со скоростью один кулон в секунду.

    Объемная плотность тока

    Плотность тока (называемая также объемной плотностью тока) представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве. В каждой точке такого пространства плотность тока представляет собой полный поток электрических зарядов в единицу времени, проходящий через единичное поперечное сечение. Обозначается объемная плотность векторным символом

    J. Если мы рассмотрим обычный случай проводника с током, то ток в амперах делится на поперечное сечение проводника. В СИ объемная плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр (А/м²).

    Например, если по мощной шине электрической подстанции с поперечным сечением 3 х 33,3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² течет ток 50 ампер, то плотность тока в таком проводнике будет составлять 500 000 А/м².

    Линейная плотность тока

    Иногда в электронных устройствах ток течет через очень тонкую пленку металла или тонкий слой металла, имеющий переменную толщину. В таких случаях исследователей и конструкторов интересуют только ширина, а не общее поперечное сечение таких очень тонких проводников. В этом случае они измеряют линейную плотность тока

    — векторная величину, равную пределу произведения плотности тока проводимости, протекающего в тонком слое у поверхности тела, на толщину этого слоя, когда последняя стремится к нулю (это определение по ГОСТ 19880-74). В Международной системе единиц (СИ) линейная плотность тока измеряется в амперах на метр и в системе СГС в эрстедах. 1 эрстед равен напряжённости магнитного поля в вакууме при индукции 1 гаусс. Иначе линейную плотность тока определяют как ток, приходящийся на единицу длины в направлении, перпендикулярном току.

    Например, если ток величиной 100 мА течет в тонком проводнике шириной 1 мм, то линейная плотность тока равна 0,0001 A : 0,001 m = 10 ампер на метр (А/м). Линейная плотность тока обозначается векторным символом А.

    Поверхностная плотность тока

    Линейная плотность тока тесно связана с понятием

    поверхностной плотности тока , которая определяется как сила электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводящей среды единичной площади и обозначается векторным символом K. Как и линейная плотность тока, поверхностная плотность тока также является векторной величиной, модуль которой представляет собой электрический ток через поперечное сечение проводящей среды в данном месте, а направление перпендикулярно к площади поперечного сечения проводника. Такой проводящей средой может быть, например, проводник с током, электролит или ионизированный газ. В системе СИ плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр.

    Вектор или скаляр?

    Отметим, что в отличие от векторной плотности тока, сам ток является скалярной величиной. Это можно объяснить тем фактом, что ток определяется как

    количество зарядов, перемещающихся в единицу времени; поэтому было бы нецелесообразно добавлять направление к величине, представляющей количество в единицу времени. В то же время, плотность тока рассматривается в объеме с множеством поперечных сечений, через которые проходит ток, поэтому имеет смысл определять плотность тока как вектор или как векторное пространство. Можно также отметить, что плотность тока является вектором в связи с тем, что это произведение плотности заряда на скорость его перемещения в любом месте пространства.

    Плотность тока в электротехнике и электронике

    Высокая линейная плотность тока в проводах приводит к неприятным последствиям. Все проводники электрического тока имеют конечное сопротивление, из-за которого при протекании тока они нагреваются и рассеивают энергию в форме тепла. В связи с этим плотность тока должна поддерживаться невысокой, чтобы проводник при эксплуатации не нагревался выше допустимой температуры и, тем более, не расплавлялся. Перегрев может привести к разрушению изоляции или изменению электрических свойств, например, из-за образования оксидного слоя. Такой оксидный слой уменьшает поперечное сечение проводника, что, в свою очередь, ведет к еще большему увеличению плотности тока через проводник.

    Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов на кристалле площадью 90 кв. миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на квадратный миллиметр

    Линейная плотность тока широко используется при расчете и конструировании электронных и электрических систем. Она важна, например, при расчете интегральных микросхем, плотность элементов которых (количество элементов на единицу объема) постоянно повышается. Несмотря на то, что каждый элемент потребляет весьма малые токи, плотности тока в микросхеме могут быть очень высокими для достижения максимально возможного количества элементов в одной микросхеме. На заре развития микроэлектроники количество элементов в интегральных схемах удваивалось каждый год. Сейчас (в 2016 году) оно удваивается приблизительно раз в два года. Эта закономерность называется Законом Мура по имени одного из основателей Intel, который в 1965 году пришел к выводу об экспоненциальном росте производительности вычислительных устройств и сделал соответствующий прогноз на ближайшие десять лет. Позже, в 1975 году, Мур пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессоров будет удваиваться каждые два года.

    Например, в выпущенном в 1971 году четырехбитном микропроцессоре Intel 4004 было всего 2300 транзисторов на кристалле площадью 3х4 мм или 12 кв. мм, что составляло всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения, в выпущенном в 2013 году 12-ядерном микропроцессоре Power8 4,2 миллиарда транзисторов располагаются на кристалле размером 650 кв. мм. То есть на каждом кв. миллиметре расположено около 6,5 млн. транзисторов. При этом каждый транзистор потребляет определенный, хоть и весьма малый ток. Поскольку все они расположены в очень малом объеме, во весь рост встает проблема охлаждения таких микросхем.

    Катушки магнитных антенн радиовещательных приемников средневолнового и длинноволнового диапазонов обычно наматывают литцендратом в шелковой или иной изоляции для уменьшения потерь, связанных со скин-эффектом

    На переменном токе, особенно на высоких частотах, проводящая зона проводов находится только в их поверхностном слое, в результате чего увеличивается плотность тока в проводах, что приводит к потерям энергии на нагрев или даже на расплавление провода. Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере их проникновения вглубь проводника называется скин-эффектом или поверхностным эффектом. Для уменьшения потерь на высоких частотах проводники покрывают серебром или золотом — материалами с малым удельным сопротивлением. Также часто вместо одного толстого провода используют несколько (от трех до тысячи и более) изолированных тонких проводов (литцендрат). В частности, именно литцендратом наматывают катушки индуктивности в индукционных печах.

    При высоких плотностях тока происходит реальное перемещение материалов в соединениях, называемое электромиграцией . Такое перемещение вызвано дрейфом ионов материла, возникающем вследствие обмена количеством движения при столкновениях между носителями проводимости и атомной решеткой проводника. Эффект электромиграции играет существенную роль в тех случаях, когда токи имеют большую плотность, например, все в той же микроэлектронике, о которой говорилось выше. Чем большая достигнута плотность больших интегральных микросхем, тем более заметен этот эффект. В результате электромиграции может произойти как полное разрушение проводника, так и возникнуть новый проводник там, где его не должно быть, то есть происходит короткое замыкание. Таким образом, повышенная плотность тока приводит к уменьшению надежности интегральных схем. При конструировании микросхем обычно учитывают влияние электромиграции, поэтому современные микросхемы большой степени интеграции редко выходят из строя по этой причине.

    Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА/см², вырабатываемая единичной площадью фотоэлемента солнечной батареи, часто используется в описании характеристик солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания фотоэлемента является важной характеристикой эффективности преобразования солнечной энергии в электрическую. Такой подход полезен для сравнения солнечных батарей различных изготовителей. В то время, как напряжение солнечной батареи определяется количеством индивидуальных фотоэлементов, ток, отдаваемый батареей, зависит главным образом от площади поверхности батареи, освещаемой солнечным светом, и эффективности фотоэлементов. Фотоэлементы часто выпускаются размером 100×100 мм = 100 см² и позволяют получить ток 3,5 А или плотность тока 3,5 : 100 = 35 мА/см² от каждого фотоэлемента. Отметим, что определение поверхностной плотности тока в фотоэлементах отличается от приведенного выше определения поверхностной плотности тока.

    Хромированная душевая головка; поверхность пластмассы вначале покрывается в гальванической ванне слоем меди, затем никеля и последним наносится слой хрома

    Плотность тока является одной из основных характеристик, определяющих качество изделий с гальваническим покрытием хромом и другими металлами. При хромировании на изделие из металла или пластмассы наносится тонкий слой хрома, который обладает декоративными свойствами и высокой стойкостью к коррозии. Хромирование используется также для увеличения твердости и износостойкости поверхностей и для уменьшения трения и повышения стойкости к коррозии в парах трения, работающих в жестких условиях. Также хромирование применяется для наращивания изношенных поверхностей деталей с целью восстановления их исходных размеров.

    Для использования в автомобильной промышленности на стальные изделия наносят несколько гальванических покрытий, которые обеспечивают стойкость деталей к изменениям температуры и влажности при эксплуатации на открытом воздухе. Обычно используется тройное покрытие: первый слой меди, затем никель и, наконец, хром. Температура и плотность тока в ванне влияет на однородность хромового покрытия, что обеспечивает его чистоту, и, следовательно, отражающую способность.

    Измерение плотности тока

    Гальваническая ванна, в которой наносятся покрытия металлами — как раз то место, где необходимо измерять плотность тока в жидкой проводящей среде — электролите в гальванической ванне. При этом необходимо рассчитать или измерить площадь поверхности покрываемой металлом детали, а также измерить ток, протекающий в ванне от анода к детали. Выпускаются приборы, позволяющие непосредственно измерить плотность тока в любой точке ванны. Они позволяют работникам гальванического цеха точно измерить как идет процесс покрытия металлом в каждой точки изделия. Измеритель плотности тока электролита чаще всего состоит из датчика с маленькой тороидальной катушкой и измерительного блока с дисплеем, который измеряет ток, индуцированный в катушке током в электролите внутри нее. Процессор таких приборов определяет значение плотности тока в точке измерения исходя из измеренного тока и площади катушки и выводит его на дисплей прямо в А/фут² или A/дм².

    Еще одним примером измерения плотности тока являются солнечные батареи. Обычно плотности токов короткого замыкания распределены неравномерно по поверхности фотоэлементов. Различия в плотностях тока могут быть обусловлены различными сроками существования носителей в фотоэлементе, различными расстояниями до выводов и другими факторами. Исследователям интересно получить карту распределения плотностей токов по всей площади фотоэлемента. Для измерения плотности тока фотоэлемент освещают очень узким потоком электронов или лучом света, который сканирует поверхность фотоэлемента. При этом регистрируется возникающий фототок. Таким образом создается карта плотностей тока, которую в дальнейшем можно использовать для оптимизации устройства.

    Автор статьи: Анатолий Золотков

    Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

    Система СИ. Единицы физических величин Международной системы СИ.

    Наименование

    Единица

    Обозначение

    международное / русское

    Длина

    Метр

    т/м

    Масса

    Килограмм

    kg/кг

    Время

    Секунда

    S/C

    Сила эл. тока

    Ампер

    А/А

    Термодинамическая температура

    Кельвин

    К/К

    Количество вещества

    Моль

    mol/моль

    Сила света

    Кандела

    cd/кд

    Определения основных величин

    Метр равен расстоянию, проходимому светом в вакууме за 1/299 722 458-ю долю секунды.

    Килограмм равен массе международного прототипа килограмма.

    Секунда равна 9 192 631 770 периодам излучения, соответствующего переходу между двумя сверхтонкими уровнями основного состояния атома цезия-133.

    Ампер равен силе неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 м один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 м силу взаимодействия, равную 2 • 107 Н.

    Кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды.

    Моль равен количеству вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде — 12 массой 0,012 кг.

    При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и м. б. атомами, молекулами, ионами, электронами и др. частицами.

    Кандела равна силе света в заданном направлении источника, испускающего монохроматическое излучение частотой 540 • 1012 Гц, энергетическая сила света которого в этом направлении составляет 1/683 Вт/ср.

    Дополнительные единицы

    Плоский угол

    радиан

    (1 рад = 57°17)

    рад

    Телесный угол

    стерадиан

    ср

    Определения дополнительных единиц

    Радиан равен углу между двумя радиусами окружности, длина дуги между ко-орыми равна радиусу.

    Стерадиан равен телесному углу с вершиной в центре сферы, вырезающему на поверхности сферы площадь, равную площади квадрата со стороной, равной радиусу сферы.

    Единицы пространства и времени

    Площадь

    кв. метр

    м

    Объем, вместимость

    куб. метр

    м3

    Скорость (линейная)

    метр в секунду

    м/с

    Ускорение

    метр на секунду в квадрате

    м/с2

    Частота колебаний Частота вращения

    герц

    Гц

    Частота вращения

    секунда в минус первой степени

    Секунда в минус первой степени — частота равномерного вращения, при которой за время 1 с совершается один полный оборот тела.

    Период

    секунда

    Угловая частота

    Радиан в секунду

    рад/с

    Угловое ускорение

    Радиан на секунду в квадрате

    Рад/с2

    Единицы механических величин

    Плотность

    килограмм на куб. метр

    кг/м3

    Момент инерции (динамический)

    килограмм — метр в квадрате

     кг-м2

    Количество движения (импульс)

    килограмм — метр в секунду

    кг • м/с

    Сила, сила тяжести (вес)

    ньютон

    Н

    Импульс силы

    ньютон-секунда

    Н-с

    Удельный вес

    ньютон на куб. метр

    Н/м3

    Момент силы

    ньютон-метр

     Н-м

    Давление

    Паскаль

    Па

    Паскаль — давление, вызываемое силой 1 Н, равномерно распределенной по поверхности площадью 1 м2.

    Работа (энергия)

    джоуль

    Дж

    Мощность

    ватт

    Вт

    Динамическая вязкость

    паскаль-секунда

    Па-с

    Кинематическая вязкость

    кв. метр на секунду

    М2

    Ударная вязкость

    джоуль на кв. метр

    Дж/м2

    Единицы электрических и магнитных величин

    Количество электричества, электрический заряд

    кулон

    Кл = А-с

    Электрическое напряжение, разность потенциалов, ЭДС

    вольт

    В

    Напряженность электрического поля

    вольт на метр

    В/м

    Электрическая емкость

    фарад

    Ф = Кл/В

    Электрическое сопротивление

    ом

    Ом = В/А = 1/См

    Удельное электрическое

    сопротивление

    ом • метр

    Ом-м = 106 Ом-мм2

    Электрическая проводимость

    сименс

    См = А/В = 1/Ом

    Магнитный поток

    вебер

    Вб = В • с

    Магнитная индукция

    тесла

    Тл = Вб/м2

    Магнитодвижущая сила

    ампер

    А

    Напряженность магн. поля

    ампер на метр

    А/м

    Индуктивность

    генри

    Гн = Вб/А = Ом • с

    Активная мощность электрической цепи

    ватт

    Вт

    Реактивная мощность

    электрической цепи

    вар

    вар

    Полная мощность электрической цепи

    вольт-ампер

    В-А

    Единицы тепловых величии

    Количество теплоты (энтальпия), термодинамический потенциал

    джоуль

    Дж

    Удельное количество теплоты

    джоуль на килограмм

    Дж/кг

    Теплоемкость системы, энтропия системы

    джоуль на Кельвин

    Дж/К

    Удельная теплоемкость, удельная энтропия

    джоуль на килограмм-кельвин

    Дж/(кг-К)

    Тепловой поток

    ватт

    Вт

    Поверхностная плотность теплового потока

    ватт на кв. метр

    Вт/м2

    Коэффициент теплообмена (теплоотдачи), коэффициент теплопередачи

    ватт на кв. метр-кельвин

    Вт/(м2 • К)

    Теплопроводность

    ватт на метр-кельвин

    Вт/(м • К)

    Температуропроводность

    кв. метр на секунду

    м2

    Температурный градиент

    кельвин на метр

    К/м

    Кроме температуры Кельвина (обозначение Т), допускается применять также температуру Цельсия (обозначение 1), определяемую выражением t= Т — То, где То = 273,15 К по определению. По размеру градус Цельсия равен Кельвину. Разность температур Кельвина выражается в Кельвинах. Разность температур Цельсия допускается выражать как в Кельвинах, так и в градусах Цельсия.

