31 октября, 2021

Что такое электрический ток?

Электростанция

Электричество настолько сильно интегрировало в жизнь современного человека, что мы уже не можем представить ее без этого вида энергии. Производство, транспорт и быт, стационарные электроприборы и носимые гаджеты: все питается электроэнергией, характеризуемой электрическим током. А что это такое – электрический ток, попробуем разобраться.

В классическом определении физика протекания электрического тока заключается в процессе направленного перемещения зарядов. Это векторная величина, обусловленная носителями зарядов, точнее их движением и разностью потенциалов, как источника этих зарядов. Давая определение электрическому току более простым языком, можно сказать, что это следствие перемещения электронов в проводнике между положительным и отрицательным потенциалом. В результате прохождения электрического тока выделяется энергия, которая отвечает за полезную работу: нагрев, освещение, вращение электродвигателей и пр.

В зависимости от состава токопроводящих сред, а электрический ток и в вакууме протекает, его носителями могут быть следующие заряженные частицы:

  • по металлическому проводнику движется поток электронов;
  • электроны так же, как это видно на примере электронных ламп, распространяются в вакууме;
  • в газовых средах перенос осуществляется за счет положительных и отрицательных ионов;
  • электронно-дырочная проводимость полупроводников определяется дырками, выступающими в качестве положительных носителей и электронами;
  • носители электрического тока в электролитах – ионы.

Таким образом, электроны проводимости являются основным носителем электрического тока в проводниках, а также полупроводниках (в последних они делятся функциями с дырками).

Сегодня в качестве источника электрического тока могут выступать гальванические элементы, более привычные под названием батарейки, накапливающие электроэнергию аккумуляторы, а также электросети, которые питают генераторы переменного тока электростанций.

Характеристики и разновидности электрического тока

Основной характеристикой для силы электрического тока принятой в международной системе СИ считается ампер. Согласно закону Ома для участка цепи 1 амперу (А) соответствует сила тока в проводнике сопротивлением 1 Ом, к концам которого приложено напряжение величиной 1 вольт. Другой наиболее важной характеристикой принято считать тип электрического тока, который собственно и определяет его разновидность.

Основу классификации электрического тока представляют постоянный и переменный токи. Первый представлен постоянным направлением протекания электричества, в проводниках направление движения положительных зарядов от «плюса» к «минусу». Это основная разновидность электрического тока, применяемого для питания электроники, двигателей постоянного тока на электротранспорте, организации ряда технологических процессов и прочих целей.

Альтернативой постоянному току считается переменный ток, периодически меняющий свое направление по гармоническому закону. Значение промышленной частоты переменного тока в нашей стране составляет 50 герц, в ряде стран, в частности США она выше (60 Гц). Переменный ток легко трансформируется, поэтому он незаменим при транспортировке электрической энергии на расстояния. Благодаря простоте преобразования переменных токов в постоянные, первые считаются более универсальными и создают основу современных электрических сетей.

Помимо постоянного и переменного существует различная терминология, касательно электрических токов. Например:

  • током смещения решаются некоторые вопросы классической электродинамики;
  • тепловое воздействие вихревых токов используется в работе индукционных печей;
  • токи СВЧ находят применение в микроволновых печах.

Этот далеко не полный перечень можно продолжать и дальше, однако ответом на вынесенный в заголовок вопрос будет описание принципа перемещения заряженных частиц, приведенного вначале статьи.

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *