Направление тока от плюса к минусу: Почему ток в цепи идёт «от плюса к минусу», если носители заряда — электроны — заряжены отрицательно и должны идти «от минуса к плюсу»? — БилдоМан

Содержание

Куда течёт ток? | ЗАО «МПО Электромонтаж»

В каком направлении течёт электрический ток в электрической цепи? Даже школьнику известно: во внешней цепи от плюса источника энергии к минусу, а внутри источника тока от минуса к плюсу.

Вспомним, однако: электрическим током в физике и электротехнике называется упорядоченное движение электрически заряженных частиц. Таковыми в металлических проводниках могут быть только отрицательно заряженные частицы — электроны, которые во внешней цепи движутся как раз наоборот: от минуса источника к плюсу. Получается, что за направление электрического тока в науке принимают направление противоположное существующему — движению электронов.

Такое парадоксальное положение электротехники как науки можно объяснить, обратившись к истории самой науки.

Среди множества концепций, которыми в старые времена пытались объяснить электрические явления, некоторые сегодня кажутся не вполне научными, но сыграли свою положительную роль.

Одну из них — унитарную теорию электричества — выдвинул американский ученый XVIII века Бенджамен Франклин. Он полагал, что электрическая материя представляет собой невесомую жидкость, которая содержится во всех телах и может вытекать из одних тел и накапливаться в других. Тела становятся наэлектризованными, и когда в них бывает её недостаток — это отрицательная электризация, а когда избыток — положительная. При соединении положительно заряженных тел с отрицательными электрическая жидкость переходит от тела с повышенным количеством жидкости к телам с пониженным количеством — как в сообщающихся сосудах.

Так Франклин ввёл понятия положительного и отрицательного зарядов и их движения, электрического тока, а англичанин Стефан Грэй обнаружил, что существуют такие вещества — металлы — которые проводят электричество от одного тела к другому.

Эти концепции предвосхитили электронную теорию проводимости.

Их современник, французский академик Шарль Франсуа Дюфе считал, что существует два вида электричества, они подчиняются каждое в отдельности теории Франклина, но при соприкосновении нейтрализуют друг друга.

Английский учёный Роберт Симмер, на основании опытов Дюфе и наблюдая за электризацией своих шелковых чулок, впервые в мире обнаружил, что заряжается не только натираемое, но и натирающее тело. То есть при трении тел друг о друга на каждом из них накапливаются заряды одного типа, причём заряды одного знака отталкиваются, а разного знака притягиваются друг к другу и компенсируются при соединении, делая тело нейтральным (незаряженным).

Дуалистическая теория стала основой для разработки ионной теории проводимости газов и растворов — после открытия явления электролиза, при котором были экспериментально установлены два противоположных направления движения зарядов — положительных — от плюса к минусу, и отрицательных — от минуса к плюсу.

В 1820 году датский учёный Ханс Христиан Эрстед открыл, что проводник с током влияет на показания магнитной стрелки, правда, сформулировал его несколько туманно: «полюс, который видит отрицательное электричество входящим над собой, отклоняется к востоку». В целях какой-то определённости в этих знаках и отклонениях член Парижской академии наук Андре-Мари Ампер предложил за основное условно принять направление одного из двух электричеств, а именно — положительное.

Почему он так решил? Возможно, потому, что упомянутый С. Грэй электропроводимость металлов уже установил, а вот обеспечивающий её отрицательно заряженный электрон английский физик Джон Джозеф Томсон открыл только в 1897 г.

Установивший существование электромагнитной индукции — наведение тока в проводнике в изменяющемся магнитном поле — Майкл Фарадей, между тем, писал: «Если я говорю, что ток идет от положительного места к отрицательному, то лишь в согласии с традиционным соглашением, заключённым между учеными — это обеспечивает постоянное ясное и определённое средство для указания направления сил этого тока».

Именно для ясного понимания и лёгкого запоминания физики электромагнитных явлений учёные — они же профессора — придумали мнемонические правила, известные нынешним школьникам и студентам как «правило левой руки» и «правило правой руки», которые, как бы для простоты, не стали отменять и после открытия реального носителя тока — электрона.

И всё бы ничего — но изобрели ещё и электронную лампу, в которой уж точно ток создаётся электронами, летящими из катода к положительно заряженному аноду. А для объяснения физических явлений в полупроводниковых приборах даже придумали виртуальный носитель положительного заряда — «дырку», то есть отсутствие электрона в молекуле, и предпочитают говорить не о направлениях тока, а о направлениях движения электронов и «дырок».

А в электротехнике всё ещё — вот уже полтораста лет — условные положительные заряды условно движутся от плюса к минусу. Можно бы, в интересах истины, поправить учебники, переписать монографии, переучить электриков. Это может вызвать путаницу и неудобства, во всяком случае, на первых порах. Но можно и не поправлять, потому что, как это обосновал американский физик и историк науки Томас Кун, всякое научное знание условно. В астрономии, например, Земля вращается вокруг солнца, а в метеорологии — Солнце вокруг земли. Физики считают законы Ньтона условными — частным случаем созданных ими двух теорий относительности — специальной и общей.

Может, и пусть остаётся как есть: от того, что мы изменим условное направление электрического тока, лампочки ярче не засветятся, мартены не погаснут, телевизоры задом-наперёд показывать не будут?

(Мы-то с вами знаем, куда течёт ток!).

Использована статья Б. Г.?Хасапова «История одного парадокса электротехники»

Проектируем электрику вместе: Направление электрического тока

Свободные электроны.. Электрический ток.. Измерение тока.. Амперметр.. Единица силы тока — Ампер.. Направление электрического тока.. Направление движения электронов..

Когда электрическое поле прикладывается к проводнику, свободные электроны (носители отрицательного заряда) начинают дрейфовать в соответствии с направлением электрического поля – возникает

электрический ток.

Движение электронов означает движение отрицательных зарядов, следовательно, – электрический ток является мерой количества электрического заряда, переносимого через поперечное сечение проводника за единицу времени.

В международной системе СИ единица измерения заряда – Кулон, а единица времени – секунда. Поэтому единица силы тока – Кулон в секунду (Кл/сек).

Измерение тока

Единица силы тока Кулон в секунду в системе СИ имеет конкретное название

Ампер (А) – в честь знаменитого французского ученого Андре-Мари Ампера (на фото в заголовке статьи).
Как мы знаем, величина отрицательного электрического заряда электрона -1,602 • 10^-19 Кулона. Поэтому один Кулон электрического заряда состоит из 1 / 1,602 • 10^-19 = 6,24 • 10¹⁸ электронов.
Следовательно, если 6,24 • 10¹⁸электронов пересекает поперечное сечение проводника за одну секунду, то величина такого тока равна одному амперу.

Для измерения силы тока существует измерительный прибор — амперметр.

Рис. 1

Амперметр включается в электрическую цепь (рис. 1) последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить. При подключении амперметра нужно соблюдать полярность: «плюс» амперметра подключается к «плюсу» источника тока, а «минус» амперметра — к «минусу» источника тока.

Направление электрического тока

Если в электрической цепи, показанной на рис. 1 замкнуть контакты выключателя, то по этой цепи потечет электрический ток. Возникает вопрос: «А в каком направлении?»

Мы знаем, что электрическим током в металлических проводниках называется упорядоченное движение отрицательно заряженных частиц – электронов (в других средах это могут быть ионы или ионы и электроны). Отрицательно заряженные электроны во внешней цепи двигаются

от минуса источника к плюсу (одноименные заряды отталкиваются, противоположные — притягиваются), что хорошо иллюстрирует рис. 2.