    Единицы световых величин

    Световой поток

    люмен

    лм

    Освещенность

    люкс

    лк

    Яркость

    кандела на кв. метр

    кд/м

    Единицы магнитных величин в системе СГС

    Магнитный поток

    максвелл, 1 Мкс = 10-8 Вб

    Магнитная индукция

    гаусс, 1 Гс = 10-4 Вб/м2 = 10-4 Тл

    Магнитодвижущая сила

    гильберт, 1 Гб = 10/(4?)А

    Напряженность  магнитного поля

    эрстед, 1 Э = 1/(4 ?)103 А/м

    Единицы, допускаемые к применению наравне с единицами СИ

    Масса: центнер (ц), тонна (т).

    Удельный расход топлива: г/(кВт • ч).

    Время: мин, ч, сут, нед, мес, год, век. 1 год = 8760 ч.

    Содержание веществ в воде: мкг/кг мг/кг.

    Площадь: гектар (га).

    Жесткость и щелочность воды: мкг-экв/кг, мг-экв/кг.

    Объем, вместимость: литр (л).

    Удельная электрическая проводимость: мкСм/см.

    Скорость: км/ч

    Удельное электрическое сопротивление: кОм • см.

    Частота вращения: об/с, об/мин.

    Работа, энергия: кВт- ч.

    Количество электричества: А • ч.

    Массовый расход: т/ч, кг/ч.

    Объемный расход: м3/ч.

    Децибел (дБ):

    1. Уровень звукового давления р, для которого выполняется соотношение 20 lg (p/pq) = 1, где Pq — пороговое звуковое давление (порог слышимости), равное 20 мкПа (2 • 10-5 Па) при частоте в 1 кГц.

    2. Уровень интенсивности (громкости) звука /, для которой выполняется соотношение 10 lg (J/Jq) = 1, где /0 — пороговая интенсивность, равная 10-12 Вт/м2 при той же частоте.

    Что такое Ампер

    Ампе́р (обозначение: А) — единица измерения силы электрического тока в системе СИ, а также единица магнитодвижущей силы и разности магнитных потенциалов (устаревшее наименование — ампер-виток).

    1 Ампер это сила тока, при которой через проводник проходит заряд 1 Кл за 1 сек.

    \[ \mbox{I} = \dfrac{\mbox{q}}{\mbox{t}} \qquad \qquad \mbox{1A} = \dfrac{\mbox{1Кл}}{\mbox{1c}} \]

    Одним Ампером называется сила постоянного тока, текущего в каждом из двух параллельных бесконечно длинных бесконечно малого кругового сечения проводников в вакууме на расстоянии 1 метр, и создающая силу взаимодействия между ними 2×10−7 ньютонов на каждый метр длины проводника.

    Ампер назван в честь французского физика Андре Ампера.

    Сила тока – это такая физическая величина, которая показывает скорость прохождения заряда q через S поперечное сечение проводника за одну секунду t.

    Сила тока – пожалуй, одна из самых основополагающих характеристик электрического тока. Она обозначает заглавной буквой I латинского алфавита и равняется Δq разделить на Δt, где Δt – это время, в течение которого через сечение проводника протекает заряд Δq.

    Кратные и дольные единицы

    Десятичные кратные и дольные единицы образуют с помощью стандартных приставок СИ.

    Кратные Дольные
    величина название обозначение величина название обозначение
    101 А декаампер даА daA 10−1 А дециампер дА dA
    102 А гектоампер гА hA 10−2 А сантиампер сА cA
    103 А килоампер кА kA 10−3 А миллиампер мА mA
    106 А мегаампер МА MA 10−6 А микроампер мкА µA
    109 А гигаампер ГА GA 10−9 А наноампер нА nA
    1012 А тераампер ТА TA 10−12 А пикоампер пА pA
    1015 А петаампер ПА PA 10−15 А фемтоампер фА fA
    1018 А эксаампер ЭА EA 10−18 А аттоампер аА aA
    1021 А зеттаампер ЗА ZA 10−21 А зептоампер зА zA
    1024 А йоттаампер ИА YA 10−24 А йоктоампер иА yA
         применять не рекомендуется

    Физическое значение данного параметра состоит в следующем:

    • Элементарные частицы постоянно текут по бесконечно тонким и длинным проводникам в одном направлении;
    • Цепь находится в вакууме, и потенциалы расположены параллельно друг к другу с расстоянием в один метр;
    • Сила притяжения или отталкивания между ними составляет 2*10-7 Ньютона.

    На практике такие условия даже в лаборатории воспроизвести невозможно, поэтому для установления эталона и тарирования измерительных приборов специалисты мерили уровень взаимодействия, возникающий между двумя катушками с большим количеством проводов минимального сечения.

    Связь с другими единицами СИ

    Если сила тока в проводнике равна 1 амперу, то за одну секунду через поперечное сечение проходит заряд, равный 1 кулону.

    Если конденсатор ёмкостью в 1 фарад заряжать током 1 ампер, то напряжение на обкладках будет возрастать на 1 вольт каждую секунду.

    Сокращённое русское обозначение а, международное А. Весьма малые токи (например, в радиолампах) измеряются в тысячных долях а — миллиамперах (ма или mА), а особо малые токи — в миллионных долях а — микроамперах (мка или μА). Человек начинает ощущать проходящий через его тело ток, если он не ниже 0,5 ма. Ток в 50 ма опасен для жизни человека. Квартирный ввод рассчитывается на ток силой от 5 до 20 а; ток ламп накаливания мощностью 60 вт при напряжении 127 в имеет около 0,5 а.

    Ампер-час — единица количества электричества, применяемая для измерения ёмкости аккумуляторов и гальванических элементов. Сокращённое русское обозначение а-ч, международное Аh. Один а-ч равен количеству электричества, проходящему через проводник в течение 1 часа при токе в 1 ампер. 1 а-ч = 3600 кулонам (основным единицам количества электричества).

    Упрощенно электрический ток можно рассматривать как течение воды по трубе, то есть протекание электрических зарядов по проводу можно сопоставить с протекание воды по трубе. Так вот, по сути, скорость этой «воды», а именно скорость зарядов в проводе, она и будет прямым образом связана с силой тока. И чем быстрее «вода» течет по «трубе», а именно чем быстрее вместе все носители заряда двигаются по поводу, тем сила тока будет больше.

    Как вы думаете, большая ли это сила тока в 1 ампер? Да, это большая сила тока, но на практике можно встретить различные силы тока: и миллиамперы, и микроамперы, и амперы, и килоамперы, и все они довольно разные.

    В вашем браузере отключен Javascript.
    Чтобы произвести расчеты, необходимо разрешить элементы ActiveX!
    Больше интересного в телеграм @calcsbox

    Международная система единиц (СИ) | Диаэм

    Единицы измерения

    Международная система единиц (СИ) (фр. Le Système International d’Unités (SI)) — система единиц физических величин, современный вариант метрической системы.

    СИ определяет семь основных и производные единицы физических величин (далее — единицы), а также набор приставок. Установлены стандартные сокращённые обозначения для единиц и правила записи производных единиц.

    Основные единицы: килограмм, метр, секунда, ампер, кельвин, моль и кандела.

    Основные единицы системы СИ

    Величина

    Единица измерения

    Обозначение

    русское название

    международное название

    русское

    международное

    Длина

    метр

    metre (meter)

    м

    m

    Масса

    килограмм

    kilogram

    кг

    kg

    Время

    секунда

    second

    с

    s

    Сила тока

    ампер

    ampere

    А

    A

    Термодинамическая температура

    кельвин

    kelvin

    К

    K

    Сила света

    кандела

    candela

    кд

    cd

    Количество вещества

    моль

    mole

    моль

    mol

    Производные единицы системы СИ

    Величина

    Единица измерения

    Обозначение

    русское название

    международное название

    русское

    международное

    Плоский угол

    радиан

    radian

    рад

    rad

    Телесный угол

    стерадиан

    steradian

    ср

    sr

    Температура по шкале Цельсия¹

    градус Цельсия

    degree Celsius

    °C

    °C

    Частота

    герц

    hertz

    Гц

    Hz

    Сила

    ньютон

    newton

    Н

    N

    Энергия

    джоуль

    joule

    Дж

    J

    Мощность

    ватт

    watt

    Вт

    W

    Давление

    паскаль

    pascal

    Па

    Pa

    Световой поток

    люмен

    lumen

    лм

    lm

    Освещённость

    люкс

    lux

    лк

    lx

    Электрический заряд

    кулон

    coulomb

    Кл

    C

    Разность потенциалов

    вольт

    volt

    В

    V

    Сопротивление

    ом

    ohm

    Ом

    Ω

    Электроёмкость

    фарад

    farad

    Ф

    F

    Магнитный поток

    вебер

    weber

    Вб

    Wb

    Магнитная индукция

    тесла

    tesla

    Тл

    T

    Индуктивность

    генри

    henry

    Гн

    H

    Электрическая проводимость

    сименс

    siemens

    См

    S

    Активность (радиоактивного источника)

    беккерель

    becquerel

    Бк

    Bq

    Поглощённая доза ионизирующего излучения

    грэй

    gray

    Гр

    Gy

    Эффективная доза ионизирующего излучения

    зиверт

    sievert

    Зв

    Sv

    Активность катализатора

    катал

    katal

    кат

    ka

    ¹) — Шкалы Кельвина и Цельсия связаны между собой следующим образом: °C = K — 273,15

    Кратные единицы — единицы, которые в целое число раз превышают основную единицу измерения некоторой физической величины.

    Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие десятичные приставки для обозначений кратных единиц:

    Кратность

    Приставка

    Обозначение

    русская

    международная

    русское

    международное

    101

    дека

    deca

    да

    da

    102

    гекто

    hecto

    г

    h

    103

    кило

    kilo

    к

    k

    106

    мега

    Mega

    М

    M

    109

    гига

    Giga

    Г

    G

    1012

    тера

    Tera

    Т

    T

    1015

    пета

    Peta

    П

    P

    1018

    экса

    Exa

    Э

    E

    1021

    зетта

    Zetta

    З

    Z

    1024

    йотта

    Yotta

    И

    Y

    Дольные единицы составляют определённую долю (часть) от установленной единицы измерения некоторой величины.

    Международная система единиц (СИ) рекомендует следующие приставки для обозначений дольных единиц:

    Дольность

    Приставка

    Обозначение

    русская

    международная

    русское

    международное

    10-1

    деци

    deci

    д

    d

    10-2

    санти

    centi

    с

    c

    10-3

    милли

    milli

    м

    m

    10-6

    микро

    micro

    мк

    µ (u)

    10-9

    нано

    nano

    н

    n

    10-12

    пико

    pico

    п

    p

    10-15

    фемто

    femto

    ф

    f

    10-18

    атто

    atto

    а

    a

    10-21

    зепто

    zepto

    з

    z

    10-24

    йокто

    yocto

    и

    y

    новые определения ампера, килограмма, кельвина и моля / Хабр


    Сфера из кремния-28 с чистотой 99,9998% может быть использована для вычисления максимально точного числа Авогадро, которое войдёт в определение единицы измерения количества вещества, известной как моль. Фото: Национальная физическая лаборатория Великобритании

    Международное бюро мер и весов планирует провести самую значительную реформу в международной системе единиц (СИ) со времени последней большой ревизии этого стандарта в 1960 году, пишет Nature. Придётся принимать новые ГОСТы, а также внести исправления в учебники физики в школе и вузах.

    В настоящее время СИ (современный вариант метрической системы) принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти везде используется в области техники. Полное определение всех единиц СИ приведено в официальной брошюре (8-е издание) и дополнении к ней от 2014 года. Нынешний стандарт утверждён в СССР 1 января 1963 года ГОСТом 9867-61 «Международная система единиц».

    Руководство международной организации проголосует за предложенные изменения на Генеральной конференции по мерам и весам в 2018 году, а в случае положительного решения изменения вступят в силу с мая 2019 года. Новые определения для единиц измерения и эталонов никак не отразится на жизни обывателей: один килограмм картофеля в магазине останется тем же килограммом картофеля. Весы будут измерять овощи и мясо с той же точностью, что и раньше. Но эти определения важны для учёных, потому что в научных исследованиях должна соблюдаться идеальная точность формулировок и измерений. Международное бюро мер и весов считает, что новые эталоны позволят «обеспечить высочайший уровень точности в различных способах измерений в любом месте и времени и в любом масштабе, без потери точности».

    Итак, какие же изменения нас ждут?

    Сейчас Международное бюро мер и весов намерено пересмотреть определения и эталоны следующих единиц измерения:

    • ампер
    • килограмм
    • кельвин
    • моль

    Следует оговориться, что далее по тексту новые определения приводятся в сокращённом виде и не соответствует в точности тексту, который записан в официальном документе. Сам документ и окончательные значения констант опубликуют в ближайшее время.


    Современное определение

    принято III Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1901 году и формулируется так: «Килограмм есть единица массы, равная массе международного прототипа килограмма». При этом Международный прототип (эталон) килограмма хранится в Международном бюро мер и весов (расположено в городе Севр неподалёку от Парижа) и представляет собой цилиндр диаметром и высотой 39,17 мм из платино-иридиевого сплава (90% платины, 10% иридия). Размер прототипа примерно соответствует размеру мяча для гольфа.


