Mis on voolutugevus?

Elektrivool on elektrilaengute suunatud liikumine. Vooluhulga määrab traadi ristlõike ajaühikus läbiva elektrienergia hulk.

Me ei saa ikka veel täielikult iseloomustada elektrivoolu läbi juhtme voolava elektrihulgaga. Tõepoolest, ühe kuloniga võrdne kogus elektrit võib läbida juhtme ühe tunni jooksul ja sama palju elektrit ühe sekundi jooksul.

Elektrivoolu intensiivsus on teisel juhul palju suurem kui esimesel, kuna sama kogus elektrit läbib palju lühema aja jooksul. Elektrivoolu intensiivsuse iseloomustamiseks nimetatakse juhtmest läbiva elektrienergia hulka tavaliselt ajaühikuks (sekundiks). Elektrienergia kogust, mis läbib juhtme ühe sekundi jooksul, nimetatakse voolutugevuseks. Amper (A) võetakse süsteemi voolu ühikuks.

Ampertugevus on elektrienergia hulk, mis läbib juhtme ristlõike ühe sekundi jooksul.

Voolutugevust tähistab ingliskeelne täht Az.

Amper - elektrivoolu ühik (üks SI põhiühikud), mida tähistatakse tähega A. 1 A on võrdne muutumatu voolu tugevusega, mis läbides kahte paralleelset lõpmatu pikkusega sirget juhti, mille ringjoone pindala on tühine, teineteisest 1 m kaugusel asuva lõigu vaakumis põhjustaks 1 m pikkusel traadilõigul vastastikmõju 2 • 10–7 N iga pikkuse meetri kohta.

Juhtme vool on võrdne ühe ampriga, kui iga elektri kulon läbib selle ristlõike sekundis.

Amper — elektrivoolu tugevus, mille juures igas sekundis läbib juhtme ristlõike ühe kuloniga võrdne elektrienergia hulk: 1 amper = 1 kulon / 1 sekund.

Sageli kasutatakse abiseadmeid: 1 milliamper (ma) = 1/1000 amprit = 10-3 amprit, 1 mikroamper (μA) = 1/1000000 amprit = 10-6 amprit.

Kui on teada traadi ristlõiget teatud aja jooksul läbinud elektrienergia hulk, saab voolutugevuse leida valemiga: I = q / t

Kui suletud ahelas, millel pole harusid, liigub elektrivool, siis läbib iga ristlõike (kõikjal ahelas) sekundis sama palju elektrit, sõltumata juhtmete jämedusest. Põhjus on selles, et juhtmestikus ei saa laenguid koguneda. Seetõttu on voolutugevus kõikjal vooluringis sama.

Erinevate harudega keerulistes elektriahelates jääb see reegel (voolu püsivus suletud ahela kõigis punktides) loomulikult kehtima, kuid see kehtib ainult üldahela üksikute osade kohta, mida võib pidada lihtsaks.

Voolu mõõtmine

Voolu mõõtmiseks kasutatakse seadet, mida nimetatakse ampermeetriks. Väga väikeste voolude mõõtmiseks kasutatakse milliampermeetreid ja mikroampermeetreid või galvanomeetreid. Joonisel fig. 1. kujutab elektriahelatel ampermeetri ja milliammeetri tavapärast graafilist esitust.

Riis. 1. Ampermeetri ja milliammeetri tähised

Riis. 2. Ampermeeter

Voolutugevuse mõõtmiseks peate ühendama ampermeetri avatud vooluringis (vt joonis 3). Mõõdetud vool voolab allikast läbi ampermeetri ja vastuvõtja. Ampermeetril olev nool näitab voolu vooluringis Kuhu täpselt ampermeeter sisse lülitada, st kasutajal (loendades allavoolu) või pärast seda on see täiesti ükskõikne, kuna voolutugevus lihtsas suletud vooluringis (ilma hargnemiseta) on vooluahela kõigis punktides sama.

Riis. 3. Ampermeetri sisselülitamine

Mõnikord arvatakse ekslikult, et enne tarbijat ühendatud ampermeeter näitab suuremat voolu kui see, mis on ühendatud pärast tarbijat. Sel juhul arvestatakse, et "osa voolust" kulutatakse kasutajas selle aktiveerimiseks. See pole muidugi tõsi ja siin on põhjus.

Elektrivool metalljuhis on elektromagnetiline protsess, millega kaasneb elektronide korrapärane liikumine piki juhti. Energiat ei kanna aga edasi elektronid, vaid traati ümbritsev elektromagnetväli.

Täpselt sama arv elektrone läbib tavalise elektriahela iga juhtme ristlõike.Mitu elektroni väljus elektrienergia allika ühest poolusest, sama palju neist läbib tarbijat ja läheb loomulikult teisele poolusele, allikale, sest elektrone kui materjali osakesi ei saa tarbida. nende liikumine.

Riis. 4. Voolu mõõtmine multimeetriga

Tehnikas on väga suured voolud (tuhanded amprid) ja väga väikesed voolud (miljonikud amprid). Näiteks elektripliidi voolutugevus on ligikaudu 4–5 amprit, hõõglambil 0,3–4 amprit (ja rohkem). Fotoelemente läbiv vool on vaid paar mikroamprit. Trammivõrku elektrit andvate alajaamade põhijuhtmetes ulatub voolutugevus tuhandete ampriteni.