Рис. 2
Учебник физики за 8 класс дает нам другой ответ: «За направление электрического тока в цепи принято направление движения положительных зарядов», — то есть от плюса источника энергии к минусу источника.

Выбор направления тока, противоположного истинному, иначе как парадоксальным назвать нельзя, но объяснить причины такого несоответствия можно, если проследить историю развития электротехники.

Дело в том, что электрические заряды стали изучать задолго до того, как были открыты электроны, поэтому природа носителей заряда в металлах была еще неизвестна.
Понятие о положительном и отрицательном заряде ввёл американский ученый и политический деятель Бенджамин Франклин.

В своей работе «Опыты и наблюдения над электричеством» (1747 г.) Франклин предпринял попытку теоретически объяснить электрические явления. Именно он первым высказал важнейшее предположение об атомарной, «зернистой» природе электричества: «Электрическая материя состоит из частичек, которые должны быть чрезвычайно мелкими».

Франклин полагал, что тело, которое накапливает электричество, заряжается положительно, а тело, теряющее электричество, заряжается отрицательно. При их соединении избыточный положительный заряд перетекает туда, где его недостает, то есть к отрицательно заряженному телу (по аналогии с сообщающими сосудами).

Эти представления о движении положительных зарядов широко распространились в научных кругах и вошли в учебники физики. Так и получилось, что действительное направление движения электронов в проводнике противоположно принятому направлению электрического тока.

После открытия электрона ученые решили оставить все как есть, поскольку пришлось бы очень многое изменять (и не только в учебниках), если указывать истинное направление тока. Также это связано и с тем, что знак заряда практически ни на что не влияет, пока все используют одно и то же соглашение.
Истинное направление движения электронов используется только, когда это необходимо, чтобы объяснить некоторые физические эффекты в полупроводниковых устройствах (диоды, транзисторы, тиристоры и др.).

Статьи по теме: 1. Что такое электрический ток?
                            2. Взаимодействие электрических зарядов. Закон Кулона
                            3. Постоянный и переменный ток
                            4. Проводники и изоляторы. Полупроводники
                            5. О скорости распространения электрического тока
                            6. Электрический ток в жидкостях
                            7. Проводимость в газах
                            8. Электрический ток в вакууме
                            9. О проводимости полупроводников

Внимание! Всех интересующихся практической электротехникой приглашаю на страницы своего нового сайта «Электрика для дома». Он посвящен основам электротехники и электричества с акцентом на домашние электрические установки и происходящие в них процессы.

от минуса к плюсу или наоборот?

Все мы хорошо знаем, что электричество представляет собой направленный поток заряженных частиц в результате воздействия электрического поля. Это вам скажет любой школьник. А вот вопрос о том, каково направление тока и куда деваются эти самые частицы, многих может поставить в тупик.

Суть вопроса

Как известно, в проводнике электричество переносят электроны, в электролитах – катионы и анионы (или попросту ионы), в полупроводниках электроны работают с так называемыми «дырками», в газах – ионы с электронами. От наличия свободных элементарных частиц в том или ином материале и зависит его электропроводность. При отсутствии электрического поля в металлическом проводнике ток идти не будет. Но как только на двух его участках возникнет разность потенциалов, т.е. появится напряжение, в движении электронов прекратится хаос и наступит порядок: они начнут отталкиваться от минуса и направятся в сторону плюса. Казалось бы, вот и ответ на вопрос «Каково направление тока?». Но не тут-то было. Достаточно заглянуть в энциклопедический словарь или просто в любой учебник по физике, как сразу станет заметно некое противоречие. Там говорится, что условно словосочетание «направление тока» обозначает направленное движение положительных зарядов, другими словами: от плюса к минусу. Как быть с этим утверждением? Ведь здесь невооруженным глазом заметно противоречие!

Сила привычки

Когда люди научились составлять цепь постоянного тока, они еще не знали о существовании электрона. Тем более, в то время не подозревали что он движется от минуса к плюсу. Когда Ампер предложил в первой половине 19-го столетия направление тока от плюса к минусу, все восприняли это как должное и это решение никто не стал оспаривать. Прошло 70 лет, пока люди не выяснили, что ток в металлах происходит благодаря движениям электронов. А когда они это поняли (это случилось в 1916 году), все настолько привыкли к сделанному Ампером выбору, что уже не стали ничего менять.

«Золотая середина»

В электролитах отрицательно заряженные частицы движутся к катоду, а положительные — к аноду. То же самое происходит и в газах. Если подумать, какое направление тока будет в этом случае, в голову приходит только один вариант: перемещение разнополярных электрических зарядов в замкнутой цепи происходит навстречу друг другу. Если принять это утверждение за основу, то оно снимет существующее ныне противоречие. Возможно, это вызовет удивление, но еще более 70 лет назад ученые получили документальные подтверждения того, что противоположные по знаку электрические заряды в проводящей среде действительно движутся друг другу навстречу. Данное утверждение будет справедливо для любого проводника вне зависимости от его типа: металла, газа, электролита, полупроводника. Как бы там ни было, остается надеяться, что со временем физики устранят путаницу в терминологии и примут однозначное определение того, что же все-таки такое направление движения тока. Привычку, конечно, менять сложно, но ведь нужно же наконец поставить все на свои места.

Полярность падения напряжения

Радиоэлектроника
Схемотехника
Основы электроники и схемотехники
Том 1 – Цепи постоянного тока

Книги / руководства / серии статей
Основы электроники и схемотехники. Том 1. Цепи постоянного тока

Добавлено 24 октября 2020 в 21:29

Сохранить или поделиться

При использовании традиционного обозначения протекания тока мы можем отследить направление тока в цепи, начав с положительного (+) вывода и перейдя к отрицательному (-) выводу батареи, единственного источника напряжения в заданной цепи. Отсюда мы можем увидеть, что ток течет по часовой стрелке, от точки 1 к 2, к 3, к 4, к 5, к 6 и снова обратно к 1 (рисунок 1).

Когда ток встречает сопротивление 5 Ом, на концах резистора происходит падение напряжения. Полярность этого падения напряжения положительная (+) в точке 3 относительно точки 4. В соответствии с направлением тока мы можем отметить полярность падения напряжения на резисторе символами плюс и минус; на какой бы вывод резистора ток ни входил, он будет положителен по отношению к выводу резистора, из которого ток выходит:

Рисунок 1 – Полярность падения напряжения на резисторе

Мы могли бы сделать нашу таблицу напряжений немного более полной, отметив полярность напряжения для каждой пары точек в этой цепи:

Между точками 1 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 4 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 5 (-) = 10 вольт
Между точками 1 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 2 (+) и 6 (-) = 10 вольт
Между точками 3 (+) и 6 (-) = 10 вольт

Хотя документировать полярность падения напряжения в этой цепи может показаться немного глупым, это важная концепция, которую нужно освоить. Это будет критически важно при анализе более сложных схем, включающих несколько резисторов и/или источников напряжения.

Полярность не имеет ничего общего с законом Ома

Следует понимать, что полярность не имеет ничего общего с законом Ома: в уравнения закона Ома никогда не должно входить отрицательное напряжение, ток или сопротивление! Есть и другие математические принципы электричества, которые учитывают полярность с помощью знаков (+ или -), но это не закон Ома.

Резюме

Полярность падения напряжения на любом резистивном компоненте определяется направлением тока через него: плюс на входе и минус на выходе.

Оригинал статьи:

Направление тока от плюса к минусу. Занимательная радиотехника. В какую сторону течет электрический ток

В электрической цепи, включающей источник тока и потребитель электроэнергии, возникает электрический ток. Но в каком направлении возникает этот самый ток? Традиционно считается, что во внешней цепи ток имеет направление от плюса источника к минусу в то время, как внутри источника питания — от минуса к плюсу.

И действительно, электрический ток — это упорядоченное движение электрически заряженных частиц. В случае, если проводник изготовлен из металла, такими частицами служат электроны — отрицательно заряженные частицы. Однако во внешней цепи электроны движутся именно от минуса (отрицательного полюса) к плюсу (положительному полюсу), а не от плюса к минусу.

Другим применением электрического тока было его использование в маяках, поскольку дуговая лампа имеет значительно более высокую интенсивность света, чем ранее использовавшиеся свечи или керосиновые лампы. В результате были построены первые электростанции, которые первоначально были оснащены простыми гидротурбинами и паровыми двигателями. С рубежа веков были доступны чрезвычайно мощные паровые турбины, которые на сегодняшний день доминируют как электростанции в производстве электроэнергии.

Технические токи: постоянный ток, переменный ток и трехфазный. В простейшем случае течет постоянный ток. Такой поток называется постоянным током. технич. и физическое. и физическое. Обратите внимание на техническое направление тока: по соглашению считается, что одно направление тока от положительного к отрицательному. Это направление тока также включено во все физические уравнения, касающиеся тока как такового. Однако разность электрических напряжений всегда положительна от положительной до отрицательной.

Если включить во внешнюю цепь , то станет ясным, что ток возможен лишь тогда, когда диод подключен катодом в сторону минуса. Из этого следует, что за направление электрического тока в цепи принимают направление противоположное реальному движению электронов.

Если проследить историю становления электротехники как самостоятельной науки, можно понять, откуда возник такой парадоксальный подход.

Поэтому техническое направление тока имеет смысл и обычно используется так, чтобы направление тока и напряжения было идентичным. Техническое направление тока не следует путать с направлением потока электронов, которое протекает вопреки техническому направлению тока. Также Техническое и физическое направление тока. Направление физического тока: Чтобы понять механизм течения и вывести определенные электрические свойства материалов, рассмотрите фактическое движение носителей заряда.

В электропроводящих жидкостях могут быть положительные и отрицательные носители заряда или приводимые и окисляемые вещества, которые движутся к соответствующим полюсам. На полюсах они восстанавливаются или окисляются, поэтому они поглощают электроны на одном полюсе и выделяют электроны на другом полюсе, тем самым перекрывая перенос электронов в цепи.

Американский исследователь Бенжамин Франклин выдвинул в свое время унитарную (единую) теорию электричества. По этой теории электрическая материя является невесомой жидкостью, которая может вытекать из одних тел, при этом накапливаться в других.

По Франклину, электрическая жидкость есть во всех телах, но наэлектризованными тела становится лишь тогда, когда в них имеет место избыток или недостаток электрической жидкости (электрического флюида). Недостаток электрического флюида (по Франклину) означал отрицательную электризацию, а избыток — положительную.

В эксперименте с водным раствором для определения направления тока было определено физически некорректное техническое направление тока, поскольку были видны только положительные носители заряда, но движущиеся к полюсу минус. Другой случай имеет место с п-легированными полупроводниками: здесь отсутствующие электроны ведут себя как положительные носители с массой. Поскольку электроны заполняют отверстия в линии отверстия, электроны действительно мигрируют, оставляя дыру в своем предыдущем местоположении.

Поэтому дырки движутся в противоположном направлении от электронов. Подходящим источником напряжения постоянного тока являются гальванические элементы, соответствующие динамометры, фотогальванические элементы или импульсные источники питания. Часто встречающаяся в данной области техники также представляет собой комбинацию трансформатора и выпрямителя.

Так было положено начало понятиям положительного заряда и отрицательного заряда. В момент соединения тел заряженных положительно с телами, заряженными отрицательно, электрическая жидкость перетекает от тела с большим количеством электрической жидкости к телам с пониженным ее количеством. Это похоже на систему сообщающихся сосудов. В науку вошло устойчивое понятие электрического тока, движения электрических зарядов.

Если напряжение периодически резко падает, а направление тока остается постоянным, это называется пульсирующим напряжением постоянного тока. Выпрямители обычно обеспечивают пульсирующее постоянное напряжение при преобразовании переменного напряжения в постоянное напряжение, если напряжение не сглаживается конденсаторами или другими средствами.

Частота тока показывает, как часто в секунду ток течет в одном и том же направлении, соответственно, европейский бытовой ток при напряжении 230 вольт имеет частоту 50 Гц. Переменный ток дважды меняет свое направление в каждом периоде. Суммируя в течение периода, переменный ток обычно компенсирует. Тем не менее, чтобы иметь возможность делать заявления о силе тока, определяется эффективный ток для переменного тока; этот размер указывает на постоянный ток, с которым количество транспорта заряда будет таким же, как и с переменным током.

Эта гипотеза Франклина предварила электронную теорию проводимости, однако она оказалась совсем не безупречной. Французский физик Шарль Дюфе обнаружил, что в реальности есть два вида электричества, которые в отдельности подчиняется теории Франклина, однако при соприкосновении взаимно нейтрализуются. Появилась новая дуалистическая (двойственная) теория электричества, выдвинутая естествоиспытателем Робертом Симмером на основании опытов Шарля Дюфе.

Для синусоидального переменного тока эффективная сила тока возникает как корень среднего квадрата амплитуды тока. Для квадратного тока корень полностью отпадает. Если постоянный ток накладывается на переменный ток, это также называется смешанным током.

Для передачи энергии обычно используется трехфазный переменный ток. В трехфазном переменном токе ток течет в трех проводниках, каждый из которых сдвигается по фазе на одну треть цикла, так что сумма всех трех токов в любой момент времени при одинаковой нагрузке на каждой фазе равна нулю. Кроме того, в зависимости от схемы все еще присутствует нейтральный проводник, который поглощает остаточные токи, вызванные различными нагрузками токов в трех фазах.

При натирании, с целью электризации, электризуемых тел, заряженным становится не только натираемое тело, но и натирающее. Дуалистическая теория утверждала, что в обычном состоянии в телах содержатся два рода электрического флюида и в разных количествах, которые нейтрализуют друг друга. Объяснялась электризация изменением соотношения отрицательных и положительных электричеств в электризуемых телах.

В домохозяйстве обычно используются только одна фаза и нейтраль. Поэтому токи на трех фазах обычно не сбалансированы. Трехфазная система представляет собой элегантный вариант для передачи переменного тока: в стандартном европейском трехфазном питании 400 В, каждый с 400 В переменного тока между тремя так называемыми внешними проводниками, между каждым внешним проводником и нейтральным проводником имеется переменное напряжение 230 В В трехфазной системе с четырьмя проводниками потребуется всего шесть проводников, благодаря чему четвертый нейтральный проводник может быть еще более тоньше, поскольку токи в нейтральном проводнике полностью компенсируются желаемой равной «симметричной» нагрузкой в трех цепях переменного тока.

Как гипотеза Франклина, так и гипотеза Симмера успешно объясняли электростатические явления и даже конкурировали между собой.

Изобретенный в 1799 году вольтов столб и открытие привели к выводам о том, что при электролизе растворов и жидкостей в них наблюдается два противоположных по направлению движения зарядов — отрицательное и положительное. Это было торжество дуалистической теории, ведь при разложении воды теперь можно было наблюдать, как на положительном электроде происходит выделение пузырьков кислорода, в то же время на отрицательном — водорода.