    Компьютерное изображение международного прототипа килограмма

    Проблема с эталоном килограмма состоит в том, что любые материалы могут терять атомы или, наоборот, пополняться атомами из окружающего пространства. В частности, различные официальные копии эталонного килограмма, который хранится в Севре, отличаются по весу от официального эталона. Разница достигает 60 микрограмм. Такие изменения произошли за более чем 100 лет с момента создания копий.

    Ещё одна проблема с единицами измерения фиксированного масштаба — то, что элемент неопределённости (погрешность) увеличивается по мере удаления от этой фиксированной точки (эталона). Например, сейчас при измерении миллиграмма элемент неопределённости в 2500 раз больше, чем при измерении килограмма.

    Эта проблема решается, если определить единицу измерения через другую физическую постоянную. Собственно, в новом определении килограмма так и сделано: здесь используется постоянная Планка.

    Новое определение: 1 килограмм равен постоянной Планка, поделенной на 6,626070040 × 10−34 м2·с−1. Для выражения единицы требуется постоянная Планка.

    Измерение массы на практике возможно с помощью ваттовых весов: через два отдельных эксперимента со сравнением механической и электромагнитной силы, а затем путём перемещения катушки через магнитное поле для создания разности потенциалов (на иллюстрации внизу). Грубо говоря, масса вычисляется через электроэнергию, которая необходима, чтобы поднять предмет, лежащий на другой чаше весов.


    Современное определение

    : как записано в ГОСТе, 1 кельвин равен 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Начало шкалы (0 К) совпадает с абсолютным нулём. В обязательном Техническом приложении к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90 Консультативный комитет по термометрии установил требования к изотопному составу воды при реализации температуры тройной точки воды.

    Тройная точка воды — строго определённые значения температуры и давления, при которых вода может одновременно и равновесно существовать в виде трёх фаз — в твердом, жидком и газообразном состояниях.

    Международный комитет мер и весов подтвердил, что определение кельвина относится к воде, чей изотопный состав определён следующими соотношениями:

    0,00015576 моля 2H на один моль 1Н
    0,0003799 моля 17О на один моль 16О
    0,0020052 моля 18О на один моль 16О.

    Проблемы современного определения очевидны. При практической реализации величиа кельвина зависит от изотопоного состава воды, а на практике практически невозможно добиться молекулярного состава воды, который соответствует Техническому приложению к тексту Международной температурной шкалы МТШ‑90.

    Ещё в 2011 году на заседании Генеральной конференции по мерам и весам было предложено в будущей редакции Международной системы единиц переопределить кельвин, связав его со значением постоянной Больцмана. Таким образом, значение кельвина впервые будет точно зафиксировано.

    Новое определение: 1 кельвин соответствует изменению тепловой энергии на 1,38064852 × 10−23 джоулей. Для выражения единицы требуется постоянная Больцмана.

    Измерять точную температуру можно с помощью измерения скорости звука в сфере, заполненной газом. Скорость звука пропорциональна скорости перемещения атомов.


    Современное определение

    : моль есть количество вещества системы, содержащей столько же структурных элементов, сколько содержится атомов в углероде-12 массой 0,012 кг. При применении моля структурные элементы должны быть специфицированы и могут быть атомами, молекулами, ионами, электронами и другими частицами или специфицированными группами частиц.

    Новое определение: количество вещества системы, которая содержит 6,022140857 × 1023 специфицированных структурных единиц. Для выражения единицы требуется постоянная Авогадро (число Авогадро).

    Для вычисления числа Авогадро — и определения моля через него — учёные предлагают создать идеальную сферу из чистого кремния-28. У этого вещества идеально точная кристаллическая решётка, так что количество атомов в сфере можно определить, если точно измерить диаметр сферы (с помощью лазерной системы). В отличие от существующего куска платиново-иридевого сплава, скорость потери атомов кремния-28 точно предсказуема, что позволяет вносить коррективы в эталон.

    Первые опыты по созданию такого эталона предприняли в 2007 году. Исследователи из берлинского Института выращивания кристаллов под руководством Хелге Риманна (Helge Riemann) приобрели в России обогащённый кремний-28 и сумели получить образец изотопа 28 с чистотой 99,994%. После этого исследователи ещё несколько лет анализировали состав 0,006% «лишних» атомов, определяли точный объём сферы и проводили рентгеноструктурный анализ. Изначально предполагалось, что «идеальные» сферы из кремния-28 могут быть утверждены в качестве нового стандарта для килограмма. Но сейчас более вероятно то, что их используют для вычисления числа Авогадро, и, как следствие, определения моля. Тем более что за время, прошедшее с 2007 года, физики научились производить гораздо более чистый кремний-28.


    Сфера из кремния-28 с чистотой 99,9998. Фото: CSIRO Presicion Optics

    В 2014 году американские физики сумели обогатить кремний-28 до беспрецедентного качества в 99,9998% в рамках международного проекта по расчёту числа Авогадро.


    Современное определение

    предложено Международным комитетом мер и весов в 1946 году и принято IX Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1948 году: «Ампер есть сила неизменяющегося тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10

    −7

    ньютона».

    В современном определении ампер определяется через некий мысленный эксперимент, который предусматривает возникновение силы в двух проводах бесконечной длины. Очевидно, что на практике мы не может измерить такую силу, потому что по определению не может существовать двух проводников бесконечной длины.

    Изменить определение ампера предложили на том же заседании Генеральной конференции по мерам и весам в октябре 2011 года, что и определение кельвина. Идея заключалась в том, что новое определение должно быть основано не на созданный человеком артефактах через мысленный эксперимент, а на фундаментальных физических постоянных или свойствах атомов. Итак, новое определение выражается только через одну постоянную — заряд электрона.

    Новое определение: электрический ток, соответствующий потоку 1/1,6021766208 × 10−19 элементарных электрических зарядов в секунду. Для выражения единицы требуется заряд электрона.

    На практике для определения ампера понадобится только один инструмент — одноэлектронный насос. Такие инструменты создали несколько лет назад. Они позволяют перемещать определённое количество электронов в течение каждого насосного цикла, что является крайне ценным качеством для фундаментальной науки и метрологии.

    Определения секунды, метра и канделы, судя по всему, остаются неизменными, как показано на иллюстрации.

    В новой системе СИ определение всех единиц выражается через константу с фиксированным значением. Многие единицы определяются во взаимосвязи с другими единицами. Например, определение килограмма определяется через постоянную Планка, а также через определения секунды и метра.

    Считается, что такая система гораздо более устойчива и самодостаточна.

    Единицы измерения площади земельных участков

    Перед вычислением площади участка полезно узнать…

     

    Принятая в России система измерения площадей земельных участков установлена Постановлением Правительства РФ «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации» № 879 от 31.09.2009 г.

    В соответствии с этим постановлением, допускаются к применению единицы, основанные на Международной системе величин (СИ):

    • основные единицы СИ
    • производные единицы СИ
    • отдельные внесистемные единицы величин

    Кроме того, предписание об обязательном использовании единиц СИ изложено в действующем в России межгосударственным стандарте ГОСТ 8.417-2002, в котором перечислены единицы физических величин, разрешённые к применению, приведены их международные и русские обозначения и установлены правила их использования.

    Международная система единиц СИ –  самая используемая система единиц в мире как в повседневной жизни, так и в науке и технике. В настоящее время СИ принята в качестве основной системы единиц большинством стран мира и почти всегда используется в области техники, даже в тех странах, в которых в повседневной жизни используются традиционные единицы.

    СИ определяет 7 основных единиц физических величин и производные единицы (сокращённо – единицы СИ или единицы), а также набор приставок.

    СИ также устанавливает стандартные сокращённые обозначения единиц и правила записи производных единиц.

     

    Основные единицы СИ

     

    • килограмм (кг, kg) – единица массы
    • метр (м, m) – единица длины
    • секунда (с, s) – единица времени
    • ампер (А, А) – единица силы электрического тока
    • моль (моль, mol) – единица количества вещества
    • кандела (кд, cd) – единица силы света
    • кельвин (К, К) – это 1/273,16 часть термодинамической температуры тройной точки воды:
      1. градус Цельсия (°C) — широко распространённая единица измерения температуры, применяется в СИ наряду с кельвином

    Пересчёт в градусы Цельсия:

    tC = tK — 273,15 (температура тройной точки воды +0,01 °C).

    В рамках СИ считается, что основные единицы имеют независимую размерность, то есть ни одна из них не может быть получена из других.

    Производные единицы получаются из основных с помощью алгебраических действий, таких как умножение и деление. Некоторым из производных единиц в СИ присвоены собственные наименования, например, единице радиан.

    Приставки CИ нужно использовать перед наименованиями единиц. Они означают, что единицу нужно умножить или разделить на определённое целое число, являющееся степенью числа 10, число раз.

    Десятичные приставки служат для сокращения количества нулей в численных значениях физических величин.

    Например:

    • приставка «кило» означает умножение исходной единицы метр на 1000 (километр = 1000 метров)
    • дольная приставка «милли» означает умножение исходной единицы метр на 10-3 (миллиметр = 0.001 метра)
    • дольная приставка «деци» означает умножение исходной единицы метр на 10-1 (дециметр = 0.1 метра)

     

    Единицы измерения площади

     

    Касательно единиц измерения площади, являющихся производными от основной единицы длины метр, перечень наименований выглядит так:

     

    • длина
      1. единица измерения – метр
      2. обозначение (русское) – м
      3. обозначение (международное) – m
    • площадь
      1. единица измерения – квадратный метр
      2. обозначение (русское) – м2
      3. обозначение (международное) – m2

     

    Пояснение

    Метр — длина пути, проходимого светом в вакууме за интервал времени
    1/299792458 секунды (XVII Генеральная конференция по мерам и весам (ГКМВ), 1983 год, Резолюция 1).

    XXV ГКМВ, состоявшаяся в 2014 году, приняла решение продолжить работу по подготовке новой ревизии СИ, включающей переопределение метра, и предварительно наметила закончить эту работу к 2018 году с тем, чтобы заменить существующую СИ обновлённым вариантом на XXVI ГКМВ в том же году.

     

    Распространённая в России система измерения площадей земельных участков (внесистемная по отношению к СИ)

     

    • 1 сотка = 10 м х 10 м = 10м х 10 м = 100 м2
    • 1 гектар = 1 га = 100 м х 100 м = 10000 м2 = 100 соток
    • 1 квадратный километр = 1 км2 = 1000 м х 1000 м = 1 млн. км2 = 100 га = 10 000 соток

    Обратные единицы

    • 1 м2 = 0,01 сотки = 0,0001 га = 0,000001 км2
    • 1 сотка = 0,01 га = 0,0001 км2

     

    Таблица перевода единиц измерения площади

     

      1 км2 1 га 1 акр 1 сотка 1 м2
    1 км2 1 100 247,1 10000 1000000
    1 га 0,01 1 2,47 100 10.000
    1 акр 0,004 0,405 1 40,47 4046,9
    1 сотка 0,0001 0,01 0,025 1 100
    1 м2 0,000001 0,0001 0,00025 0.01 1

     

     

    единица площади в метрической системе мер, применяемая для измерений земельных участков.

    Сокращённое обозначение:

    • русское – га
    • международное – ha

    1 га равен площади квадрата со стороной 100 м

    Наименование «гектар» образовано добавлением приставки «гекто…» к наименованию единицы площади «ар»:

    1 га = 100 ар = 100 м х 100 м = 10 000 м2

    • Ар – единица площади в метрической системе мер, равна площади квадрата со стороной в 10 м:
      1. 1 ар = 10 м х 10 м = 100 м2
      2. 1 десятина = 1,09254 га

    земельная мера, применяемая в ряде стран, использующих английскую систему мер (Великобритания, США, Канада, Австралия и др.).

    1 акр = 4840 кв.ярдов = 4046,86 м2

    Наиболее употребительная в практике земельная мера гектар — сокращенное обозначение га:

    1 га = 100 ар = 10 000 м2

    В России гектар является основной единицей измерения площади земли, особенно сельскохозяйственной.

    На территории России единица «гектар» была введена в практику после Октябрьской революции, вместо десятины.

     

    Старинные русские единицы измерения площадей

     

    • 1 кв. верста = 250 000 кв. саженей = 1,1381 км2
    • 1 десятина = 2400 кв. саженей = 10 925,4 м2 = 1,0925 га
    • 1 четь = 1/2 десятины = 1200 кв. саженей = 5462,7 м² = 0,54627 га
    • 1 осьминник = 1/8 десятины = 300 кв.саженей = 1365,675 м2 ≈ 0,137 га

     

    Площадь земельных участков для ИЖС, ЛПХ обычно указывают в сотках

     

    Одна сотка – это площадь участка размером 10 х 10 метров, которая составляет 100 квадратных метров, и поэтому называется соткой.

