Направление электрического тока в цепи и его движение
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 298.
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 298.
Электрический ток — это направленное (упорядоченное, то есть не хаотичное) движение электрически заряженных частиц или заряженных макроскопических тел. Под заряженными частицами, обычно, подразумеваются электроны или ионы, а под макроскопическими (macroscopic — видимые невооруженным глазом) — крупные частицы, например, заряженные капли дождя. Ток возникает при наличии электрического поля. Разберемся с тем как определяется направление электрического тока.
Электрический ток в разных веществах
Электрический ток возникает в самых разных веществах, которые могут находиться в различных агрегатных состояниях. Рассмотрим некоторые примеры, демонстрирующие возникновение направленного потока заряженных частиц в твердых, жидких и газообразных средах:
- В металлах имеется много свободных электронов, которые являются главным источником тока;
- Электролиты — это жидкости, проводящие электрический ток.
Водные растворы кислот, щелочей, солей — все это примеры электролитов. Попадая в воду молекулы этих веществ распадаются на ионы, представляющие собой заряженные атомы или группы атомов, имеющие положительный (катионы) или отрицательный (анионы) электрические заряды. Катионы и анионы образуют электрический ток в электролитах; - В газах и плазме ток создается за счет движения электронов и положительно заряженных ионов;
- В вакууме — за счет электронов, вылетающих с поверхности металлических электродов.
Водные растворы кислот, щелочей, солей — все это примеры электролитов. Попадая в воду молекулы этих веществ распадаются на ионы, представляющие собой заряженные атомы или группы атомов, имеющие положительный (катионы) или отрицательный (анионы) электрические заряды. Катионы и анионы образуют электрический ток в электролитах;В приведенных примерах токи возникают в результате движения заряженных частиц относительно той или иной среды (внутри тел). Такой ток называется током проводимости. Движение макроскопических заряженных тел называется конвекционным током. Примером конвекционного тока могут служить капли дождя во время разряда молнии.
В каком направлении течет ток
За направление тока принято направление движения положительно заряженных частиц; если же ток создается отрицательно заряженными частицами (например, электронами), то направление тока считается противоположным направлению движения частиц.
Возникает вопрос: почему не был принят очевидный вариант направления, совпадающий с направлением движения электронов? Для того, чтобы это стало понятно, надо немного окунуться в историю физики.
Почему надо знать историю физических открытий
Природу электрических явлений пытались объяснить многие исследователи задолго до открытия электрона (1897 г.). Впервые к пониманию о существовании двух типов зарядов — положительных и отрицательных пришел американский физик Бенджамин Франклин в 1747 г. На основе своих наблюдений он предположил (выдвинул гипотезу), что существует некая “электрическая материя”, состоящая из мелких, невидимых частиц. Он же первым ввел обозначение для электрических зарядов “−” и “+”. Франклин предложил считать, что если тело наполняется электрической материей, то оно заряжается положительно, а если оно теряет электричество, то заряжается отрицательно. В случае замыкания (соединения) цепи положительный заряд потечет туда, где его нет, то есть к “минусу”.
Конечно, после открытия отрицательно заряженного электрона, эта “нестыковка” реального направления движения с ранее общепринятым была обнаружена. Однако, мировым научным сообществом было принято решение оставить в силе предыдущую формулировку о направлении тока, поскольку в большинстве практических случаев это ни на что не влияет.
В случае необходимости, для объяснения отдельных физических эффектов в полупроводниках и искусственных материалах (гетероструктурах), принимается во внимание настоящее направление движения электронов.
Бенджамин Франклин знаменит еще как выдающийся политический деятель, дипломат и писатель. Он является одним из авторов конституции США. В знак признания заслуг Франклина на купюре номиналом в 100 долларов с 1914 г. изображен его портрет.
Рис. 3. Изображение купюры 100 долларов США с портретом Бенджамина Франклина.Что мы узнали?
Итак, мы узнали, что направление тока в электрической цепи соответствует направлению движения положительных зарядов, то есть от плюсового потенциала (плюса) к минусовому потенциалу (минусу).