Трехфазный переменный ток. Из-за различной нагрузки в домашнем хозяйстве фазы и нейтраль имеют одинаковую прочность. Другая возможность заключается в подключении нагрузки 400 В переменного тока к двум внешним проводникам, поскольку разница между двумя синусоидальными напряжениями снова является синусоидальным напряжением.

Физический механизм: генерация тока

Однако в замкнутой линейной цепи напряжение постоянного тока приводит к постоянному току и переменному напряжению переменного тока. Используя пример электрической батареи, можно проиллюстрировать принцип тока. Электрохимические процессы в аккумуляторе вызывают разделение заряда; электроны собираются с одной стороны, с другой стороны — электронная бедность. Это создает потенциальную разницу, электрическое напряжение. Если вы подключаете два полюса батареи электрическим проводником с заданным электрическим сопротивлением, электроны переходят от отрицательного полюса к полюсу положительного полюса: электрический ток течет.

Но здесь не все было гладко. Количество выделяемых газов получалось разным. Водорода выделялось вдвое больше, чем кислорода. Это ставило физиков в тупик. Тогда химики еще не имели представления о том, что в молекуле воды присутствуют два атома водорода и всего один атом кислорода.

Техническое использование электроэнергии

Разделение зарядов требует энергии, которое снова становится свободным при протекании тока. Соотношение между током, напряжением и сопротивлением может быть выражено законом Ома. Электричество является одним из методов транспортировки энергии. Сегодня все освещение, большая часть бытовой техники и всей электроники и компьютерных технологий питаются от электрической энергии. Электромобили рекламируются как экологически чистая альтернатива обычным бензиновым автомобилям. Кроме того, медицинские приборы от рентгеновского аппарата к МРТ-сканеру и дрель стоматолога питаются от электрической энергии.

Эти теории не были понятны всем.

Но в 1820 году Андре-Мари Ампер в работе, представленной членам Парижской академии наук, сперва решает выбрать одно из направлений токов в качестве основного, но затем дает правило, согласно которому можно точно определить воздействие магнитов на электрические токи.

Чтобы все время не говорить о двух противоположных по направлению токах обоих электричеств, во избежание лишних повторений, Ампер решил за направление электрического тока строго принять направление движения именно положительного электричества. Так, впервые Ампером было введено до сих пор общепринятое правило направления электрического тока.

Электрическая энергия обычно генерируется централизованно на электростанциях и распределяется между домохозяйствами через электрическую сеть. Б. с помощью фотоэлектрических систем на частных крышах. Возможно ли постоянное подключение к сети, например. Прямое хранение электрической энергии возможно только путем преобразования в другую форму энергии, например. Нагнетаемые электростанции. Исключением являются конденсаторы, которые могут поглощать относительно небольшие количества энергии. Разговорный термин «потреблять энергию» не является технически правильным, так как ток, текущий в устройство, также снова вытекает.

Этого положения придерживался позже и сам Максвелл, придумавший правило «буравчика», определяющее направление магнитного поля катушки. Но вопрос об истинном направлении электрического тока так и оставался открытым. Фарадей писал, что такое положение вещей лишь условно, оно удобно ученым, и помогает им ясно определять направления токов. Но это лишь удобное средство.

Фактически, с обычным бытовым током, даже в случае, когда электроны «слегка покачиваются» немного назад и вперед только в проводнике, фактически не вызывая значительного количества электронов, вытекающих из линии в устройство. На самом деле «потоки» — это электрическая энергия. Проделанная работа выполняется так называемым образом, поэтому «энергопотребление» в энергоблоке киловатт-часа и не учитывается в текущем блоке ампер. В дополнение к энергоснабжению электроэнергия также играет ключевую роль в технической коммуникации.

Таким образом, телефонная сеть основана, по крайней мере, на локальном цикле до сегодняшнего дня по передаче электрического сигнала. Однако фактическая телефонная сеть в настоящее время все чаще преобразуется в волоконную оптику. Также на основе электрических сигналов кабельного телевидения.

После открытия Фарадеем электромагнитной индукции, появилась необходимость определять направление индуцированного тока. Русский физик Ленц дал правило: если металлический проводник движется вблизи тока или магнита, то в нем возникает гальванический ток. И направление возникающего тока таково, что неподвижный провод пришел бы от его действия в движение, противоположное исходному перемещению. Просто, облегчающее понимание правило.

Энергопотребление частных домашних хозяйств

Хотя связь с помощью электромагнитных волн напрямую не основана на электрическом токе, но передача и прием волн в принципе возможны только через электрические системы. Потребление энергии на бытовых приборах в процентах. Потребление энергии на единицу использования.

Некоторые местные коммунальные предприятия предоставляют счетчики электроэнергии, которые позволяют индивидуально измерять каждый бытовой прибор. Длительность текущего потока имеет решающее значение для физиологических эффектов. Ток с факелом: около 0, 2 А = 200 мА Ток с вентилятором: около 0, 12 А = 120 мА. . Что произойдет, если электрический ток больше не течет, а капает?

Даже после открытия электрона, эта условность существует более полутора столетий. С изобретением такого устройства, как электронная лампа, с широким внедрением полупроводников, стали возникать трудности. Но электротехника, как и прежде, оперирует старыми определениями. Порой это вызывает настоящую путаницу. Но внесение коррективов вызовет больше неудобств.

Макса Планка. Его исследование включало охлаждение его туннельного сканирующего микроскопа до пятнадцатитысячных долей выше абсолютного нуля. При этих чрезвычайно низких температурах электроны обнаруживают свою квантовую природу. Поэтому электрический ток представляет собой гранулированную среду, состоящую из отдельных частиц. Электроны капают через проводник, как песчинки в песочных часах, явление, которое можно объяснить с помощью квантовой электродинамики.

Вода, которая течет из крана, похожа на однородную среду — невозможно отличить отдельные молекулы воды. Точно так же происходит с электрическим током. Многие электроны протекают в обычном проводе, который, по-видимому, является однородным. Хотя невозможно отличить отдельные электроны, квантовая механика утверждает, что они должны существовать. Итак, как они себя ведут? При каких условиях ток не течет, как вода через кран, но капает, как песок в песочные часы?

В отдаленные времена, когда физики изучали сравнительно очень узкий круг известных им электрических явлений, были введены понятия положительного и отрицательного электричества. Знак плюс присвоили «стеклянному» электричеству — тому электрическому заряду, который возникает на стекле в результате натирания его шелком. Отрицательным электричеством стали считать «сургучное»— заряд, возникающий на сургуче, натертом шерстью. В дальнейшем условились считать, чтсз электрический ток течет от плюса к минусу.

Аналогия песочных часов очень подходит для сканирующего туннельного микроскопа, где тонкий остроконечный наконечник сканирует образец через поверхность, не касаясь ее. Однако малый ток течет, так как существует небольшая вероятность влияния «туннеля» на электроны остроконечного кончика в образце.

Минимальные вариации туннельного тока позволяют исследователям решать отдельные атомы и атомные структуры на поверхностях и исследовать их электронную структуру. Таким образом, туннельные микроскопы являются одними из самых универсальных и чувствительных детекторов во всей физике твердого тела.

Такая терминология оказалась удобной. Она устраивала и физиков и техников и сохранилась до наших дней. На ее базе сформулированы все основные законы, правила и зависимости учения об электричестве.