    Вот несколько характерных примеров размеров, которые может иметь земельный участок площадью 15 соток:

    ширина 15 м,

    длина 100 м

    S = 1500 м2

    S = 15 соток

    ширина 20 м,

    длина 75 м

    S = 1500 м2

    S = 15 соток

    ширина 25 м,

    длина 60 м

    S = 1500 м2

    S = 15 соток

    ширина 30 м,

    длина 50 м

    S = 1500 м2

    S = 15 соток

     

    В будущем, если вы вдруг забудете, как найти площадь прямоугольного земельного участка, вспоминайте очень старый анекдот. «Дедушка спрашивает у пятиклассника: «Как найти площадь Ленина?» А тот отвечает: «Нужно ширину Ленина умножить на длину Ленина» :)))

     

    Полезно ознакомиться и с этим

     

    • Упрощённая схема технологического присоединения для садоводов, дачников, юрлиц, ИП – 2021 – читать здесь
    • Что можно строить на участках для осуществления крестьянского (фермерского) хозяйства (КФХ) – читать здесь
    • С используемыми в России масштабами топографических карт можно здесь.
    • Узнать о новом Классификаторе ВРИ (2019) можно здесь
    • С 1 января 2018 года в кадастровом паспорте должны быть зафиксированы точные границы участка, поскольку купить, продать, заложить или подарить землю без точного описания границ будет попросту невозможно. Так регламентировано поправками к Земельному кодексу. А тотальная ревизия границ по инициативе муниципалитетов началась с 1 июня 2015 года
    • С 1 марта 2015 года вступил в силу новый Федеральный закон «О внесении изменений в Земельный кодекс РФ и отдельные законодательные акты РФ» (N 171-ФЗ от 23.06.2014 в соответствии с которым, частности, упрощена процедура выкупа земельных участков у муниципалитетов. Ознакомиться с основными положениями закона можно здесь
    • В отношении регистрации домов, бань, гаражей и других построек на земельных участках, находящихся в собственности граждан, улучшит ситуацию новая дачная амнистия

    Преобразование ампер / метр [А / м] в миллиампер / метр [мА / м] • Линейный преобразователь плотности тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

    Конвертер длины и расстоянияМассовый преобразовательСухой объем и общие измерения при приготовлении пищиКонвертер площади и обычного приготовления Конвертер измеренийПреобразователь температурыКонвертер давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер углаКонвертер топливной эффективности, расхода топлива и экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиРазмеры одежды и обуви для мужчин Преобразователь частотыПреобразователь ускоренияКонвертер углового ускоренияПреобразователь плотностиКонвертер удельного объемаМомент инерцииПреобразовательМомент силового преобразователяПреобразователь крутящего моментаПреобразователь удельной энергии, теплоты сгорания (на массу) Конвертер энергии, теплоты сгорания (на объем) Конвертер температурного интервалаКонвертер теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкости Конвертер раствора Конвертер динамической (абсолютной) вязкости Конвертер кинематической вязкости Конвертер поверхностного натяженияПроницаемость, проницаемость, проницаемость водяного пара Конвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофона (Диоптрия) в фокусное расстояние Преобразовать Конвертер оптической мощности (диоптрий) в увеличение (X )Преобразователь электрического зарядаПреобразователь линейной плотности зарядаПреобразователь плотности поверхностного зарядаПреобразователь плотности электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности поверхностного токаПреобразователь напряженности электрического поляПреобразователь электрического потенциала и удельной проводимостиПреобразователь электрического сопротивления Конвертер калибра проводаПреобразование уровней в дБм, дБВ, ваттах и ​​других единицах Преобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляПреобразователь магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксовКонвертер передачи данныхТипографские и цифровые единицы изображения КонвертерПреобразователь единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

    Введение

    Если заряды помещаются в электростатическое поле с разностью потенциалов, заряды начинают двигаться. Это движение представляет собой электрический ток, который определяется как скорость потока заряда через любую площадь поперечного сечения проводящей среды.Величина этого тока зависит от сопротивления движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от площади поперечного сечения проводника.

    В электротехнике, когда необходимо измерить важные физические переменные, и ампер, который является единицей электрического тока, и кулон, который является единицей электрического заряда, связаны со счетчиком, который является единицей измерения длина. Заряд, протекающий по площади, может быть неоднородным. Он может варьироваться по количеству и направлению в зависимости от положения на территории.Следовательно, было бы вполне естественно определить поток заряда в единицах тока на единицу площади или длины, который называется плотностью тока. В этой статье мы рассмотрим разницу между электрическим током и плотностью тока, а также важность достижения, поддержания и измерения надлежащей плотности тока в различных приложениях электротехники и электронной техники.

    Определения

    Электрический ток

    Электрический ток I определяется как движение электрического заряда (электронов или ионов, или того и другого) вдоль линии (например, тонкой проволоки) по поверхности (например, лист проводящего материала) или в объеме (например, в вакуумной трубке или газоразрядной лампе).Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер, который определяется как поток электрического заряда по поверхности со скоростью один кулон в секунду.

    Объемная плотность тока

    Когда поток заряда происходит в трехмерной области, он описывается объемной плотностью тока , определяемой как ток на единицу площади, перпендикулярной потоку. Ее также называют объемной плотностью тока или просто плотностью тока. Плотность тока представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве.Для каждой точки этого пространства плотность тока представляет собой общий равномерный поток заряда в единицу времени (то есть ток), проходящий через единицу площади поперечного сечения. Обозначается векторным символом J . Если мы рассмотрим обычный случай проводника, по которому течет ток, амперная мера этого тока делится на площадь поперечного сечения проводника. В SI плотность объемного тока измеряется в амперах на квадратный метр (А / м²).

    Например, если шина на электрической подстанции сечением 3 х 33.3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² проходит постоянный ток 50 ампер, плотность тока через этот провод составляет 500 000 A / м².

    Линейная плотность тока

    Иногда электрический ток протекает через очень тонкие металлические пленки или слои переменной толщины. В таких случаях исследователей интересует ширина, а не общее поперечное сечение таких тонких проводников, и они измеряют линейную плотность тока , которая является векторным значением, равным пределу произведения плотности ток, протекающий через тонкий поверхностный слой проводника, и толщина этого слоя при приближении последнего к нулю.Линейная плотность тока измеряется в СИ в амперах на метр (А / м) и в СГС в эрстедах. В вакууме, если напряженность намагничивающего поля составляет 1 Э, то плотность магнитного потока составляет 1 Гс. Знаменателем этой дроби является ширина, перпендикулярная направлению тока в проводящей тонкой пленке или листе.

    Например, если ток в 100 микроампер протекает по тонкому проводнику шириной 1 мм, то линейная плотность тока составляет 0,0001 A: 0,001 м = 10 ампер на метр.Линейная плотность тока обозначена векторным символом A .

    Плотность поверхностного тока

    Когда заряд течет по поверхности, это обычно описывается плотностью поверхностного тока , K , которая определяется как ток на единицу ширины, перпендикулярный потоку. В разных точках поверхности K будет изменяться, отражая изменения плотности поверхностного тока и скорости движущегося заряда. Другими словами, плотность поверхностного тока — это предел очень большой плотности тока, распределенной по очень тонкому слою, прилегающему к поверхности.

    Скаляр в сравнении с вектором

    Обратите внимание, что, в отличие от плотности тока, ток является скаляром, потому что он определяется как скорость , с которой протекает заряд, и поэтому нет особого смысла добавлять направление к значению, которое выражает ставку. С другой стороны, плотность тока включает в себя объем с множеством малых поперечных сечений, через которые проходит заряд, поэтому имеет смысл определить плотность тока как вектор. Это также вектор, потому что мы можем определить плотность тока как произведение плотности заряда и скорости для любого места в пространстве.

    Плотность тока в различных приложениях

    Плотность тока является важной характеристикой, которую необходимо учитывать при проектировании электрических и электронных систем. Высокая плотность тока в проводниках имеет нежелательные последствия. Все электрические провода имеют конечное сопротивление, что приводит к нагреву и рассеиванию энергии в виде тепла. Из-за этого плотность тока должна быть достаточно низкой. Это предотвращает изменение свойств проводника. Например, при нагревании сопротивление нагретой части проводника увеличивается, что приводит к большему нагреву и, как следствие, к разрушению изоляционного материала.Электрические свойства проводника могут измениться из-за нагрева. Например, может быть образован оксид, уменьшающий площадь поперечного сечения проводника, что, в свою очередь, приведет к увеличению плотности тока.

    Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов в кристалле площадью 90 квадратных миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на каждый квадратный миллиметр

    Линейная, поверхностная и объемная плотность тока широко используется при расчетах и ​​проектировании электрических и электронных систем. особенно интегральные схемы, где плотность компонентов (количество компонентов в единице объема) постоянно увеличивается.Несмотря на то, что каждый компонент потребляет очень низкий ток, плотность тока в кристалле может стать довольно высокой для достижения максимально возможного количества компонентов в одном кристалле. На заре развития микроэлектроники количество компонентов в интегральных схемах ежегодно удваивалось. Сейчас (в 2016 году) он удваивается примерно каждые два года. Этот паттерн называется законом Мура в честь одного из основателей Intel и Fairchild Semiconductor, который в 1965 году пришел к выводу, что рост производительности вычислительных устройств будет экспоненциальным.Позже, в 1975 году, он пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессора будет удваиваться каждые два года.

    Например, на кристалле 4-битного микропроцессора Intel 4004, выпущенного в 1971 году, было всего 2300 транзисторов с площадью 3х4 мм или всего 12 квадратных миллиметров, что составляет всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения: в 12-ядерном микропроцессоре Power8, разработанном IBM и выпущенном в 2013 году или 42 года спустя, на кристалле размером 650 квадратных миллиметров размещено 4,2 миллиарда транзисторов.То есть на каждом квадратном миллиметре расположено 6,5 миллиона транзисторов. Обратите внимание, что каждый транзистор потребляет определенный, хотя и очень небольшой, ток. Поскольку они расположены в очень маленьком объеме, очевидно, что для таких микросхем требуется хорошее охлаждение.

    Рамочные ферритовые антенны для радиовещания AM обычно наматывают литцевым проводом, обернутым натуральным шелком или другим волокном для уменьшения потерь на скин-эффект

    Переменный ток, особенно на высоких частотах, имеет тенденцию к неравномерному распределению в проводнике, так что проводящая зона находится только в своем поверхностном слое, тем самым увеличивая плотность тока в проводах, что, в свою очередь, приводит к потерям энергии при нагревании или даже плавлении проволоки.Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере того, как они проникают глубже в проводник, называется скин-эффектом или поверхностным эффектом . Чтобы уменьшить потери на высоких частотах, проводники покрывают серебром или золотом — материалами с очень низким удельным сопротивлением. Для уменьшения потерь часто вместо одного толстого проводника используют несколько (от трех до тысячи и более) тонких изолированных проводов. Этот вид кабеля называется Litz wire (от нем. Litzendraht или плетеный провод).В частности, литц-проволока используется для изготовления индукторов в индукционных плитах.

    При высокой плотности тока может происходить фактическое перемещение материалов в соединениях. Это называется электромиграцией . Это движение вызвано дрейфом ионов к материалу или от него в результате обмена импульсом во время столкновений между носителями проводимости и кристаллической решеткой проводника. Эффект электромиграции играет значительную роль в случаях, когда токи имеют более высокую плотность, например, в микроэлектронике, как обсуждалось выше.Чем больше плотность достигается в крупномасштабной или очень крупномасштабной интегральной схеме, тем заметнее эффект. В результате электромиграция может привести к полному разрушению проводника, либо новый проводник может появиться там, где его не должно быть, тем самым замкнув эту часть цепи. Обе ситуации, конечно, могут привести к неисправности интегральной схемы. Таким образом, повышенная плотность схемы приводит к снижению надежности интегральных схем. Однако в современных электронных устройствах интегральные схемы редко выходят из строя из-за эффектов электромиграции.Это связано с тем, что при правильном проектировании учитываются эффекты электромиграции.

    Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА / см² или ток, производимый на единицу площади элемента, часто используется для описания характеристик солнечных элементов. Плотность тока короткого замыкания фотоэлектрического элемента является важным параметром, характеризующим эффективность преобразования энергии элемента. Такой подход полезен тем, что позволяет сравнивать элементы различных производителей.В то время как напряжение от фотоэлектрического модуля определяется количеством отдельных солнечных элементов, ток от модуля в основном зависит от площади поверхности элемента, подверженной солнечному свету, и эффективности солнечных элементов. Монокристаллические солнечные элементы часто имеют размер 100 × 100 мм = 100 см² и вырабатывают ток 3,5 А или плотность тока 3,5: 100 = 35 мА / см² от одного модуля. Обратите внимание, что определение плотности поверхностного тока в солнечных элементах не то же самое, что определение плотности поверхностного тока выше.

    Хромированная лейка для душа; поверхность пластмассовой детали покрыта медью, затем никелем, а последний слой — хромом.

    Плотность тока — одна из основных характеристик, определяющих качество конечного продукта при хромировании и других методах гальваники. Во время хромирования на металлический или пластиковый предмет наносится тонкий слой хрома. Хромированный слой может быть декоративным, эстетичным, прочным и устойчивым к коррозии. Хромирование также используется для повышения твердости поверхности.Твердый хром, также известный как промышленный или технический хром, используется для уменьшения трения и повышения долговечности за счет повышения износостойкости, устойчивости к истиранию и стойкости к окислению. Гальваническое покрытие твердым хромом также иногда используется для восстановления первоначальных размеров изношенных деталей.

    Для использования в автомобильной промышленности сталь подвергается нескольким процессам гальваники, чтобы выдерживать изменения температуры и погодных условий, которым подвержен автомобиль на открытом воздухе и во время эксплуатации. Обычно используется процесс тройного покрытия, который включает в себя сначала покрытие медью, затем никель и хром, который наносится последним слоем.Температура и плотность тока в ванне хрома влияют на яркость и равномерность осаждения хрома.

    Измерение плотности тока

    Распространенным примером измерения плотности тока является гальваника, когда плотность тока измеряется в жидкой проводящей среде (электролите гальванической ванны). Это включает в себя расчет или измерение площади поверхности детали, покрытой металлом, и измерение тока, протекающего через гальваническую ванну. В продаже имеется несколько измерителей плотности тока.Они позволяют специалистам по нанесению гальванических покрытий точно знать скорость осаждения материала на заготовке. Измеритель плотности тока для электролита обычно состоит из небольшого тороидального зонда с катушкой и цифрового дисплея, который измеряет ток, протекающий через катушку, индуцированный током в электролите, протекающем внутри нее. Процессор таких измерителей рассчитывает и указывает плотность поверхностного тока в точке измерения в А / фут² или А / дм² путем измерения тока, протекающего через катушку, и с учетом площади катушки.

    Другой пример измерения плотности поверхностного тока — производство солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания в фотоэлементе часто неоднородна. Различие в плотностях поверхностного тока может быть связано с разным временем жизни носителей заряда в разных областях ячейки, разным расстоянием до металлических контактов и другими факторами. Чтобы измерить плотность поверхностного тока через ячейку, их можно облучить сфокусированным очень узким электронным или световым лучом. Световое пятно с очень маленьким диаметром сканирует поверхность ячейки, и снимаемый фототок точно измеряется.Таким образом создается карта локальной плотности поверхностного тока короткого замыкания, которую можно использовать для оптимизации фотоэлектрического устройства.

