Терміни і одиниці виміру при описі електричного струму
Одиниці виміру електричного струму
Одиниця виміру, використовувана для вираження швидкості потоку рідини, певною мірою справа смаку; можна вимірювати потік води через трубу, наприклад, в кубічних футів в хвилину, хоча в деяких випадках міліметри на годину підходять більше. Сила електричного струму зазвичай вимірюється в кулонах в секунду або в амперах (скорочено А). Одні кулон відповідає заряду, що міститься в 6,24 В· 10 18 електронах. У електричних ланцюгах і рівняннях струм зазвичай позначається I або i. Як потік води, струм векторна величина, інакше кажучи, він має певний напрямок. Напрямок струму часто позначають стрілками, як на графіку 1, завжди припускаючи, що струм рухається від позитивного до негативного полюса батареї.
Що означають терміни позитивний або негативний стосовно електричному струму? Тут аналогія з гідравлікою не допомагає. У даному випадку варто уявити ефект струму, що проходить через хімічний розчин. Наприклад, уявімо, що дві мідні дроту занурені в розчин сульфату міді н з'єднані з позитивними і негативними полюсами батареї. Іони міді в розчині, відштовхуючись від позитивно зарядженої дроту, проходять до негативно зарядженого стрижня. Позитивні іони міді рухаються в напрямку умовно прийнятому для струму: від позитивного полюса до негативного. Одночасно іони сульфату пересуваються в протилежному напрямку і накопичуються на позитивно зарядженої дроті. У такому випадку напрямок, заданий току, відповідає напрямку, у якому рухаються позитивні заряди в ланцюзі; негативні заряди пересуваються в протилежному напрямку.
Аналогія з гідравлікою також корисна при поясненні джерела енергії для струму і поняття електричного потенціалу. Потік рідини, зображений на рис. 1, залежить від різниці тиску. Рух струму відбувається від області високого тиску у напрямку до області з низьким тиском. При рівному тиску в цих областях рух практично відсутня. Загальний тиск в ланцюзі забезпечується використанням енергії насоса. У електричного кола, зображеної тут, В«електричне тискВ», або потенціал, забезпечується батареєю, в якій запасена хімічна енергія. Гідравлічний тиск вимірюється в м/см 2 , а електричний потенціал у вольтах.
Символи, використані в діаграмах паралельних і послідовних електричних ланцюгів, проілюстровані на рис. 2. Відповідно з назвами, вольтметр вимірює електричний потенціал і є еквівалентом виміру тиску в гідравліки; амперметр вимірює силу струму в ланцюзі і відповідає флоуметрія.
Рис. 1. Гідравлічні і електричні ланцюги. (А, В) відповідні ланцюги для для струму води і електричного струму. Батарея аналогічна насосу, який працює при постійному тиску, перемикач відповідає крану в гідравлічній ...