Однако несоответствие подобной терминологии физической сущности электрических явлений стало очевидным уже в последние годы прошлого столетия, когда были открыты электроны. Это открытие доказало, что электрический ток имеет «зернистую» структуру и представляет собой поток мельчайших отрицательных зарядов — электронов. Электроны движутся от минуса к плюсу, т. е. в направлении, обратном тому, какое было установлено на заре электротехники.

Это породило двойственность и путаницу. Во многих случаях, когда речь шла о направлении тока, приходилось специально оговаривать, как понимать направление: «по току» или «по электронам». Особенно болезненно эта терминологическая двойственность чувствуется в радиотехнике, где для уяснения работы схем и приборов часто бывает необходимо учитывать именно направление движения электронов. Например, в какую сторону «проводит» электронная лампа? Если считать «по току», то лампа проводит от анода к катоду, а если «по электронам», то от катода к аноду.

Часто высказывается мысль о необходимости устранить двойственность терминологии и установить единообразие в представлении о направлении тока.

Можно ли осуществить подобное единообразие?

Это сделать не так легко, как кажется. Конечно, нетрудно изъять из всей выходйщей литературы упоминание об электрическом токе в его старом толковании и ввести… А что же ввести? Направление движения электронов? А почему именно электронов? Мы теперь знаем, что электрический ток есть движение электрических зарядов, к которым относятся и электроны, и протоны, и ионы, и «дырки» Электроны и отрицательные ионы движутся от нашего условного минуса к столь, же условному плюсу, а положительные ионы, протоны и «дырки» движутся в обратном направлении. Можно составить цепь из металлических проводников, гальванических элементов, полупроводниковых выпрямителей и т. п., в отдельных участках которой электрические заряды, образующие электрический ток, будут двигаться в противоположных направлениях. Чтр принять за направление тока в полупроводниковом диоде, в котором электроны движутся в одном направлений, а «дырки» — в обратном?

Как видим, вопрос о направлении тока не так-то прост.

Подписаться на еженедельную рассылку eduction.ru

Условный ток относительно потока электронов

Нажмите кнопку вверху.

Обычный ток предполагает, что ток течет от положительной клеммы, через цепь к отрицательной клемме источника. Это было условием, выбранным при открытии электричества. Они были не правы!

Электронный поток — это то, что происходит на самом деле, и электроны текут из отрицательной клеммы через цепь в положительную клемму источника.

Используются как обычный ток, так и поток электронов. Многие учебники доступны в обоих форматах.

Floyd, 1989, Принципы электрических цепей , 5-е издание, версия для обычных токов.

Floyd, 1990, Принципы электрических цепей , 4-е издание, версия для электронного потока.

На самом деле, не имеет значения, в каком направлении протекает ток, пока он используется последовательно .Направление тока не влияет на его действия.

Как правило, программа Electron Flow используется в программах по физике средней школы и двухгодичных программах для технических специалистов.

Но трехлетние технологические и университетские инженерные программы используют обычный ток. Определенные символы (например, диоды и транзисторы) и правила (например, правила правой руки) были созданы с использованием обычного тока. Переход от обычного тока к электронному потоку вызовет некоторую путаницу для старых и новых студентов, и возникнут ошибки, поэтому традиционный ток был сохранен, чтобы не было путаницы с теми, кто уже обучался с обычным током.Две системы могут показаться сбивающими с толку, но пока их использование единообразно, на самом деле это не так!

Вы должны понимать, какое соглашение используется, потому что правила меняются. Бывший. Правила правой руки в обычном токе становятся правилами левой руки в электронном потоке. Пример

На протяжении всего курса используется обычный ток. Поэтому всегда предполагайте, что ток течет через положительный вывод источника.

ELTK1100

% PDF-1.5 % 89 0 obj> эндобдж xref 89 76 0000000016 00000 н. 0000002452 00000 н. 0000001816 00000 н. 0000002530 00000 н. 0000002654 00000 н. 0000003177 00000 н. 0000003526 00000 н. 0000004058 00000 н. 0000004584 00000 н. 0000005115 00000 н. 0000005400 00000 н. 0000006025 00000 н. 0000006090 00000 н. 0000006295 00000 н. 0000006622 00000 н. 0000006686 00000 н. 0000006846 00000 н. 0000006893 00000 н. 0000006957 00000 н. 0000007004 00000 н. 0000007288 00000 н. 0000007374 00000 н. 0000007876 00000 н. 0000013412 00000 п. 0000013798 00000 п. 0000014167 00000 п. 0000014455 00000 п. 0000014830 00000 н. 0000020351 00000 п. 0000020768 00000 п. 0000020882 00000 п. 0000021224 00000 п. 0000022475 00000 п. 0000022733 00000 п. 0000022934 00000 п. 0000023287 00000 п. 0000026956 00000 п. 0000027571 00000 п. 0000032829 00000 н. 0000038520 00000 п. 0000043730 00000 п. 0000048792 00000 п. 0000053797 00000 п. 0000058856 00000 п. 0000059151 00000 п. 0000060917 00000 п. 0000061282 00000 п. 0000061436 00000 п. 0000061661 00000 п. 0000062031 00000 п. 0000065753 00000 п. 0000066124 00000 п. 0000066193 00000 п. 0000066257 00000 п. 0000066982 00000 п. 0000067609 00000 п. 0000069621 00000 п. 0000069908 00000 н. 0000069976 00000 п. 0000070495 00000 п. 0000070588 00000 п. 0000075741 00000 п. 0000081716 00000 п. 0000082560 00000 п. 0000083366 00000 п. 0000084220 00000 п. 0000085167 00000 п. 0000085730 00000 п. 0000086082 00000 п. 0000086173 00000 п. 0000086492 00000 п. 0000087091 00000 п. 0000087328 00000 п. 0000087489 00000 п. 0000087852 00000 п. 0000089428 00000 п. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 91 0 obj> поток xb«b«Oc`g`cdd @

Что такое полупроводник N-типа и P-типа? | Полупроводник

Движение электронов и дырок в полупроводнике

полупроводник n-типа

Электроны движутся к плюсовому полюсу.В это время ток течет в направлении, противоположном движению электронов.

полупроводник p-типа

Электроны — это то, что на самом деле движется, но дырки, кажется, движутся в направлении отрицательного полюса.

В результате, в полупроводниках как p-типа, так и n-типа может протекать ток, но они не обладают такой проводимостью, как металл. Следовательно, нет необходимости использовать полупроводники, если единственная цель — ток или проводимость.Преимуществами или характеристиками полупроводника являются его способность пропускать или останавливать ток в зависимости от определенных условий. Основным принципом полупроводника является его выпрямительное поведение с использованием p-n-перехода.

Когда напряжение приложено в прямом направлении p-n перехода

Когда напряжение приложено к p-n переходу так, что p становится положительным, дырки и электроны могут перемещаться к границе раздела.
Когда дырки и электроны встречаются на границе раздела (стыке), электроны прыгают в дырки, и оба исчезают. После того, как эти электроны удалены, больше электронов течет в n-слой, а электроны вытекают из p-слоя, создавая новые дырки. Это повторяется, позволяя току продолжать течь.

При приложении напряжения в обратном направлении от p-n перехода

Вот область, в которой нет дырок и электронов … называется обедненным слоем.

Напряжение подается на p-n переход, так что n становится плюсом.
Поскольку дырки и электроны удаляются друг от друга, они не встречаются на границе раздела, и ток не может течь. Близко к границе раздела образуется область, называемая обедненным слоем, в которой нет дырок и электронов, и это обеспечивает сопротивление напряжению.
В результате мы знаем, что в p-n-переходе происходит выпрямление.