    Эту статью написал Анатолий Золотков

    У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

    Преобразование ампер / метр [А / м] в миллиампер / метр [мА / м] • Линейный преобразователь плотности тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Сухой объем и общие измерения для приготовления пищи Конвертер площади Конвертер величин для приготовления пищиПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер углаКонвертер топливной эффективности, расхода топлива и экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и обувь Конвертер частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияПреобразователь плотностиКонвертер удельного объемаМомент инерцииПреобразовательМомент силового преобразователяПреобразователь крутящего моментаПреобразователь удельной энергии и теплоты сгорания (на массу) Конвертер тепловой энергии, теплоты сгорания (на объем) Конвертер температурного интервалаКонвертер теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкости Конвертер раствораКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКинематический преобразователь вязкостиКонвертер поверхностного натяженияПроницаемость, проницаемость, проницаемость водяного параКонвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофона От мощности (диоптрия) до фокусного расстояния C конвертерОптический преобразователь мощности (диоптрий) в увеличение (X )Преобразователь электрического зарядаЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь плотности электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности электрического токаПреобразователь электрического поляПреобразователь электрического потенциала и удельной проводимостиПреобразователь электрического сопротивления Конвертер калибра проводаПреобразование уровней в дБм, дБВ, ваттах и ​​других единицах Преобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляПреобразователь магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксовКонвертер передачи данныхТипографские и цифровые единицы изображения КонвертерПреобразователь единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

    Введение

    Если заряды помещаются в электростатическое поле с разностью потенциалов, заряды начинают двигаться. Это движение представляет собой электрический ток, который определяется как скорость потока заряда через любую площадь поперечного сечения проводящей среды.Величина этого тока зависит от сопротивления движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от площади поперечного сечения проводника.

    В электротехнике, когда необходимо измерить важные физические переменные, и ампер, который является единицей электрического тока, и кулон, который является единицей электрического заряда, связаны со счетчиком, который является единицей измерения длина. Заряд, протекающий по площади, может быть неоднородным. Он может варьироваться по количеству и направлению в зависимости от положения на территории.Следовательно, было бы вполне естественно определить поток заряда в единицах тока на единицу площади или длины, который называется плотностью тока. В этой статье мы рассмотрим разницу между электрическим током и плотностью тока, а также важность достижения, поддержания и измерения надлежащей плотности тока в различных приложениях электротехники и электронной техники.

    Определения

    Электрический ток

    Электрический ток I определяется как движение электрического заряда (электронов или ионов, или того и другого) вдоль линии (например, тонкой проволоки) по поверхности (например, лист проводящего материала) или в объеме (например, в вакуумной трубке или газоразрядной лампе).Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер, который определяется как поток электрического заряда по поверхности со скоростью один кулон в секунду.

    Объемная плотность тока

    Когда поток заряда происходит в трехмерной области, он описывается объемной плотностью тока , определяемой как ток на единицу площади, перпендикулярной потоку. Ее также называют объемной плотностью тока или просто плотностью тока. Плотность тока представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве.Для каждой точки этого пространства плотность тока представляет собой общий равномерный поток заряда в единицу времени (то есть ток), проходящий через единицу площади поперечного сечения. Обозначается векторным символом J . Если мы рассмотрим обычный случай проводника, по которому течет ток, амперная мера этого тока делится на площадь поперечного сечения проводника. В SI плотность объемного тока измеряется в амперах на квадратный метр (А / м²).

    Например, если шина на электрической подстанции сечением 3 х 33.3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² проходит постоянный ток 50 ампер, плотность тока через этот провод составляет 500 000 A / м².

    Линейная плотность тока

    Иногда электрический ток протекает через очень тонкие металлические пленки или слои переменной толщины. В таких случаях исследователей интересует ширина, а не общее поперечное сечение таких тонких проводников, и они измеряют линейную плотность тока , которая является векторным значением, равным пределу произведения плотности ток, протекающий через тонкий поверхностный слой проводника, и толщина этого слоя при приближении последнего к нулю.Линейная плотность тока измеряется в СИ в амперах на метр (А / м) и в СГС в эрстедах. В вакууме, если напряженность намагничивающего поля составляет 1 Э, то плотность магнитного потока составляет 1 Гс. Знаменателем этой дроби является ширина, перпендикулярная направлению тока в проводящей тонкой пленке или листе.

    Например, если ток в 100 микроампер протекает по тонкому проводнику шириной 1 мм, то линейная плотность тока составляет 0,0001 A: 0,001 м = 10 ампер на метр.Линейная плотность тока обозначена векторным символом A .

    Плотность поверхностного тока

    Когда заряд течет по поверхности, это обычно описывается плотностью поверхностного тока , K , которая определяется как ток на единицу ширины, перпендикулярный потоку. В разных точках поверхности K будет изменяться, отражая изменения плотности поверхностного тока и скорости движущегося заряда. Другими словами, плотность поверхностного тока — это предел очень большой плотности тока, распределенной по очень тонкому слою, прилегающему к поверхности.

    Скаляр в сравнении с вектором

    Обратите внимание, что, в отличие от плотности тока, ток является скаляром, потому что он определяется как скорость , с которой протекает заряд, и поэтому нет особого смысла добавлять направление к значению, которое выражает ставку. С другой стороны, плотность тока включает в себя объем с множеством малых поперечных сечений, через которые проходит заряд, поэтому имеет смысл определить плотность тока как вектор. Это также вектор, потому что мы можем определить плотность тока как произведение плотности заряда и скорости для любого места в пространстве.

    Плотность тока в различных приложениях

    Плотность тока является важной характеристикой, которую необходимо учитывать при проектировании электрических и электронных систем. Высокая плотность тока в проводниках имеет нежелательные последствия. Все электрические провода имеют конечное сопротивление, что приводит к нагреву и рассеиванию энергии в виде тепла. Из-за этого плотность тока должна быть достаточно низкой. Это предотвращает изменение свойств проводника. Например, при нагревании сопротивление нагретой части проводника увеличивается, что приводит к большему нагреву и, как следствие, к разрушению изоляционного материала.Электрические свойства проводника могут измениться из-за нагрева. Например, может быть образован оксид, уменьшающий площадь поперечного сечения проводника, что, в свою очередь, приведет к увеличению плотности тока.

    Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов в кристалле площадью 90 квадратных миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на каждый квадратный миллиметр

    Линейная, поверхностная и объемная плотность тока широко используется при расчетах и ​​проектировании электрических и электронных систем. особенно интегральные схемы, где плотность компонентов (количество компонентов в единице объема) постоянно увеличивается.Несмотря на то, что каждый компонент потребляет очень низкий ток, плотность тока в кристалле может стать довольно высокой для достижения максимально возможного количества компонентов в одном кристалле. На заре развития микроэлектроники количество компонентов в интегральных схемах ежегодно удваивалось. Сейчас (в 2016 году) он удваивается примерно каждые два года. Этот паттерн называется законом Мура в честь одного из основателей Intel и Fairchild Semiconductor, который в 1965 году пришел к выводу, что рост производительности вычислительных устройств будет экспоненциальным.Позже, в 1975 году, он пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессора будет удваиваться каждые два года.

    Например, на кристалле 4-битного микропроцессора Intel 4004, выпущенного в 1971 году, было всего 2300 транзисторов с площадью 3х4 мм или всего 12 квадратных миллиметров, что составляет всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения: в 12-ядерном микропроцессоре Power8, разработанном IBM и выпущенном в 2013 году или 42 года спустя, на кристалле размером 650 квадратных миллиметров размещено 4,2 миллиарда транзисторов.То есть на каждом квадратном миллиметре расположено 6,5 миллиона транзисторов. Обратите внимание, что каждый транзистор потребляет определенный, хотя и очень небольшой, ток. Поскольку они расположены в очень маленьком объеме, очевидно, что для таких микросхем требуется хорошее охлаждение.

    Рамочные ферритовые антенны для радиовещания AM обычно наматывают литцевым проводом, обернутым натуральным шелком или другим волокном для уменьшения потерь на скин-эффект

    Переменный ток, особенно на высоких частотах, имеет тенденцию к неравномерному распределению в проводнике, так что проводящая зона находится только в своем поверхностном слое, тем самым увеличивая плотность тока в проводах, что, в свою очередь, приводит к потерям энергии при нагревании или даже плавлении проволоки.Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере того, как они проникают глубже в проводник, называется скин-эффектом или поверхностным эффектом . Чтобы уменьшить потери на высоких частотах, проводники покрывают серебром или золотом — материалами с очень низким удельным сопротивлением. Для уменьшения потерь часто вместо одного толстого проводника используют несколько (от трех до тысячи и более) тонких изолированных проводов. Этот вид кабеля называется Litz wire (от нем. Litzendraht или плетеный провод).В частности, литц-проволока используется для изготовления индукторов в индукционных плитах.

    При высокой плотности тока может происходить фактическое перемещение материалов в соединениях. Это называется электромиграцией . Это движение вызвано дрейфом ионов к материалу или от него в результате обмена импульсом во время столкновений между носителями проводимости и кристаллической решеткой проводника. Эффект электромиграции играет значительную роль в случаях, когда токи имеют более высокую плотность, например, в микроэлектронике, как обсуждалось выше.Чем больше плотность достигается в крупномасштабной или очень крупномасштабной интегральной схеме, тем заметнее эффект. В результате электромиграция может привести к полному разрушению проводника, либо новый проводник может появиться там, где его не должно быть, тем самым замкнув эту часть цепи. Обе ситуации, конечно, могут привести к неисправности интегральной схемы. Таким образом, повышенная плотность схемы приводит к снижению надежности интегральных схем. Однако в современных электронных устройствах интегральные схемы редко выходят из строя из-за эффектов электромиграции.Это связано с тем, что при правильном проектировании учитываются эффекты электромиграции.

    Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА / см² или ток, производимый на единицу площади элемента, часто используется для описания характеристик солнечных элементов. Плотность тока короткого замыкания фотоэлектрического элемента является важным параметром, характеризующим эффективность преобразования энергии элемента. Такой подход полезен тем, что позволяет сравнивать элементы различных производителей.В то время как напряжение от фотоэлектрического модуля определяется количеством отдельных солнечных элементов, ток от модуля в основном зависит от площади поверхности элемента, подверженной солнечному свету, и эффективности солнечных элементов. Монокристаллические солнечные элементы часто имеют размер 100 × 100 мм = 100 см² и вырабатывают ток 3,5 А или плотность тока 3,5: 100 = 35 мА / см² от одного модуля. Обратите внимание, что определение плотности поверхностного тока в солнечных элементах не то же самое, что определение плотности поверхностного тока выше.

    Хромированная лейка для душа; поверхность пластмассовой детали покрыта медью, затем никелем, а последний слой — хромом.

    Плотность тока — одна из основных характеристик, определяющих качество конечного продукта при хромировании и других методах гальваники. Во время хромирования на металлический или пластиковый предмет наносится тонкий слой хрома. Хромированный слой может быть декоративным, эстетичным, прочным и устойчивым к коррозии. Хромирование также используется для повышения твердости поверхности.Твердый хром, также известный как промышленный или технический хром, используется для уменьшения трения и повышения долговечности за счет повышения износостойкости, устойчивости к истиранию и стойкости к окислению. Гальваническое покрытие твердым хромом также иногда используется для восстановления первоначальных размеров изношенных деталей.

    Для использования в автомобильной промышленности сталь подвергается нескольким процессам гальваники, чтобы выдерживать изменения температуры и погодных условий, которым подвержен автомобиль на открытом воздухе и во время эксплуатации. Обычно используется процесс тройного покрытия, который включает в себя сначала покрытие медью, затем никель и хром, который наносится последним слоем.Температура и плотность тока в ванне хрома влияют на яркость и равномерность осаждения хрома.

    Измерение плотности тока

    Распространенным примером измерения плотности тока является гальваника, когда плотность тока измеряется в жидкой проводящей среде (электролите гальванической ванны). Это включает в себя расчет или измерение площади поверхности детали, покрытой металлом, и измерение тока, протекающего через гальваническую ванну. В продаже имеется несколько измерителей плотности тока.Они позволяют специалистам по нанесению гальванических покрытий точно знать скорость осаждения материала на заготовке. Измеритель плотности тока для электролита обычно состоит из небольшого тороидального зонда с катушкой и цифрового дисплея, который измеряет ток, протекающий через катушку, индуцированный током в электролите, протекающем внутри нее. Процессор таких измерителей рассчитывает и указывает плотность поверхностного тока в точке измерения в А / фут² или А / дм² путем измерения тока, протекающего через катушку, и с учетом площади катушки.

    Другой пример измерения плотности поверхностного тока — производство солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания в фотоэлементе часто неоднородна. Различие в плотностях поверхностного тока может быть связано с разным временем жизни носителей заряда в разных областях ячейки, разным расстоянием до металлических контактов и другими факторами. Чтобы измерить плотность поверхностного тока через ячейку, их можно облучить сфокусированным очень узким электронным или световым лучом. Световое пятно с очень маленьким диаметром сканирует поверхность ячейки, и снимаемый фототок точно измеряется.Таким образом создается карта локальной плотности поверхностного тока короткого замыкания, которую можно использовать для оптимизации фотоэлектрического устройства.

    Эту статью написал Анатолий Золотков

    У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

    Преобразование ампер / метр [А / м] в миллиампер / метр [мА / м] • Линейный преобразователь плотности тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Сухой объем и общие измерения для приготовления пищи Конвертер площади Конвертер величин для приготовления пищиПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер углаКонвертер топливной эффективности, расхода топлива и экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и обувь Конвертер частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияПреобразователь плотностиКонвертер удельного объемаМомент инерцииПреобразовательМомент силового преобразователяПреобразователь крутящего моментаПреобразователь удельной энергии и теплоты сгорания (на массу) Конвертер тепловой энергии, теплоты сгорания (на объем) Конвертер температурного интервалаКонвертер теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкости Конвертер раствораКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКинематический преобразователь вязкостиКонвертер поверхностного натяженияПроницаемость, проницаемость, проницаемость водяного параКонвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофона От мощности (диоптрия) до фокусного расстояния C конвертерОптический преобразователь мощности (диоптрий) в увеличение (X )Преобразователь электрического зарядаЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь плотности электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности электрического токаПреобразователь электрического поляПреобразователь электрического потенциала и удельной проводимостиПреобразователь электрического сопротивления Конвертер калибра проводаПреобразование уровней в дБм, дБВ, ваттах и ​​других единицах Преобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляПреобразователь магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксовКонвертер передачи данныхТипографские и цифровые единицы изображения КонвертерПреобразователь единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

    Введение

    Если заряды помещаются в электростатическое поле с разностью потенциалов, заряды начинают двигаться. Это движение представляет собой электрический ток, который определяется как скорость потока заряда через любую площадь поперечного сечения проводящей среды.Величина этого тока зависит от сопротивления движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от площади поперечного сечения проводника.

    В электротехнике, когда необходимо измерить важные физические переменные, и ампер, который является единицей электрического тока, и кулон, который является единицей электрического заряда, связаны со счетчиком, который является единицей измерения длина. Заряд, протекающий по площади, может быть неоднородным. Он может варьироваться по количеству и направлению в зависимости от положения на территории.Следовательно, было бы вполне естественно определить поток заряда в единицах тока на единицу площади или длины, который называется плотностью тока. В этой статье мы рассмотрим разницу между электрическим током и плотностью тока, а также важность достижения, поддержания и измерения надлежащей плотности тока в различных приложениях электротехники и электронной техники.