Несмотря на то, что чаще всего электрический ток создается отрицательно заряженными электронами, выбор направления тока было решено оставить именно таким. Так сложилось исторически.
Тест по теме
Доска почёта
Чтобы попасть сюда — пройдите тест.
Сайфулла Омаров
5/5
Оценка доклада
4.7
Средняя оценка: 4.7
Всего получено оценок: 298.
А какая ваша оценка?
Как определить направление тока в контуре?
Статьи › Магнит › Магнит вводят в кольцо в результате чего появляется ток направление которого показано на рисунке
Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.
- Как определить направление тока?
- Как по правилу Ленца определить направление тока?
- Как определить направление индукционного тока в прямолинейном проводнике?
- Как определить направление индукционного тока в рамке?
- В каком направлении идет ток?
- Откуда и куда идет ток?
- Как проверить правило Ленца?
- Как определяется направление индукционного тока возникающего в определенном контуре?
- Как определяется направление магнитного тока?
- Как устанавливается направление индукционного тока?
- Каким правилом пользуются для определения направления индукционного тока?
- Как найти ЭДС индукции?
- Как направлен индукционный ток В проводнике?
- Как определяется индукционного тока?
- Кто определил направление индукционного тока?
- Как идет ток от плюса к минусу?
- Как с помощью компаса определить направление тока В проводнике?
- Как обозначают направление тока В проводнике?
- Для чего применяется правило Ленца?
- Как определить направление индукционного тока по правилу правой руки?
- Как определить направление индукционного тока Как формулируется правило Ленца?
- Как найти ЭДС индукции В контуре?
- Что такое индукция простыми словами?
- Как найти индукционный ток формула?
- Как поставить направление тока?
- Почему электроны движутся от минуса к плюсу?
- Как выбирается направление постоянного тока?
- Как направлен индукционный ток В стержне?
- Как найти силу тока В прямолинейном проводнике?
- Как определить направление тока рукой?
- Как идёт ток В цепи от плюса к минусу?
- Как определить направление движения переменного тока?
Как определить направление тока?
Правило буравчика.
Правило правой руки Для определения направления магнитных линий возле проводника с током существует правило буравчика (правило правого винта) — если вкручивать буравчик по направлению тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика укажет направление линий магнитного поля тока (см.
Как по правилу Ленца определить направление тока?
Правило Ленца определяет направление индукционного тока и гласит: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.
Как определить направление индукционного тока в прямолинейном проводнике?
Направление индукционного тока, возникающего в прямолинейном проводнике при его движении в магнитном поле, определяется по правилу правой руки: если правую руку расположить вдоль проводника так, чтобы линии магнитной индукции входили в ладонь, а отогнутый большой палец показывал направление движения проводника, то
Как определить направление индукционного тока в рамке?
Применять правило Ленца для нахождения направления индукционного тока в контуре надо так:
- Определить направление линий магнитной индукции вектора В внешнего магнитного поля.
- Выяснить, увеличивается ли поток вектора магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром (ΔФ > 0), или уменьшается (ΔФ < 0).
В каком направлении идет ток?
Исторически принято, что направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов в проводнике. При этом, если единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения заряженных частиц.
Откуда и куда идет ток?
Электрический ток протекает благодаря тому, что электромагнитное поле движется вдоль проводящей среды со скоростью, примерно равной скорости света. Данное движение идет в направлении от большего потенциала к меньшему, то есть от «+» к «-».
Как проверить правило Ленца?
Применять правило Ленца для выявления в контуре направления индукционного тока необходимо так:
- Установить направление линий магнитной индукции внешнего магнитного поля.
- Выяснить, увеличивается ли поток магнитной индукции этого поля через поверхность, ограниченную контуром, или уменьшается.
Как определяется направление индукционного тока возникающего в определенном контуре?
Направление индукционного тока в контуре определяется правилом Ленца: Индукционный ток направлен так, чтобы своим магнитным полем противодействовать изменению магнитного потока, которым он вызван.
Как определяется направление магнитного тока?
Эта связь может быть выражена правилом буравчика (или правилом правого винта). Для определения направления магнитных линий прямого проводника с током правый буравчик надо ввинчивать по направлению тока, тогда направление вращения ручки буравчика покажет направление магнитных линий.