Электричество постоянного тока (DC) от Рона Куртуса

SfC Home> Физика> Электричество>

Рона Куртуса (от 11 января 2004 г.)

Постоянный ток или электричество постоянного тока — это непрерывное движение электронов из области отрицательных (-) зарядов в область положительных (+) зарядов через проводящий материал, например металлический провод.В то время как искры статического электричества состоят из внезапного движения электронов от отрицательной к положительной поверхности, электричество постоянного тока — это непрерывное движение электронов по проводу.

Цепь постоянного тока необходима для протекания тока или пара электронов. Такая схема состоит из источника электроэнергии (например, аккумулятора) и проводящего провода, идущего от положительного конца источника к отрицательному. В схему могут быть включены электрические устройства. Электричество постоянного тока в цепи состоит из напряжения, тока и сопротивления.Поток электричества постоянного тока похож на поток воды через шланг.

Вопросы, которые могут у вас возникнуть:

Что такое электричество постоянного тока?
Что такое напряжение, сила тока и сопротивление?
Как создать электричество постоянного тока?

Этот урок ответит на эти вопросы. Полезный инструмент: Конвертация единиц

Непрерывное движение электронов

Электричество постоянного тока — это непрерывное движение электронов через проводящий материал, например металлический провод.Электроны движутся к положительному (+) потенциалу в проводе.

На самом деле миллионы электронов пробиваются сквозь атомы в проволоке. Это просто иллюстрация движения.

Электросхема

Для протекания постоянного тока требуется электрическая цепь, состоящая из источника постоянного тока и провода, образующего замкнутую цепь. (Дополнительную информацию см. В разделе «Цепи постоянного тока».)

Фонарик — хороший пример цепи постоянного тока

Ток показан напротив

Хотя отрицательно заряженные электроны движутся по проводу к положительному (+) выводу источника электричества, ток обозначен как переходящий от положительного к отрицательному.Это досадное и сбивающее с толку соглашение.

Бен Франклин первоначально назвал заряды положительным (+) и отрицательным (-), когда изучал статическое электричество. Позже, когда ученые экспериментировали с электрическими токами, они сказали, что электричество перемещается от (+) к (-), и это стало условностью.

Это было до открытия электронов. На самом деле, отрицательно заряженные электроны движутся к положительному, что является противоположным направлением, в котором люди показывают движение тока.Это сбивает с толку, но, как только принято соглашение, исправить его трудно.

Напряжение, ток и сопротивление

Электричество, проходящее по проводу или другому проводнику, состоит из его напряжения ( В, ), тока ( I ) и сопротивления ( R ). Напряжение — это потенциальная энергия, ток — это количество электронов, протекающих по проводу, а сопротивление — это сила трения электронного потока.

Хороший способ представить себе электричество постоянного тока и понять взаимосвязь между напряжением, током и сопротивлением — это представить себе поток воды через шланг, как описано ниже.

Электрическое напряжение

На одном конце провода возникает потенциал или давление из-за избытка отрицательно заряженных электронов. Это как давление воды в шланге. Давление заставляет электроны перемещаться по проводу в область положительного заряда. Эта потенциальная энергия называется напряжением, единица измерения — вольт.

Электрический ток

Число электронов называется током, а его единицей измерения является ампер или ампер.Электрический ток подобен скорости, с которой вода течет по шлангу.

Сопротивление

Ом — это единица измерения электрического сопротивления. В проводнике, таком как кусок металла, атомы расположены так, что электроны могут легко проходить вокруг атомов с небольшим трением или сопротивлением. В непроводящем или плохом проводнике атомы расположены так, чтобы сильно сопротивляться или препятствовать перемещению электронов. Это сопротивление похоже на трение шланга о протекающую по нему воду.

Сравнение со шлангом

В следующей таблице сравнивается вода, протекающая по шлангу, и электричество постоянного тока, протекающее по проводам:

Вода в шланге	Постоянный ток в проводе	Электроагрегаты
давление	потенциал (В)	Вольт
расход	ток (I)	Ампер
трение	сопротивление (R)	Ом

Аналогия между шлангом и электричеством в проводе

Создание постоянного тока

Хотя статическое электричество может быть снято через металлический провод, оно не является постоянным источником постоянного тока.Вместо этого для создания постоянного тока используются батареи и генераторы постоянного тока.

Аккумуляторы

Батареи основаны на химических реакциях для создания электричества постоянного тока.

Автомобильный аккумулятор

Автомобильный аккумулятор состоит из свинцовых пластин в растворе серной кислоты. Когда пластины получают заряд от автомобильного генератора или генератора переменного тока, они химически изменяются и удерживают заряд. Затем этот источник постоянного тока можно использовать для питания автомобильных фар и тому подобного. Самая большая проблема с батареями этого типа заключается в том, что серная кислота очень едкая и опасная.

Лимонная батарея

Еще одна батарейка, которую вы можете сделать самостоятельно, — это лимонная батарейка. Он не требует зарядки, но зависит от кислотной реакции различных металлов.

Лучше всего работают медь и цинк. Вы можете использовать медный пенни или кусок медной проволоки. В качестве другого вывода можно использовать оцинкованный или оцинкованный гвоздь. Стандартный железный гвоздь подойдет, но не так хорошо.

Вставьте медную проволоку и оцинкованный гвоздь в обычный лимон и измерьте напряжение на металлах с помощью вольтметра.Некоторым людям удавалось тускло зажечь лампочку фонарика с этой батареей.

Генератор постоянного тока

Еще один надежный источник постоянного тока — генератор постоянного тока, который состоит из катушек проволоки, вращающихся между северным и южным магнитами. (Дополнительную информацию см. В разделе «Генерация электрического тока».)

Сводка

Постоянный ток или электричество постоянного тока — это непрерывное движение электронов от отрицательного к положительному через проводящий материал, такой как металлический провод.Цепь постоянного тока необходима для протекания тока или пара электронов. В цепи направление тока противоположно потоку электронов. Электричество постоянного тока в цепи состоит из напряжения, тока и сопротивления. Поток электричества постоянного тока похож на поток воды через шланг. Батареи и генераторы постоянного тока являются источниками для создания электричества постоянного тока.

Используйте свои творческие способности, чтобы сделать этот мир лучше

Ресурсы и ссылки

Полномочия Рона Куртуса

Сайтов

Описание постоянного тока — Простые иллюстрации DC

Электричество — Разница между переменным и постоянным током

Электроэнергетические ресурсы постоянного и переменного тока

Физические ресурсы

Книги

Книги по электричеству постоянного тока с самым высоким рейтингом

Вопросы и комментарии

Есть ли у вас какие-либо вопросы, комментарии или мнения по этой теме? Если да, отправьте свой отзыв по электронной почте.Я постараюсь вернуться к вам как можно скорее.

Поделиться страницей

Нажмите кнопку, чтобы добавить эту страницу в закладки или поделиться ею через Twitter, Facebook, электронную почту или другие службы:

Студенты и исследователи

Веб-адрес этой страницы:
www.school-for-champions.com/science/dc.htm

Пожалуйста, включите его в качестве ссылки на свой веб-сайт или в качестве ссылки в своем отчете, документе или диссертации.

Авторские права © Ограничения

Где ты сейчас?