    Определения

    Электрический ток

    Электрический ток I определяется как движение электрического заряда (электронов или ионов, или того и другого) вдоль линии (например, тонкой проволоки) по поверхности (например, лист проводящего материала) или в объеме (например, в вакуумной трубке или газоразрядной лампе).Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер, который определяется как поток электрического заряда по поверхности со скоростью один кулон в секунду.

    Объемная плотность тока

    Когда поток заряда происходит в трехмерной области, он описывается объемной плотностью тока , определяемой как ток на единицу площади, перпендикулярной потоку. Ее также называют объемной плотностью тока или просто плотностью тока. Плотность тока представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве.Для каждой точки этого пространства плотность тока представляет собой общий равномерный поток заряда в единицу времени (то есть ток), проходящий через единицу площади поперечного сечения. Обозначается векторным символом J . Если мы рассмотрим обычный случай проводника, по которому течет ток, амперная мера этого тока делится на площадь поперечного сечения проводника. В SI плотность объемного тока измеряется в амперах на квадратный метр (А / м²).

    Например, если шина на электрической подстанции сечением 3 х 33.3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² проходит постоянный ток 50 ампер, плотность тока через этот провод составляет 500 000 A / м².

    Линейная плотность тока

    Иногда электрический ток протекает через очень тонкие металлические пленки или слои переменной толщины. В таких случаях исследователей интересует ширина, а не общее поперечное сечение таких тонких проводников, и они измеряют линейную плотность тока , которая является векторным значением, равным пределу произведения плотности ток, протекающий через тонкий поверхностный слой проводника, и толщина этого слоя при приближении последнего к нулю.Линейная плотность тока измеряется в СИ в амперах на метр (А / м) и в СГС в эрстедах. В вакууме, если напряженность намагничивающего поля составляет 1 Э, то плотность магнитного потока составляет 1 Гс. Знаменателем этой дроби является ширина, перпендикулярная направлению тока в проводящей тонкой пленке или листе.

    Например, если ток в 100 микроампер протекает по тонкому проводнику шириной 1 мм, то линейная плотность тока составляет 0,0001 A: 0,001 м = 10 ампер на метр.Линейная плотность тока обозначена векторным символом A .

    Плотность поверхностного тока

    Когда заряд течет по поверхности, это обычно описывается плотностью поверхностного тока , K , которая определяется как ток на единицу ширины, перпендикулярный потоку. В разных точках поверхности K будет изменяться, отражая изменения плотности поверхностного тока и скорости движущегося заряда. Другими словами, плотность поверхностного тока — это предел очень большой плотности тока, распределенной по очень тонкому слою, прилегающему к поверхности.

    Скаляр в сравнении с вектором

    Обратите внимание, что, в отличие от плотности тока, ток является скаляром, потому что он определяется как скорость , с которой протекает заряд, и поэтому нет особого смысла добавлять направление к значению, которое выражает ставку. С другой стороны, плотность тока включает в себя объем с множеством малых поперечных сечений, через которые проходит заряд, поэтому имеет смысл определить плотность тока как вектор. Это также вектор, потому что мы можем определить плотность тока как произведение плотности заряда и скорости для любого места в пространстве.

    Плотность тока в различных приложениях

    Плотность тока является важной характеристикой, которую необходимо учитывать при проектировании электрических и электронных систем. Высокая плотность тока в проводниках имеет нежелательные последствия. Все электрические провода имеют конечное сопротивление, что приводит к нагреву и рассеиванию энергии в виде тепла. Из-за этого плотность тока должна быть достаточно низкой. Это предотвращает изменение свойств проводника. Например, при нагревании сопротивление нагретой части проводника увеличивается, что приводит к большему нагреву и, как следствие, к разрушению изоляционного материала.Электрические свойства проводника могут измениться из-за нагрева. Например, может быть образован оксид, уменьшающий площадь поперечного сечения проводника, что, в свою очередь, приведет к увеличению плотности тока.

    Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов в кристалле площадью 90 квадратных миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на каждый квадратный миллиметр

    Линейная, поверхностная и объемная плотность тока широко используется при расчетах и ​​проектировании электрических и электронных систем. особенно интегральные схемы, где плотность компонентов (количество компонентов в единице объема) постоянно увеличивается.Несмотря на то, что каждый компонент потребляет очень низкий ток, плотность тока в кристалле может стать довольно высокой для достижения максимально возможного количества компонентов в одном кристалле. На заре развития микроэлектроники количество компонентов в интегральных схемах ежегодно удваивалось. Сейчас (в 2016 году) он удваивается примерно каждые два года. Этот паттерн называется законом Мура в честь одного из основателей Intel и Fairchild Semiconductor, который в 1965 году пришел к выводу, что рост производительности вычислительных устройств будет экспоненциальным.Позже, в 1975 году, он пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессора будет удваиваться каждые два года.

    Например, на кристалле 4-битного микропроцессора Intel 4004, выпущенного в 1971 году, было всего 2300 транзисторов с площадью 3х4 мм или всего 12 квадратных миллиметров, что составляет всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения: в 12-ядерном микропроцессоре Power8, разработанном IBM и выпущенном в 2013 году или 42 года спустя, на кристалле размером 650 квадратных миллиметров размещено 4,2 миллиарда транзисторов.То есть на каждом квадратном миллиметре расположено 6,5 миллиона транзисторов. Обратите внимание, что каждый транзистор потребляет определенный, хотя и очень небольшой, ток. Поскольку они расположены в очень маленьком объеме, очевидно, что для таких микросхем требуется хорошее охлаждение.

    Рамочные ферритовые антенны для радиовещания AM обычно наматывают литцевым проводом, обернутым натуральным шелком или другим волокном для уменьшения потерь на скин-эффект

    Переменный ток, особенно на высоких частотах, имеет тенденцию к неравномерному распределению в проводнике, так что проводящая зона находится только в своем поверхностном слое, тем самым увеличивая плотность тока в проводах, что, в свою очередь, приводит к потерям энергии при нагревании или даже плавлении проволоки.Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере того, как они проникают глубже в проводник, называется скин-эффектом или поверхностным эффектом . Чтобы уменьшить потери на высоких частотах, проводники покрывают серебром или золотом — материалами с очень низким удельным сопротивлением. Для уменьшения потерь часто вместо одного толстого проводника используют несколько (от трех до тысячи и более) тонких изолированных проводов. Этот вид кабеля называется Litz wire (от нем. Litzendraht или плетеный провод).В частности, литц-проволока используется для изготовления индукторов в индукционных плитах.

    При высокой плотности тока может происходить фактическое перемещение материалов в соединениях. Это называется электромиграцией . Это движение вызвано дрейфом ионов к материалу или от него в результате обмена импульсом во время столкновений между носителями проводимости и кристаллической решеткой проводника. Эффект электромиграции играет значительную роль в случаях, когда токи имеют более высокую плотность, например, в микроэлектронике, как обсуждалось выше.Чем больше плотность достигается в крупномасштабной или очень крупномасштабной интегральной схеме, тем заметнее эффект. В результате электромиграция может привести к полному разрушению проводника, либо новый проводник может появиться там, где его не должно быть, тем самым замкнув эту часть цепи. Обе ситуации, конечно, могут привести к неисправности интегральной схемы. Таким образом, повышенная плотность схемы приводит к снижению надежности интегральных схем. Однако в современных электронных устройствах интегральные схемы редко выходят из строя из-за эффектов электромиграции.Это связано с тем, что при правильном проектировании учитываются эффекты электромиграции.

    Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА / см² или ток, производимый на единицу площади элемента, часто используется для описания характеристик солнечных элементов. Плотность тока короткого замыкания фотоэлектрического элемента является важным параметром, характеризующим эффективность преобразования энергии элемента. Такой подход полезен тем, что позволяет сравнивать элементы различных производителей.В то время как напряжение от фотоэлектрического модуля определяется количеством отдельных солнечных элементов, ток от модуля в основном зависит от площади поверхности элемента, подверженной солнечному свету, и эффективности солнечных элементов. Монокристаллические солнечные элементы часто имеют размер 100 × 100 мм = 100 см² и вырабатывают ток 3,5 А или плотность тока 3,5: 100 = 35 мА / см² от одного модуля. Обратите внимание, что определение плотности поверхностного тока в солнечных элементах не то же самое, что определение плотности поверхностного тока выше.

    Хромированная лейка для душа; поверхность пластмассовой детали покрыта медью, затем никелем, а последний слой — хромом.

    Плотность тока — одна из основных характеристик, определяющих качество конечного продукта при хромировании и других методах гальваники. Во время хромирования на металлический или пластиковый предмет наносится тонкий слой хрома. Хромированный слой может быть декоративным, эстетичным, прочным и устойчивым к коррозии. Хромирование также используется для повышения твердости поверхности.Твердый хром, также известный как промышленный или технический хром, используется для уменьшения трения и повышения долговечности за счет повышения износостойкости, устойчивости к истиранию и стойкости к окислению. Гальваническое покрытие твердым хромом также иногда используется для восстановления первоначальных размеров изношенных деталей.

    Для использования в автомобильной промышленности сталь подвергается нескольким процессам гальваники, чтобы выдерживать изменения температуры и погодных условий, которым подвержен автомобиль на открытом воздухе и во время эксплуатации. Обычно используется процесс тройного покрытия, который включает в себя сначала покрытие медью, затем никель и хром, который наносится последним слоем.Температура и плотность тока в ванне хрома влияют на яркость и равномерность осаждения хрома.

    Измерение плотности тока

    Распространенным примером измерения плотности тока является гальваника, когда плотность тока измеряется в жидкой проводящей среде (электролите гальванической ванны). Это включает в себя расчет или измерение площади поверхности детали, покрытой металлом, и измерение тока, протекающего через гальваническую ванну. В продаже имеется несколько измерителей плотности тока.Они позволяют специалистам по нанесению гальванических покрытий точно знать скорость осаждения материала на заготовке. Измеритель плотности тока для электролита обычно состоит из небольшого тороидального зонда с катушкой и цифрового дисплея, который измеряет ток, протекающий через катушку, индуцированный током в электролите, протекающем внутри нее. Процессор таких измерителей рассчитывает и указывает плотность поверхностного тока в точке измерения в А / фут² или А / дм² путем измерения тока, протекающего через катушку, и с учетом площади катушки.

    Другой пример измерения плотности поверхностного тока — производство солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания в фотоэлементе часто неоднородна. Различие в плотностях поверхностного тока может быть связано с разным временем жизни носителей заряда в разных областях ячейки, разным расстоянием до металлических контактов и другими факторами. Чтобы измерить плотность поверхностного тока через ячейку, их можно облучить сфокусированным очень узким электронным или световым лучом. Световое пятно с очень маленьким диаметром сканирует поверхность ячейки, и снимаемый фототок точно измеряется.Таким образом создается карта локальной плотности поверхностного тока короткого замыкания, которую можно использовать для оптимизации фотоэлектрического устройства.

    Эту статью написал Анатолий Золотков

    У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

    Преобразование ампер / метр [А / м] в миллиампер / метр [мА / м] • Линейный преобразователь плотности тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Сухой объем и общие измерения для приготовления пищи Конвертер площади Конвертер величин для приготовления пищиПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер углаКонвертер топливной эффективности, расхода топлива и экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и обувь Конвертер частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияПреобразователь плотностиКонвертер удельного объемаМомент инерцииПреобразовательМомент силового преобразователяПреобразователь крутящего моментаПреобразователь удельной энергии и теплоты сгорания (на массу) Конвертер тепловой энергии, теплоты сгорания (на объем) Конвертер температурного интервалаКонвертер теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкости Конвертер раствораКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКинематический преобразователь вязкостиКонвертер поверхностного натяженияПроницаемость, проницаемость, проницаемость водяного параКонвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофона От мощности (диоптрия) до фокусного расстояния C конвертерОптический преобразователь мощности (диоптрий) в увеличение (X )Преобразователь электрического зарядаЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь плотности электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности электрического токаПреобразователь электрического поляПреобразователь электрического потенциала и удельной проводимостиПреобразователь электрического сопротивления Конвертер калибра проводаПреобразование уровней в дБм, дБВ, ваттах и ​​других единицах Преобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляПреобразователь магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксовКонвертер передачи данныхТипографские и цифровые единицы изображения КонвертерПреобразователь единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

    Введение

    Если заряды помещаются в электростатическое поле с разностью потенциалов, заряды начинают двигаться. Это движение представляет собой электрический ток, который определяется как скорость потока заряда через любую площадь поперечного сечения проводящей среды.Величина этого тока зависит от сопротивления движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от площади поперечного сечения проводника.

    В электротехнике, когда необходимо измерить важные физические переменные, и ампер, который является единицей электрического тока, и кулон, который является единицей электрического заряда, связаны со счетчиком, который является единицей измерения длина. Заряд, протекающий по площади, может быть неоднородным. Он может варьироваться по количеству и направлению в зависимости от положения на территории.Следовательно, было бы вполне естественно определить поток заряда в единицах тока на единицу площади или длины, который называется плотностью тока. В этой статье мы рассмотрим разницу между электрическим током и плотностью тока, а также важность достижения, поддержания и измерения надлежащей плотности тока в различных приложениях электротехники и электронной техники.

    Определения

    Электрический ток

    Электрический ток I определяется как движение электрического заряда (электронов или ионов, или того и другого) вдоль линии (например, тонкой проволоки) по поверхности (например, лист проводящего материала) или в объеме (например, в вакуумной трубке или газоразрядной лампе).Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер, который определяется как поток электрического заряда по поверхности со скоростью один кулон в секунду.

    Объемная плотность тока

    Когда поток заряда происходит в трехмерной области, он описывается объемной плотностью тока , определяемой как ток на единицу площади, перпендикулярной потоку. Ее также называют объемной плотностью тока или просто плотностью тока. Плотность тока представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве.Для каждой точки этого пространства плотность тока представляет собой общий равномерный поток заряда в единицу времени (то есть ток), проходящий через единицу площади поперечного сечения. Обозначается векторным символом J . Если мы рассмотрим обычный случай проводника, по которому течет ток, амперная мера этого тока делится на площадь поперечного сечения проводника. В SI плотность объемного тока измеряется в амперах на квадратный метр (А / м²).