Как устанавливается направление индукционного тока?
В кольце возникает магнитное поле, которое ослабляет поле полосового магнита, то есть направлено противоположно внешнему. Значит, ток в кольце будет направлен по часовой стрелке.
Направление индукционного тока в кольце определяется правилом правой руки. Поменяем направление полосового магнита.
Каким правилом пользуются для определения направления индукционного тока?
Правило правой руки: «Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока».
Как найти ЭДС индукции?
Согласно закону электромагнитной индукции Фарадея, ЭДС прямо пропорциональна скорости изменения магнитного потока ΔФ: ЭДС = ΔФ / t.
Как направлен индукционный ток В проводнике?
Правило Ленца
Академически это правило звучит следующим образом: индукционный ток, возбуждаемый в замкнутом контуре при изменении магнитного потока, всегда направлен так, что создаваемое им магнитное поле препятствует изменению магнитного потока, вызывающего индукционный ток.
Как определяется индукционного тока?
Величина и направление индукционного тока определяются законом электромагнитной индукции и правилом Ленца.
Поток электромагнитной индукции вычисляется по формуле: Φ = Β * S * cos α, где Β — магнитная индукция, S — площадь контура поверхности, а α — угол между вектором нормали и вектором магнитной индукции.
Кто определил направление индукционного тока?
Направление индукционного тока.
Исследовав явление электромагнитной индукции, петербургский академик Эмилий Христианович Ленц (1804–1865) в 1833 г.
Как идет ток от плюса к минусу?
Так вот, во всем этом зоопарке проще всего разобраться так: ток течет от плюса к минусу, и все. Запомнить это очень просто: «плюс» — интуитивно — это там где чего-то «больше», больше в данном случае зарядов (еще раз — не важно каких!) и текут они в сторону «минуса», где их мало и ждут.
Как с помощью компаса определить направление тока В проводнике?
Через любую точку около проводника с током можно провести магнитную линию. Направление линий магнитного поля совпадает с направлением северного конца магнитной стрелки компаса.
Железные опилки намагничиваются в поле проводника с током и действуют как стрелки компаса, указывая направление линий магнитной индукции (рис.
Как обозначают направление тока В проводнике?
Направление тока в проводнике обозначается «крестиком».
Для чего применяется правило Ленца?
Правило Ленца сегодня пытаются использовать в междугороднем пассажирском транспорте. Уже построены и испытываются опытные образцы поездов на так называемой магнитной подушке. Под днищем вагона такого поезда смонтированы мощные магниты, расположенные в считанных сантиметрах от стального полотна.
Как определить направление индукционного тока по правилу правой руки?
Для этого есть правило правой руки: Если вектор индукции будет входить в ладонь правой руки и большой палец будет отогнут на 90 градусов, указывая направление вектора скорости, то выпрямленные 4 пальца будут показывать направление индукционного тока.
Как определить направление индукционного тока Как формулируется правило Ленца?
Правило Ленца обычно формулируется следующим образом: Индукционный ток всегда имеет такое направление, что он ослабляет действие причины, возбуждающей этот ток.
Как найти ЭДС индукции В контуре?
С. индукции в замкнутом контуре I = ei/R, где R- сопротивление контура.
Что такое индукция простыми словами?
Индукция — это вид обобщения, связанный с предвосхищением результатов наблюдений и экспериментов на основе данных опыта. В индукции данные опыта «наводят» на общее, поэтому индуктивные обобщения рассматриваются обычно как опытные истины или эмпирические законы.
Как найти индукционный ток формула?
Для определения величины силы индукционного тока в указанном замкнутом проводнике применим формулу: I = εi / R = ΔФ / (R * Δt).
Как поставить направление тока?
Положительное направление электрического тока совпадает с направлением движения положительных зарядов. В металлическом проводе ток создаётся движением отрицательно заряженных электронов, поэтому положительное направление для тока противоположно направлению движения электронов.
Почему электроны движутся от минуса к плюсу?
Например, в электролитах ток создают ионы: как положительные, так и отрицательные.