Школа чемпионов

По физике
Постоянный ток (DC) Электричество

Постоянный ток (DC) — Физика и радиоэлектроника

Поток электронов, протонов и ионов называется электрическим током.Проще говоря, поток заряда называется электрическим током.

В проводниках или проводе электрический заряд переносится движущимися электронами. В полупроводниках электрический заряд переносится электронами и дырками. В электролите электрический заряд переносится ионами.

Подобно электронам, протоны также имеют электрический заряд. Но они не могут перемещаться (переносить заряд) с одного места на другое. Они всегда находятся в центре атома. Таким образом, протоны не проводят электрический ток.

Электрический ток бывает двух видов по направлению носителей заряда. Один из них — переменный ток, а другой — постоянный ток.

В этом руководстве объясняется постоянный ток.

Определение постоянного тока

Постоянный ток — это электрический ток, который течет только в одном направлении (назад ← или → вперед).

или

Постоянный ток — это электрический ток, генерируемый носителями заряда (электронами), которые движутся только в одном направлении (назад ← или → вперед).

Постоянный ток также иногда называют просто постоянным током.

Что такое постоянный ток (DC)?

Постоянный ток течет только в одном направлении. Электрический ток, протекающий через полупроводниковый диод, является примером постоянного тока. Диод — это электронное устройство, пропускающее электрический ток только в одном направлении. Однако диод не производит чистый постоянный ток (DC). Потому что небольшой ток течет в обратном направлении.Этот ток создавался неосновными носителями заряда в диоде. Однако электрический ток, генерируемый неосновными носителями, незначителен. Таким образом, диод действует как источник постоянного тока.

Постоянный ток вырабатывается такими источниками, как батареи, термопары, топливные элементы и солнечные элементы.

Постоянный ток может протекать через проводник, такой как провод, и полупроводники, например диоды. Однако постоянный ток не проходит легко через изолятор. Потому что изолятор плохо проводит электричество.

При постоянном токе электроны всегда текут от отрицательного полюса батареи к положительному полюсу.

Постоянный ток, пример

Лучшим примером постоянного тока (DC) является аккумулятор. Мы используем батареи в пультах дистанционного управления для телевизоров, пультах переменного тока, мобильных телефонах, мотоциклах, автомобилях и во многих других типах оборудования. Если вы присмотритесь к этим батареям, вы обнаружите, что на них напечатаны знаки плюса (+) и минуса (-).

Знак «плюс» (+), напечатанный на батарее, представляет собой положительную клемму, а отрицательный (-) знак, напечатанный на батарее, представляет собой отрицательную клемму.Когда батарея подключена к цепи, электроны (отрицательные заряды) начинают течь от отрицательной клеммы батареи к положительной клемме батареи. Носители заряда в аккумуляторе всегда движутся в одном направлении.

Обозначение источника постоянного напряжения

Обозначение источника постоянного напряжения показано на рисунке ниже. На рисунке ниже более длинная вертикальная линия или знак плюса (+) представляет положительный полюс батареи, а более короткая вертикальная линия или знак минус (-) представляет отрицательный полюс батареи.

Обычный ток всегда течет от положительной клеммы батареи к отрицательной клемме батареи. Однако реальный постоянный ток всегда течет от отрицательной клеммы батареи к положительной клемме батареи.

Электрическая цепь постоянного тока (DC)

Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из батареи, двухпозиционного переключателя и лампочки.

Предположим, что изначально переключатель выключен.Выключение означает обрыв пути электрического тока. Эта цепь разорванного электрического пути называется разомкнутой цепью.

Мы знаем, что воздух плохо проводит электричество.

Когда переключатель находится в выключенном состоянии, по этому разомкнутому пути не течет ток (электроны). Так лампочка не включится. Ток всегда течет в цепи, где нет разрыва цепи.

Когда переключатель включен, цепь замыкается без разрыва цепи. Таким образом, электрический ток (электроны) начинает течь от отрицательной клеммы батареи.

Когда эти электроны проходят через лампочку, они передают энергию в лампу. В результате лампочка загорится. Оставшиеся электроны переместятся к положительному полюсу батареи. Таким образом, электрический ток течет по замкнутой цепи. Батарея будет непрерывно подавать энергию на лампочку, если выключатель не выключен.

Из приведенной выше схемы мы видим, что электрический ток (электроны) течет только в одном направлении. Таким образом, этот ток известен как постоянный ток (DC).

В электронных устройствах, таких как компьютеры, мобильные телефоны и пульты дистанционного управления телевизора, мы используем постоянный ток (DC) или батареи в качестве источника энергии.

Текущее направление

Несмотря на то, что электроны текут от отрицательного (-) конца батареи к положительному (+) концу батареи, направление тока указывается как текущее от положительного (+) к отрицательному (-). Это связано с условностью.

До открытия электронов и протонов Бенджамин Франклин заметил, что что-то движется по электрическим проводам.Он не знает, что движется по проводам. Потому что в то время электроны и протоны еще не открыты. Поэтому он назвал эти движущиеся вещи зарядом.

Он предположил, что заряд всегда течет из области более высокой концентрации (области избыточных зарядов) в область более низкой концентрации (область меньшего количества зарядов). Он назвал область более высокой концентрации «положительной» областью, а область более низкой концентрации — «отрицательной» областью. Это означает, что согласно его предположению, заряд всегда течет от положительного (+) к отрицательному (-).

Мы знаем, что электрический ток означает протекание заряда. Согласно предположению Бенджамина Франклина, электрический ток течет от положительного к отрицательному.

Однако после открытия электронов ученые поняли, что на самом деле электрический ток переносится электронами.

Итак, в действительности направление электрического тока было от отрицательного (-) к положительному (+). Но мы по-прежнему следуем общепринятому текущему направлению. То есть от положительного (+) к отрицательному (-).

Переменный ток (AC) в постоянный ток (DC)

Мы можем преобразовать электрический ток от источника переменного тока в постоянный ток с помощью электронного устройства, называемого выпрямителем. Выпрямитель преобразует переменный ток (AC) в постоянный ток (DC).

В осциллографе переменный ток (AC) часто представлен синусоидальной формой волны, тогда как постоянный ток (DC) представлен прямой линией.

Что такое электрический ток? — Сборка электронных схем

Электрический ток — это то, что вы получаете, когда электрический заряд движется по цепи.Это довольно просто, когда ты наконец понял. Но есть несколько распространенных ошибок, которые могут дать вам неправильное представление при обучении.

И если вы не знаете, что такое ток и как он работает, это большой источник путаницы при изучении электроники.

Моя цель состоит в том, чтобы, прочитав эту статью, вы поняли, что такое ток. И вы поймете, что в резистор должен входить такой же ток, как и выходить из него.

Течение в метафоре реки

Электрический ток — это движение электрического заряда. Дело не в самой зарядке.

В качестве метафоры можно представить реку. Если много воды проходит через точку в реке, это означает, что течение сильное. Если вода почти неподвижна, значит, течение слабое.

(И если нет никакого течения, это не значит, что нет воды, это просто означает, что вода не движется.)

Кружки на анимации ниже представляют электрический заряд . Сейчас не круги, а скорость , скорость кругов.

Итак, если вы посмотрите на скорость кругов в любой точке, вы найдете ток в этой точке.

(чуть ниже коснусь направления тока)

Электрический ток не израсходован

Напряжение аккумулятора — это то, что толкает заряды по цепи. И вот чрезвычайно важный факт:

Цепь всегда полностью заполнена электрическими зарядами . Даже если аккумулятор не подключен.

Но когда аккумулятор не подключен, они не двигаются — значит, нет тока. Но они все еще есть.

В момент подключения аккум начинают течь заряды. И что очень важно заметить, это то, что они начинают течь по всему контуру, а не только в начале.

Таким образом, в момент подключения аккумулятора у вас будет ток повсюду в цепи.

Аккумулятор всегда получает обратно то, что выталкивает. Один заряд, выдвинутый из плюсовой клеммы, означает, что один заряд возвращается из минусовой клеммы.

Это означает, что ток, текущий из батареи, точно такой же, как ток, текущий обратно в батарею .

Ток никогда не «расходуется».

Как резистор снижает ток

Давайте посмотрим, что это значит для резистора.

Резистор будет «сопротивляться» току. Это означает, что он замедлит протекающие через него заряды.

Но поскольку цепь полностью заполнена зарядами, это означает, что заряды замедляются во всей цепи.

Так же, как когда вы сжимаете садовый шланг, чтобы из него вытекало меньше воды. Вода замедляется по всему шлангу, а не только после того, как вы выдавливаете.

Значит, ток перед резистором равен току после резистора.

Это означает, что в случае использования резистора для защиты светодиода не имеет значения, размещаете ли вы его до или после светодиода. В обеих схемах ниже резистор защищает светодиод:

Электрические заряды нигде не накапливаются

Иногда после объяснения двух вышеуказанных схем я получаю следующий вопрос:

«А Ойвинд, а что вначале при подключении батареи? Прежде чем заряды накопятся в резисторе, светодиод наверняка сначала получит большой ток, не так ли? »

№Заряды никогда не накапливаются в цепи.

Помните, что цепь всегда полностью заполнена зарядами. Один вставленный заряд означает выталкивание одного заряда.

Это означает, что ток, вытекающий из батареи, такой же, как ток, протекающий в батарею, также в тот момент, когда вы подключаете батарею.

Направление тока

На анимации выше ток течет от плюса к минусу. Но вы, возможно, встречали информацию об обратном — что текущий на самом деле течет от минуса к плюсу.Что правильно?

Электроны текут в обратном направлении, от минуса к плюсу. Электроны несут отрицательный заряд и представляют собой частицы, которые обычно движутся внутри проводов.

Но ток не определяется как поток электронов. Определяется как поток заряда.

Электрон несет заряд. Но есть и другие частицы, которые несут заряд в цепи. Например, электронные дырки, перемещающиеся от плюса к минусу. И они оба могут существовать в одной цепи.

Электроны — наиболее распространенные частицы, протекающие в электрической цепи. Так разве нельзя говорить, что ток течет от минуса к плюсу?

Что ж, можно. Но помните, что электроны несут отрицательный заряд. Таким образом, вы получите отрицательный ток. Что нормально. Вы получите те же результаты, что и мы, предпочитающие направление плюс минусу.

Просто знайте, что в мире электроники электрический ток -20 мА, протекающий от минуса к плюсу, — это то же самое, что ток +20 мА, протекающий от плюса к минусу.

Вопросы

После прочтения вам стало ясно, что такое электрический ток? У вас есть вопросы? Дайте мне знать в поле для комментариев ниже!

cursor — CSS: каскадные таблицы стилей

Свойство CSS cursor устанавливает для курсора мыши, если он есть, отображение, когда указатель мыши находится над элементом.

Настройка курсора должна информировать пользователей об операциях с мышью, которые могут выполняться в текущем месте, включая: выделение текста, активацию справочных или контекстных меню, копирование содержимого, изменение размеров таблиц и т. Д.Вы можете указать либо тип курсора с помощью ключевого слова, либо загрузить конкретный значок для использования (с дополнительными резервными изображениями и обязательным ключевым словом в качестве последнего отката).

 
курсор: авто;
курсор: указатель;
...
курсор: уменьшение масштаба;


курсор: url (hand.cur), указатель;


курсор: url (cursor_1.png) 4 12, авто;
курсор: url (cursor_2.png) 2 2, указатель;


курсор: url (cursor_1.svg) 4 5, url (cursor_2.svg), ..., url (cursor_n.cur) 5 5, прогресс;


курсор: наследовать;
курсор: начальный;
курсор: вернуться;
курсор: не установлен;

Свойство курсора указано как ноль или более значений , разделенных запятыми, за которыми следует одно обязательное значение ключевого слова.Каждый должен указывать на файл изображения. Браузер попытается загрузить первое указанное изображение, вернувшись к следующему, если не может, и вернется к значению ключевого слова, если изображения не могут быть загружены (или если ни одно из них не было указано).

За каждым необязательно может следовать пара чисел, разделенных пробелами, которые задают координаты активной точки курсора относительно верхнего левого угла изображения.

Значения

Необязательно

URL-адрес (…) или список, разделенный запятыми, URL-адрес (…), URL-адрес (…),… , указывающий на файл изображения. Более одного URL-адреса () могут быть предоставлены в качестве резервных вариантов на случай, если некоторые типы изображений курсора не поддерживаются. Резервный вариант без URL (одно или несколько значений ключевого слова) должен находиться в конце списка резервных копий.

Необязательно

Необязательные координаты x и y, указывающие точку доступа курсора; точное положение курсора, на который указывает курсор.

Цифры даны в пикселях изображения. Они расположены относительно левого верхнего угла изображения, который соответствует « 0 0 », и зажаты в границах изображения курсора. Если эти значения не указаны, они могут быть прочитаны из самого файла, в противном случае по умолчанию они будут отображаться в верхнем левом углу изображения.

ключевое слово

Необходимо указать значение ключевого слова , указывающее либо тип используемого курсора, либо резервный курсор, который будет использоваться, если все указанные значки не загружаются.

Доступные ключевые слова перечислены в таблице ниже. Вы можете навести указатель мыши на строки таблицы, чтобы увидеть влияние различных значений ключевых слов курсора на ваш браузер.

 [[ [ ]? ,] * [авто | по умолчанию | нет | контекстное меню | помощь | указатель | прогресс | подождите | ячейка | перекрестие | текст | вертикальный текст | псевдоним | копия | двигаться | без капель | не разрешено | электронное изменение размера | n-изменить размер | изменить размер | nw-resize | s-resize | изменить размер | sw-resize | w-resize | ew-resize | ns-resize | nesw-resize | nwse-resize | col-resize | изменение размера строки | прокрутка | увеличение | уменьшение | схватить | захват]]

Ограничение размера значка

Хотя спецификация не ограничивает размер изображения курсора , пользовательские агенты обычно ограничивают их, чтобы избежать возможного неправильного использования.Например, в Firefox и Chromimum изображения курсора по умолчанию ограничены размером 32×32 пикселя, а изменения курсора с использованием изображений большего размера обычно просто игнорируются.

Проверьте таблицу совместимости браузеров на предмет примечаний об ограничениях размера курсора.

Поддерживаемые форматы файлов изображений

Спецификация требует, чтобы пользовательские агенты поддерживали файлы PNG, файлы SVG v1.1 в безопасном статическом режиме, которые содержат естественный размер, и любые другие неанимированные форматы файлов изображений, которые они поддерживают для изображений в других свойствах.Настольные браузеры также широко поддерживают формат файла .cur .

В спецификации далее указано, что пользовательские агенты должны также поддерживать файлы SVG v1.1 в безопасном анимационном режиме, которые содержат естественный размер, наряду с любыми другими форматами файлов анимированных изображений, которые они поддерживают для изображений в других свойствах. Пользовательские агенты могут поддерживать как статические, так и анимированные изображения SVG, которые не имеют естественного размера.