    Например, если шина на электрической подстанции сечением 3 х 33.3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² проходит постоянный ток 50 ампер, плотность тока через этот провод составляет 500 000 A / м².

    Линейная плотность тока

    Иногда электрический ток протекает через очень тонкие металлические пленки или слои переменной толщины. В таких случаях исследователей интересует ширина, а не общее поперечное сечение таких тонких проводников, и они измеряют линейную плотность тока , которая является векторным значением, равным пределу произведения плотности ток, протекающий через тонкий поверхностный слой проводника, и толщина этого слоя при приближении последнего к нулю.Линейная плотность тока измеряется в СИ в амперах на метр (А / м) и в СГС в эрстедах. В вакууме, если напряженность намагничивающего поля составляет 1 Э, то плотность магнитного потока составляет 1 Гс. Знаменателем этой дроби является ширина, перпендикулярная направлению тока в проводящей тонкой пленке или листе.

    Например, если ток в 100 микроампер протекает по тонкому проводнику шириной 1 мм, то линейная плотность тока составляет 0,0001 A: 0,001 м = 10 ампер на метр.Линейная плотность тока обозначена векторным символом A .

    Плотность поверхностного тока

    Когда заряд течет по поверхности, это обычно описывается плотностью поверхностного тока , K , которая определяется как ток на единицу ширины, перпендикулярный потоку. В разных точках поверхности K будет изменяться, отражая изменения плотности поверхностного тока и скорости движущегося заряда. Другими словами, плотность поверхностного тока — это предел очень большой плотности тока, распределенной по очень тонкому слою, прилегающему к поверхности.

    Скаляр в сравнении с вектором

    Обратите внимание, что, в отличие от плотности тока, ток является скаляром, потому что он определяется как скорость , с которой протекает заряд, и поэтому нет особого смысла добавлять направление к значению, которое выражает ставку. С другой стороны, плотность тока включает в себя объем с множеством малых поперечных сечений, через которые проходит заряд, поэтому имеет смысл определить плотность тока как вектор. Это также вектор, потому что мы можем определить плотность тока как произведение плотности заряда и скорости для любого места в пространстве.

    Плотность тока в различных приложениях

    Плотность тока является важной характеристикой, которую необходимо учитывать при проектировании электрических и электронных систем. Высокая плотность тока в проводниках имеет нежелательные последствия. Все электрические провода имеют конечное сопротивление, что приводит к нагреву и рассеиванию энергии в виде тепла. Из-за этого плотность тока должна быть достаточно низкой. Это предотвращает изменение свойств проводника. Например, при нагревании сопротивление нагретой части проводника увеличивается, что приводит к большему нагреву и, как следствие, к разрушению изоляционного материала.Электрические свойства проводника могут измениться из-за нагрева. Например, может быть образован оксид, уменьшающий площадь поперечного сечения проводника, что, в свою очередь, приведет к увеличению плотности тока.

    Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов в кристалле площадью 90 квадратных миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на каждый квадратный миллиметр

    Линейная, поверхностная и объемная плотность тока широко используется при расчетах и ​​проектировании электрических и электронных систем. особенно интегральные схемы, где плотность компонентов (количество компонентов в единице объема) постоянно увеличивается.Несмотря на то, что каждый компонент потребляет очень низкий ток, плотность тока в кристалле может стать довольно высокой для достижения максимально возможного количества компонентов в одном кристалле. На заре развития микроэлектроники количество компонентов в интегральных схемах ежегодно удваивалось. Сейчас (в 2016 году) он удваивается примерно каждые два года. Этот паттерн называется законом Мура в честь одного из основателей Intel и Fairchild Semiconductor, который в 1965 году пришел к выводу, что рост производительности вычислительных устройств будет экспоненциальным.Позже, в 1975 году, он пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессора будет удваиваться каждые два года.

    Например, на кристалле 4-битного микропроцессора Intel 4004, выпущенного в 1971 году, было всего 2300 транзисторов с площадью 3х4 мм или всего 12 квадратных миллиметров, что составляет всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения: в 12-ядерном микропроцессоре Power8, разработанном IBM и выпущенном в 2013 году или 42 года спустя, на кристалле размером 650 квадратных миллиметров размещено 4,2 миллиарда транзисторов.То есть на каждом квадратном миллиметре расположено 6,5 миллиона транзисторов. Обратите внимание, что каждый транзистор потребляет определенный, хотя и очень небольшой, ток. Поскольку они расположены в очень маленьком объеме, очевидно, что для таких микросхем требуется хорошее охлаждение.

    Рамочные ферритовые антенны для радиовещания AM обычно наматывают литцевым проводом, обернутым натуральным шелком или другим волокном для уменьшения потерь на скин-эффект

    Переменный ток, особенно на высоких частотах, имеет тенденцию к неравномерному распределению в проводнике, так что проводящая зона находится только в своем поверхностном слое, тем самым увеличивая плотность тока в проводах, что, в свою очередь, приводит к потерям энергии при нагревании или даже плавлении проволоки.Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере того, как они проникают глубже в проводник, называется скин-эффектом или поверхностным эффектом . Чтобы уменьшить потери на высоких частотах, проводники покрывают серебром или золотом — материалами с очень низким удельным сопротивлением. Для уменьшения потерь часто вместо одного толстого проводника используют несколько (от трех до тысячи и более) тонких изолированных проводов. Этот вид кабеля называется Litz wire (от нем. Litzendraht или плетеный провод).В частности, литц-проволока используется для изготовления индукторов в индукционных плитах.

    При высокой плотности тока может происходить фактическое перемещение материалов в соединениях. Это называется электромиграцией . Это движение вызвано дрейфом ионов к материалу или от него в результате обмена импульсом во время столкновений между носителями проводимости и кристаллической решеткой проводника. Эффект электромиграции играет значительную роль в случаях, когда токи имеют более высокую плотность, например, в микроэлектронике, как обсуждалось выше.Чем больше плотность достигается в крупномасштабной или очень крупномасштабной интегральной схеме, тем заметнее эффект. В результате электромиграция может привести к полному разрушению проводника, либо новый проводник может появиться там, где его не должно быть, тем самым замкнув эту часть цепи. Обе ситуации, конечно, могут привести к неисправности интегральной схемы. Таким образом, повышенная плотность схемы приводит к снижению надежности интегральных схем. Однако в современных электронных устройствах интегральные схемы редко выходят из строя из-за эффектов электромиграции.Это связано с тем, что при правильном проектировании учитываются эффекты электромиграции.

    Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА / см² или ток, производимый на единицу площади элемента, часто используется для описания характеристик солнечных элементов. Плотность тока короткого замыкания фотоэлектрического элемента является важным параметром, характеризующим эффективность преобразования энергии элемента. Такой подход полезен тем, что позволяет сравнивать элементы различных производителей.В то время как напряжение от фотоэлектрического модуля определяется количеством отдельных солнечных элементов, ток от модуля в основном зависит от площади поверхности элемента, подверженной солнечному свету, и эффективности солнечных элементов. Монокристаллические солнечные элементы часто имеют размер 100 × 100 мм = 100 см² и вырабатывают ток 3,5 А или плотность тока 3,5: 100 = 35 мА / см² от одного модуля. Обратите внимание, что определение плотности поверхностного тока в солнечных элементах не то же самое, что определение плотности поверхностного тока выше.

    Хромированная лейка для душа; поверхность пластмассовой детали покрыта медью, затем никелем, а последний слой — хромом.

    Плотность тока — одна из основных характеристик, определяющих качество конечного продукта при хромировании и других методах гальваники. Во время хромирования на металлический или пластиковый предмет наносится тонкий слой хрома. Хромированный слой может быть декоративным, эстетичным, прочным и устойчивым к коррозии. Хромирование также используется для повышения твердости поверхности.Твердый хром, также известный как промышленный или технический хром, используется для уменьшения трения и повышения долговечности за счет повышения износостойкости, устойчивости к истиранию и стойкости к окислению. Гальваническое покрытие твердым хромом также иногда используется для восстановления первоначальных размеров изношенных деталей.

    Для использования в автомобильной промышленности сталь подвергается нескольким процессам гальваники, чтобы выдерживать изменения температуры и погодных условий, которым подвержен автомобиль на открытом воздухе и во время эксплуатации. Обычно используется процесс тройного покрытия, который включает в себя сначала покрытие медью, затем никель и хром, который наносится последним слоем.Температура и плотность тока в ванне хрома влияют на яркость и равномерность осаждения хрома.

    Измерение плотности тока

    Распространенным примером измерения плотности тока является гальваника, когда плотность тока измеряется в жидкой проводящей среде (электролите гальванической ванны). Это включает в себя расчет или измерение площади поверхности детали, покрытой металлом, и измерение тока, протекающего через гальваническую ванну. В продаже имеется несколько измерителей плотности тока.Они позволяют специалистам по нанесению гальванических покрытий точно знать скорость осаждения материала на заготовке. Измеритель плотности тока для электролита обычно состоит из небольшого тороидального зонда с катушкой и цифрового дисплея, который измеряет ток, протекающий через катушку, индуцированный током в электролите, протекающем внутри нее. Процессор таких измерителей рассчитывает и указывает плотность поверхностного тока в точке измерения в А / фут² или А / дм² путем измерения тока, протекающего через катушку, и с учетом площади катушки.

    Другой пример измерения плотности поверхностного тока — производство солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания в фотоэлементе часто неоднородна. Различие в плотностях поверхностного тока может быть связано с разным временем жизни носителей заряда в разных областях ячейки, разным расстоянием до металлических контактов и другими факторами. Чтобы измерить плотность поверхностного тока через ячейку, их можно облучить сфокусированным очень узким электронным или световым лучом. Световое пятно с очень маленьким диаметром сканирует поверхность ячейки, и снимаемый фототок точно измеряется.Таким образом создается карта локальной плотности поверхностного тока короткого замыкания, которую можно использовать для оптимизации фотоэлектрического устройства.

    Эту статью написал Анатолий Золотков

    У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

    Преобразование ампер / метр [А / м] в миллиампер / метр [мА / м] • Линейный преобразователь плотности тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц

    Конвертер длины и расстояния Конвертер массы Сухой объем и общие измерения для приготовления пищи Конвертер площади Конвертер величин для приготовления пищиПреобразователь температурыПреобразователь давления, напряжения, модуля ЮнгаПреобразователь энергии и работыПреобразователь мощностиПреобразователь силыКонвертер времениЛинейный конвертер скорости и скоростиКонвертер углаКонвертер топливной эффективности, расхода топлива и экономии топливаКонвертер чиселПреобразователь единиц информации и хранения данныхКурсы обмена валютЖенская одежда и размеры обувиМужская одежда и обувь Конвертер частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияПреобразователь плотностиКонвертер удельного объемаМомент инерцииПреобразовательМомент силового преобразователяПреобразователь крутящего моментаПреобразователь удельной энергии и теплоты сгорания (на массу) Конвертер тепловой энергии, теплоты сгорания (на объем) Конвертер температурного интервалаКонвертер теплового расширенияКонвертер теплового сопротивленияКонвертер теплопроводностиКонвертер удельной теплоемкости Конвертер раствораКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКинематический преобразователь вязкостиКонвертер поверхностного натяженияПроницаемость, проницаемость, проницаемость водяного параКонвертер скорости передачи водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофона От мощности (диоптрия) до фокусного расстояния C конвертерОптический преобразователь мощности (диоптрий) в увеличение (X )Преобразователь электрического зарядаЛинейный преобразователь плотности зарядаПреобразователь поверхностной плотности зарядаПреобразователь плотности электрического токаЛинейный преобразователь плотности токаПреобразователь плотности электрического токаПреобразователь электрического поляПреобразователь электрического потенциала и удельной проводимостиПреобразователь электрического сопротивления Конвертер калибра проводаПреобразование уровней в дБм, дБВ, ваттах и ​​других единицах Преобразователь магнитодвижущей силыПреобразователь напряженности магнитного поляПреобразователь магнитного потокаПреобразователь плотности магнитного потокаМощность поглощенной дозы излучения, Конвертер мощности суммарной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность.Конвертер радиоактивного распада Конвертер радиоактивного облученияРадиация. Конвертер поглощенной дозы Конвертер метрических префиксовКонвертер передачи данныхТипографские и цифровые единицы изображения КонвертерПреобразователь единиц измерения объема древесиныКалькулятор молярной массыПериодическая таблица

    Введение

    Если заряды помещаются в электростатическое поле с разностью потенциалов, заряды начинают двигаться. Это движение представляет собой электрический ток, который определяется как скорость потока заряда через любую площадь поперечного сечения проводящей среды.Величина этого тока зависит от сопротивления движению зарядов, которое, в свою очередь, зависит от площади поперечного сечения проводника.

    В электротехнике, когда необходимо измерить важные физические переменные, и ампер, который является единицей электрического тока, и кулон, который является единицей электрического заряда, связаны со счетчиком, который является единицей измерения длина. Заряд, протекающий по площади, может быть неоднородным. Он может варьироваться по количеству и направлению в зависимости от положения на территории.Следовательно, было бы вполне естественно определить поток заряда в единицах тока на единицу площади или длины, который называется плотностью тока. В этой статье мы рассмотрим разницу между электрическим током и плотностью тока, а также важность достижения, поддержания и измерения надлежащей плотности тока в различных приложениях электротехники и электронной техники.

    Определения

    Электрический ток

    Электрический ток I определяется как движение электрического заряда (электронов или ионов, или того и другого) вдоль линии (например, тонкой проволоки) по поверхности (например, лист проводящего материала) или в объеме (например, в вакуумной трубке или газоразрядной лампе).Единицей измерения электрического тока в системе СИ является ампер, который определяется как поток электрического заряда по поверхности со скоростью один кулон в секунду.

    Объемная плотность тока

    Когда поток заряда происходит в трехмерной области, он описывается объемной плотностью тока , определяемой как ток на единицу площади, перпендикулярной потоку. Ее также называют объемной плотностью тока или просто плотностью тока. Плотность тока представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве.Для каждой точки этого пространства плотность тока представляет собой общий равномерный поток заряда в единицу времени (то есть ток), проходящий через единицу площади поперечного сечения. Обозначается векторным символом J . Если мы рассмотрим обычный случай проводника, по которому течет ток, амперная мера этого тока делится на площадь поперечного сечения проводника. В SI плотность объемного тока измеряется в амперах на квадратный метр (А / м²).

    Например, если шина на электрической подстанции сечением 3 х 33.3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² проходит постоянный ток 50 ампер, плотность тока через этот провод составляет 500 000 A / м².