Их движение противоположно. Так, отрицательно заряженные ионы движутся от катода к аноду, то есть от «-» в «+», а положительно заряженные ионы — от анода к катоду, то есть от «+» к «-».
Как выбирается направление постоянного тока?
Направление электрического тока
Направление движения заряженных частиц, образующих ток, зависит от знака их заряда. Положительно заряженные частицы будут двигаться от «плюса» к «минусу», а отрицательно заряженные — наоборот, от «минуса» к «плюсу».
Как направлен индукционный ток В стержне?
Правило Ленца, определяющее направление ЭДС индукции, заключается следующем: индукционный ток направлен так, что поток созданного им магнитного поля компенсирует те изменения внешнего магнитного потока, которые вызвали появление ЭДС индукции согласно (29.2).
Как найти силу тока В прямолинейном проводнике?
Определить силу тока можно из закона Ампера: Fa = I * B * l * sinα; I = Fa / (B * l). Вычисление силы тока: I = 20 / (10 * 0,1) = 20 А.
Ответ: Сила тока в прямолинейном проводнике составляет 20 А.
Как определить направление тока рукой?
Для тока в проводнике, движущемся в магнитном поле
Правило правой руки: «Если ладонь правой руки расположить так, чтобы в неё входили силовые линии магнитного поля, а отогнутый большой палец направить по движению проводника, то четыре вытянутых пальца укажут направление индукционного тока».
Как идёт ток В цепи от плюса к минусу?
Так вот, во всем этом зоопарке проще всего разобраться так: ток течет от плюса к минусу, и все. Запомнить это очень просто: «плюс» — интуитивно — это там где чего-то «больше», больше в данном случае зарядов (еще раз — не важно каких!) и текут они в сторону «минуса», где их мало и ждут.
Как определить направление движения переменного тока?
Сигналы переменного тока не имеют направления, но имеют характеристику известную как фаза, которая некоторым образом отражает направление тока. Если генератор сигналов подключен к трубе, то это вызовет течение тока сначала с Юга на Север, затем с Севера на Юг и так далее.
условных обозначений. Почему мы можем предположить направление тока при использовании закона Кирхгофа?
$\begingroup$
Исходное направление: При анализе электрических цепей фактическое направление тока через конкретный элемент цепи обычно неизвестно. Следовательно, каждому элементу схемы присваивается текущая переменная с произвольно выбранным опорным направлением. Когда схема решена, токи элементов схемы могут иметь положительные или отрицательные значения. Отрицательное значение означает, что фактическое направление тока через этот элемент цепи противоположно выбранному эталонному направлению.
Почему мы можем предположить направление и получить правильное значение и знак? Есть ли простое доказательство этого факта?
- электрические схемы
- условные обозначения
- системы координат
$\endgroup$
2
$\begingroup$
Есть ли простое доказательство этого факта?
Конечно; когда вы вставляете амперметр в ветвь цепи, есть два варианта полярности, которые равносильны выбору опорного направления.
Если два одинаковых амперметра, соединенных последовательно с противоположной полярностью, включить в ветвь цепи, они будут измерять один и тот же ток, но давать противоположный знак, поскольку каждый из них имеет разное опорное направление.
Однако они оба дают одну и ту же информацию. Для одного амперметра ток поступает на положительный вывод , и этот амперметр дает положительное показание. Для другого амперметра ток выходит из положительного вывода, и этот амперметр дает отрицательное показание.
В любом случае показания амперметра указывают правильное направление тока.
$\endgroup$
3
$\begingroup$
Вы можете предположить произвольное, но фиксированное направление тока в ответвлениях цепи, потому что результат просто меняет знак, когда вы меняете выбранное направление.
Предположим, у вас есть одноконтурная цепь, к которой подключены батарея и резистор. Теперь вы выбрали произвольное направление (нарисуйте стрелку) в резисторе и говорите, что ток, текущий в этом направлении стрелок, будет называться положительным током. Если вы нарисуете стрелку, идущую от плюса к минусу батареи, у вас будет положительный ток, потому что заряд течет через резистор от плюса к минусу. Если вы нарисуете стрелку в противоположном направлении (от минуса к плюсу), у вас будет отрицательный ток в этом направлении, что означает, что у вас есть положительный ток от плюса к минусу, как и раньше, когда вы описали ту же ситуацию со стрелкой от плюса к минусу.
.
$\endgroup$
2
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.
магнитных полей — Как определить направление протекания индуцированного тока?
Уравнение Максвелла говорит: индуцированное электрическое поле. Для ученика начальной школы это может показаться абракадаброй, но это означает, что «электрическое поле закручивается по часовой стрелке вокруг изменения магнитного поля»; обычно + ориентация против часовой стрелки по правилу правой руки; отрицательный знак делает это по часовой стрелке.
Итак, нам нужно сначала дать определение «магнитному полю». Один из популярных способов увидеть линии магнитного поля непосредственно, чтобы посмотреть на влияние магнитов на железные опилки, которые, естественно, покажут вам некоторые «линии», когда вы поднесете магнит поблизости; посмотрите эти изображения, если вы никогда не видели этот эффект раньше. Идея «магнитного поля» в основном заключается в том, что мы собираемся взять эти линии и добавить к ним идею «вперед» или «назад»: таким образом, эти линии «выходят» из северного полюса магнита и « войти в» южный полюс магнита.
Пожалуйста перечитайте этот параграф до тех пор, пока эта условность не станет твердой в вашей голове. Вы поймете, что это происходит, когда научитесь понимать, что Северный полюс Земли должен быть южным полюсом какого-то большого магнита, поэтому северные полюса магнитов указывают на север: магниты обычно стремятся выровняться с существующим магнитным полем, что означает магнитное поле. поле на поверхности должно быть направлено на север, а это значит, что оно должно идти в направлении Северного полюса Земли, что делает его южным магнитным полюсом.
Теперь вам нужно понять изменить в магнитном поле. Магнитное поле имеет как силу (насколько близки линии поля друг к другу), так и направление (направление, на которое указывают железные опилки, в сочетании с ориентацией вперед/назад, определенной выше). Если изменение увеличивает силу магнитного поля, например, когда вы приближаетесь к стержневому магниту, мы указываем изменение в том же направлении, что и магнитное поле.
Но если магнитное поле становится слабее, то изменение указывает на противоположное. Если направление магнитного поля меняется, то мы должны также включить составляющую, которая указывает перпендикулярно исходному магнитному полю, указывая направление, в котором оно изменяется. Полное описание того, как это сделать, известно как «векторное исчисление», и я могу дать только пару основных рекомендаций о том, как вычислить эти «изменения» без этой структуры.
Теперь: направьте большой палец левой руки в направлении изменения магнитного поля: тогда ваши пальцы согнутся в направлении индуцированного электрического поля. Это «по часовой стрелке», когда вы смотрите на свою руку большим пальцем или когда вы смотрите на изменение, указывающее на вас. Это означает, что если ток следует за этим скручиванием, он переходит к более высокому напряжению; или, если он противодействует этому скручиванию, он переходит на более низкое напряжение.
Это же «обратное» правило можно также сформулировать как закон Ленца .
Это говорит о том, что индукция работает как инерция: изменяющиеся магнитные поля создают электрические поля, которые вызывают ток, противодействующий изменению. Как вы знаете, провод также создает магнитное поле. Направление этого магнитного поля выглядит так: направьте большой палец правой руки в направлении тока, затем пальцы согните в направлении индуцируемого магнитного поля. Если вы соедините руки вместе, направив большой палец левой руки вверх, чтобы обозначить восходящее изменение магнитного поля, а затем приложите большой палец правой руки к указательному пальцу левой, вы увидите, что пальцы правой руки сгибаются в ладонь напротив большого пальца левой руки.
Закон Ленца дает потрясающую интуицию. Например: основной электрический компонент, известный как катушка индуктивности , представляет собой петлю из проволоки, обычно намотанную на какой-либо ферромагнитный материал. По закону Ленца, когда вы пытаетесь изменить ток, проходящий через него, он индуцирует напряжение, которое пытается поддерживать тот же ток, проходящий через него.