    Линейная плотность тока

    Иногда электрический ток протекает через очень тонкие металлические пленки или слои переменной толщины. В таких случаях исследователей интересует ширина, а не общее поперечное сечение таких тонких проводников, и они измеряют линейную плотность тока , которая является векторным значением, равным пределу произведения плотности ток, протекающий через тонкий поверхностный слой проводника, и толщина этого слоя при приближении последнего к нулю.Линейная плотность тока измеряется в СИ в амперах на метр (А / м) и в СГС в эрстедах. В вакууме, если напряженность намагничивающего поля составляет 1 Э, то плотность магнитного потока составляет 1 Гс. Знаменателем этой дроби является ширина, перпендикулярная направлению тока в проводящей тонкой пленке или листе.

    Например, если ток в 100 микроампер протекает по тонкому проводнику шириной 1 мм, то линейная плотность тока составляет 0,0001 A: 0,001 м = 10 ампер на метр.Линейная плотность тока обозначена векторным символом A .

    Плотность поверхностного тока

    Когда заряд течет по поверхности, это обычно описывается плотностью поверхностного тока , K , которая определяется как ток на единицу ширины, перпендикулярный потоку. В разных точках поверхности K будет изменяться, отражая изменения плотности поверхностного тока и скорости движущегося заряда. Другими словами, плотность поверхностного тока — это предел очень большой плотности тока, распределенной по очень тонкому слою, прилегающему к поверхности.

    Скаляр в сравнении с вектором

    Обратите внимание, что, в отличие от плотности тока, ток является скаляром, потому что он определяется как скорость , с которой протекает заряд, и поэтому нет особого смысла добавлять направление к значению, которое выражает ставку. С другой стороны, плотность тока включает в себя объем с множеством малых поперечных сечений, через которые проходит заряд, поэтому имеет смысл определить плотность тока как вектор. Это также вектор, потому что мы можем определить плотность тока как произведение плотности заряда и скорости для любого места в пространстве.

    Плотность тока в различных приложениях

    Плотность тока является важной характеристикой, которую необходимо учитывать при проектировании электрических и электронных систем. Высокая плотность тока в проводниках имеет нежелательные последствия. Все электрические провода имеют конечное сопротивление, что приводит к нагреву и рассеиванию энергии в виде тепла. Из-за этого плотность тока должна быть достаточно низкой. Это предотвращает изменение свойств проводника. Например, при нагревании сопротивление нагретой части проводника увеличивается, что приводит к большему нагреву и, как следствие, к разрушению изоляционного материала.Электрические свойства проводника могут измениться из-за нагрева. Например, может быть образован оксид, уменьшающий площадь поперечного сечения проводника, что, в свою очередь, приведет к увеличению плотности тока.

    Микропроцессор Pentium P54CS содержит 3,3 миллиона транзисторов в кристалле площадью 90 квадратных миллиметров или около 40 тысяч транзисторов на каждый квадратный миллиметр

    Линейная, поверхностная и объемная плотность тока широко используется при расчетах и ​​проектировании электрических и электронных систем. особенно интегральные схемы, где плотность компонентов (количество компонентов в единице объема) постоянно увеличивается.Несмотря на то, что каждый компонент потребляет очень низкий ток, плотность тока в кристалле может стать довольно высокой для достижения максимально возможного количества компонентов в одном кристалле. На заре развития микроэлектроники количество компонентов в интегральных схемах ежегодно удваивалось. Сейчас (в 2016 году) он удваивается примерно каждые два года. Этот паттерн называется законом Мура в честь одного из основателей Intel и Fairchild Semiconductor, который в 1965 году пришел к выводу, что рост производительности вычислительных устройств будет экспоненциальным.Позже, в 1975 году, он пересмотрел свой прогноз и предсказал, что производительность микропроцессора будет удваиваться каждые два года.

    Например, на кристалле 4-битного микропроцессора Intel 4004, выпущенного в 1971 году, было всего 2300 транзисторов с площадью 3х4 мм или всего 12 квадратных миллиметров, что составляет всего около 200 транзисторов на квадратный миллиметр. Для сравнения: в 12-ядерном микропроцессоре Power8, разработанном IBM и выпущенном в 2013 году или 42 года спустя, на кристалле размером 650 квадратных миллиметров размещено 4,2 миллиарда транзисторов.То есть на каждом квадратном миллиметре расположено 6,5 миллиона транзисторов. Обратите внимание, что каждый транзистор потребляет определенный, хотя и очень небольшой, ток. Поскольку они расположены в очень маленьком объеме, очевидно, что для таких микросхем требуется хорошее охлаждение.

    Рамочные ферритовые антенны для радиовещания AM обычно наматывают литцевым проводом, обернутым натуральным шелком или другим волокном для уменьшения потерь на скин-эффект

    Переменный ток, особенно на высоких частотах, имеет тенденцию к неравномерному распределению в проводнике, так что проводящая зона находится только в своем поверхностном слое, тем самым увеличивая плотность тока в проводах, что, в свою очередь, приводит к потерям энергии при нагревании или даже плавлении проволоки.Это явление уменьшения амплитуды электромагнитных волн по мере того, как они проникают глубже в проводник, называется скин-эффектом или поверхностным эффектом . Чтобы уменьшить потери на высоких частотах, проводники покрывают серебром или золотом — материалами с очень низким удельным сопротивлением. Для уменьшения потерь часто вместо одного толстого проводника используют несколько (от трех до тысячи и более) тонких изолированных проводов. Этот вид кабеля называется Litz wire (от нем. Litzendraht или плетеный провод).В частности, литц-проволока используется для изготовления индукторов в индукционных плитах.

    При высокой плотности тока может происходить фактическое перемещение материалов в соединениях. Это называется электромиграцией . Это движение вызвано дрейфом ионов к материалу или от него в результате обмена импульсом во время столкновений между носителями проводимости и кристаллической решеткой проводника. Эффект электромиграции играет значительную роль в случаях, когда токи имеют более высокую плотность, например, в микроэлектронике, как обсуждалось выше.Чем больше плотность достигается в крупномасштабной или очень крупномасштабной интегральной схеме, тем заметнее эффект. В результате электромиграция может привести к полному разрушению проводника, либо новый проводник может появиться там, где его не должно быть, тем самым замкнув эту часть цепи. Обе ситуации, конечно, могут привести к неисправности интегральной схемы. Таким образом, повышенная плотность схемы приводит к снижению надежности интегральных схем. Однако в современных электронных устройствах интегральные схемы редко выходят из строя из-за эффектов электромиграции.Это связано с тем, что при правильном проектировании учитываются эффекты электромиграции.

    Термин «плотность тока» или, более конкретно, поверхностная плотность тока в мА / см² или ток, производимый на единицу площади элемента, часто используется для описания характеристик солнечных элементов. Плотность тока короткого замыкания фотоэлектрического элемента является важным параметром, характеризующим эффективность преобразования энергии элемента. Такой подход полезен тем, что позволяет сравнивать элементы различных производителей.В то время как напряжение от фотоэлектрического модуля определяется количеством отдельных солнечных элементов, ток от модуля в основном зависит от площади поверхности элемента, подверженной солнечному свету, и эффективности солнечных элементов. Монокристаллические солнечные элементы часто имеют размер 100 × 100 мм = 100 см² и вырабатывают ток 3,5 А или плотность тока 3,5: 100 = 35 мА / см² от одного модуля. Обратите внимание, что определение плотности поверхностного тока в солнечных элементах не то же самое, что определение плотности поверхностного тока выше.

    Хромированная лейка для душа; поверхность пластмассовой детали покрыта медью, затем никелем, а последний слой — хромом.

    Плотность тока — одна из основных характеристик, определяющих качество конечного продукта при хромировании и других методах гальваники. Во время хромирования на металлический или пластиковый предмет наносится тонкий слой хрома. Хромированный слой может быть декоративным, эстетичным, прочным и устойчивым к коррозии. Хромирование также используется для повышения твердости поверхности.Твердый хром, также известный как промышленный или технический хром, используется для уменьшения трения и повышения долговечности за счет повышения износостойкости, устойчивости к истиранию и стойкости к окислению. Гальваническое покрытие твердым хромом также иногда используется для восстановления первоначальных размеров изношенных деталей.

    Для использования в автомобильной промышленности сталь подвергается нескольким процессам гальваники, чтобы выдерживать изменения температуры и погодных условий, которым подвержен автомобиль на открытом воздухе и во время эксплуатации. Обычно используется процесс тройного покрытия, который включает в себя сначала покрытие медью, затем никель и хром, который наносится последним слоем.Температура и плотность тока в ванне хрома влияют на яркость и равномерность осаждения хрома.

    Измерение плотности тока

    Распространенным примером измерения плотности тока является гальваника, когда плотность тока измеряется в жидкой проводящей среде (электролите гальванической ванны). Это включает в себя расчет или измерение площади поверхности детали, покрытой металлом, и измерение тока, протекающего через гальваническую ванну. В продаже имеется несколько измерителей плотности тока.Они позволяют специалистам по нанесению гальванических покрытий точно знать скорость осаждения материала на заготовке. Измеритель плотности тока для электролита обычно состоит из небольшого тороидального зонда с катушкой и цифрового дисплея, который измеряет ток, протекающий через катушку, индуцированный током в электролите, протекающем внутри нее. Процессор таких измерителей рассчитывает и указывает плотность поверхностного тока в точке измерения в А / фут² или А / дм² путем измерения тока, протекающего через катушку, и с учетом площади катушки.

    Другой пример измерения плотности поверхностного тока — производство солнечных батарей. Плотность тока короткого замыкания в фотоэлементе часто неоднородна. Различие в плотностях поверхностного тока может быть связано с разным временем жизни носителей заряда в разных областях ячейки, разным расстоянием до металлических контактов и другими факторами. Чтобы измерить плотность поверхностного тока через ячейку, их можно облучить сфокусированным очень узким электронным или световым лучом. Световое пятно с очень маленьким диаметром сканирует поверхность ячейки, и снимаемый фототок точно измеряется.Таким образом создается карта локальной плотности поверхностного тока короткого замыкания, которую можно использовать для оптимизации фотоэлектрического устройства.

    Эту статью написал Анатолий Золотков

    У вас возникли трудности с переводом единицы измерения на другой язык? Помощь доступна! Задайте свой вопрос в TCTerms , и вы получите ответ от опытных технических переводчиков в считанные минуты.

    Ампер (А) Преобразование единиц электрического тока

    Ампер — это единица измерения электрического тока.Используйте один из приведенных ниже калькуляторов преобразования, чтобы преобразовать в другую единицу измерения, или читайте дальше, чтобы узнать больше об амперах.

    Калькулятор преобразования ампер

    Выберите единицу измерения электрического тока, в которую нужно преобразовать.

    Единицы СИ

    Единицы измерения сантиметр – грамм – секунда

    Другие блоки

    Связанные калькуляторы

    Ампер Определение и использование

    Ампер, обычно называемый «ампер», представляет собой постоянный электрический ток, равный расходу одного кулона в секунду.

    Ранее ампер определялся как постоянный ток, который при пропускании через два прямых и параллельных проводника, расположенных на расстоянии одного метра друг от друга, создаст силу, равную 0,0000002 ньютона на метр длины.

    В 2019 году ампер был переопределен как электрический ток, соответствующий потоку 1 / (1,602 176 634 × 10 -19 ) элементарных зарядов в секунду. [1]

    Ампер — это основная единица СИ для электрического тока в метрической системе.Иногда ампер также называют усилителем. Амперы можно обозначить как A ; например, 1 ампер можно записать как 1 А.

    Закон Ома гласит, что ток между двумя точками проводника пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению. Используя закон Ома, можно выразить ток в амперах как выражение, используя сопротивление и напряжение.

    I A = V V R Ом

    Ток в амперах равен разности потенциалов в вольтах, деленной на сопротивление в омах.

    Предпосылки и происхождение

    Ампер назван в честь французского физика Андре-Мари Ампера в честь его работ в области электромагнетизма и электродинамики. Первоначально ампер определялся как одна десятая ампера, но с тех пор его определение несколько раз менялось.

    Таблица преобразования единиц плотности магнитного потока ・ Напряженности магнитного поля | KOHDEN Co., Ltd

    HOME> Датчик AMR> Таблица преобразования единиц плотности магнитного потока ・ Напряженность магнитного поля

    Инструмент преобразования единиц магнитного поля
    Преобразование единиц плотности магнитного потока и плотности магнитного поля может быть выполнено с помощью следующего инструмента.
    Введите числа, выбрав единицы в раскрывающемся меню.
    Ссылка: Устройство магнитного поля
    Напряженность магнитного поля определяется векторным полем, которое имеет направление и величину (или силу).
    Число линий магнитного потока, которые проходят через единицу площади перпендикулярно магнитному полю. называется плотностью потока B.
    Связь между магнитной силой H и плотностью потока B может быть определена как B = μH.
    мкм в данном случае — проницаемость, единица магетизируемости.
    В воздухе μ обычно около 1, за исключением особых случаев, и 1 Гаусс ≒ 1 Эрстед.
    Обычно напряженность магнитного поля определяется в единицах Э А / м (Эрстед ・ Ампер / метр).
    И когда это определяется плотностью потока, используются единицы Г (Гаусс) или Т (Тесла).
    Это означает, что плотность потока B — это значение, которое включает в себя намагничиваемость, а магнитный поток H не учитывает. включить намагничиваемость.
    Во многих случаях используются остаточная плотность магнитного потока (Br) и магнитная коэрцитивная сила (Hc). определить свойства постоянных магнитов.
    Э (Эрстед) используется для определения магнитной коэрцитивной силы, поскольку это сила магнитного поля. для изменения направления магнитного полюса.

    〈таблица преобразования единиц напряженности магнитного поля〉

    Название подразделения условное обозначение Коэффициент преобразования единиц СИ
    магнитное поле
    (H)
    Эрстед Oe
    Ампер / метр А / м 1кА / м = 12.54Oe
    Название подразделения условное обозначение Коэффициент преобразования единиц СИ
    плотность потока
    (B)
    Гаусс
    GS, G
    тесла Т 0,1 мТл = 1 г

    〈таблица преобразования〉

    Чтение G
    мТ
    Oe
    кА / м
    1 G
    Гаусс
    0.1
    1
    0,07977
    1 мТ милли тесла 10

    10
    0,7977
    1 Oe Эрстед 1
    0,1

    0,07977
    1 кА / м килоампер на метр 12.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *