Закрыть

Типы проводников электрического тока: Проводники, изоляторы и полупроводники | Электрикам

Содержание

Проводники, изоляторы и полупроводники | Электрикам

Любое тело состоит из молекул и атомов. Атом включает в себя отрицательно заряженные электроны и положительно заряженное ядро. Электроны в атоме совершают орбитальные вращения вокруг ядра. В том случае, если сумма отрицательно заряженных электронов равна положительному заряду, то атом считается электрически нейтральным. В таблице Менделеева порядковый номер элемента определяется числом электронов атома с нейтральным зарядом. Электрический заряд электрона равен -1,6*10-19 Кл. Заряд ядра по абсолютному значению равен заряду электрона, умноженному на число электронов атома с нейтральным зарядом.

Электроны атомов, как правило, расположены на внешних или внутренних орбитах. Те электроны, что расположены на внутренних орбитах, относительно прочно связываются с ядром атома. Валентные электроны, т.е. те, которые находятся на внешних орбитах, могут отрываться от атома и находиться в «свободном» состоянии до тех пор, пока не присоединятся к новому атому. Атом, у которого отсутствует какое-либо количество электронов называется ионом с положительным зарядом. А вот атом, к которому присоединились электроны, называется ионом с отрицательным зарядом.

Процесс формирования ионов называется — ионизацией.
Количество «свободных» ионов или электронов, т.е. частиц, переносящих заряд, в единице объема вещества называют концентрацией носителей заряда.
Электрический ток — это упорядоченное движение положительно и отрицательно заряженных частиц.
Электропроводность — это способность вещества, под действием электрического поля, проводить через себя электрический ток.

Чем выше концентрация носителей заряда в веществе, тем больше его электропроводность. В зависимости от способности проводить электрический ток, вещества разделяют на 3 группы: проводники, полупроводники и диэлектрики.

Проводники электрического тока

Проводники это вещества с высокой электропроводностью. Проводников бывает 2 типа: с электронной проводимостью и ионной проводимостью. К электронной проводимости относятся металлы и их сплавы. В металлах электрический ток создается перемещением электронов. Проходящий через такие проводники ток никак не сказывается на материале и не изменяет его химическую составляющую.

Высокий уровень электропроводности металлов обусловлен тем, что в них много «свободных» электронов, находящихся в состоянии беспорядочного движения и заполняющие объём проводника словно газ. При таком активном движении электроны сталкиваются с ионами неподвижной кристаллической решётки, состоящей из атомов вещества. В следствии чего электроны изменяют направление движения, скорость и свою кинетическую энергию.

Если в проводнике 1-го типа есть электрическое поле, то на заряды проводника действуют силы этого поля, упорядочивая их движение. Свободные электроны двигаются не в хаотическом порядке, а в одном направлении противоположно направлению поля (от минусовой клеммы к плюсовой). Данное упорядоченное движение свободных носителей заряда под действием электрического поля является — электрическим током (проводимости).

Проводники 2-го типа представляют собой растворы или расплавы солей, кислот, щелочей и т. п. в которых не завися от прохождения тока наблюдается электролитическая диссоциация.

Электролитическая диссоциацияэто процесс распада нейтральных молекул на отрицательные и положительные ионы.

Положительные ионами выступают водород и ионы металлов. Отрицательные — гидроксильная группа и кислотные остатки.

Данные растворы или расплавы состоящие из ионов, частично или полностью, называются электролитами. Без воздействия внешнее электрическое поля, молекулы и ионы такого проводника будут находиться в состоянии хаотического движения.

При возникновении в таком проводнике электрического поля, движение ионов приобретает направленное упорядоченное движение, т. е. через проводник протекает ток (проводимости). Положительные ионы двигаются по направлению поля, а отрицательные против.

Полупроводники

Полупроводникиэто вещества, электропроводность которых зависит от температуры, освещенности, электрических полей и примесей.  К таким материалам относят: кремний, теллур, германий, селен, соединения металлов с серой и окислы металлов. Полупроводники отличаются еще и тем, что кроме электронной проводимости имеют и дырочную электропроводность. Дырочная электропроводность вызывается движением «дырок» из-за влияния электрического поля. «Дырки» — это свободные места в атомах, которые не заняты валентными электронами. Это подобно тому, что положительно заряженные частицы перемещаются так же, как и заряды, равные зарядам электронов. На сегодняшний день, использование полупроводников широко распространено в разных устройствах и приборах, например, в фоторезисторах и полупроводниковых диодах.

Электрические диэлектрики

Диэлектрики это те вещества, в которых при нормальных условиях очень малое количество свободных электрически заряженных частниц. В следствии чего они обладают низкой электропроводностью. К диэлектрикам относятся газы, минеральные масла, лаки и твердые материалы (кроме металлов). Однако, если на диэлектрик будет действовать высокая температура или сильное электрическое поле, то начнется расщепление молекул на ионы, которые потеряют вследствие этого воздействия свои изолирующие свойства.

Более подробно о диэлектриках в электрическом поле читайте в данной статье —>

#1. Как называются вещества с высокой электропроводностью?

#2. Как называется процесс распада нейтральных молекул на отрицательные и положительные ионы?

#3. Чем являются основные носители заряда в металлах?

Результат

Отлично!

Попытайтесь снова(

Электрический ток

Электрический ток - это направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля. Заряженные частицы в твердых веществах, например, металлах - это электроны, в жидких (электролитах) - ионы (анионы и катионы), в плазме и газах - электроны и положительные ионы, в полупроводниках - электроны и так называемые дырки.

Проводники, полупроводники и изоляторы.

Не все тела одинаково проводят электричество. Тела, хорошо проводящие электричество, называются ПРОВОДНИКАМИ, а плохо проводящими электричество – ИЗОЛЯТОРАМИ или ДИЭЛЕКТРИКАМИ. Существует и промежуточная группа тел, обладающая слабой способностью проводить электричество – ПОЛУПРОВОДНИКИ.

Поэтому абсолютно естественно, что провод, которым монтируется электрика в доме состоит из металлической части, как правило, меди или алюминия, обернутой в резиновое изоляционное покрытие, которое не проводит электрический ток. Классификация проводников показывает, что они бывают самые разные, но принцип их устройства будет всегда один: внутри проводящий материал, снаружи диэлектрик.

Проводники первого рода и проводники второго рода.

Проводники делятся на проводники первого рода и проводники второго рода. Проводники первого рода – металлы и их сплавы, а проводники второго рода - водные растворы кислот, солей и щелочей, сильно разряженные газы.

Твердые и жидкие проводники, прохождение через которые электрического тока не вызывает переноса вещества в виде ионов, называются проводниками первого рода. Электрический ток в проводниках первого рода осуществляется потоком электронов (электронная проводимость). К таким проводникам относятся твёрдые и жидкие металлы и некоторые неметаллы (графит, сульфиды цинка и свинца). Их удельное сопротивление r лежит в пределах 10–8 – 10–5 Ом×м. Температурный коэффициент проводимости отрицателен, то есть с ростом температуры электропроводность уменьшается.

Вещества, прохождение через которые электрического тока вызывает передвижение вещества в виде ионов (ионная проводимость), называются проводниками второго рода. Типичными проводниками второго рода являются растворы солей, кислот и оснований в воде и некоторых других растворителях, расплавленные соли и некоторые твёрдые соли. Температурный коэффициент электропроводности положителен.

Деление проводников в зависимости от типа проводимости (электронная или ионная) является условным. Известны твёрдые вещества со смешанной проводимостью, например Ag2S, ZnO, Cu2O и др. В некоторых солях при нагревании наблюдается переход от ионной проводимости к смешанной (CuCl).

Какие электроны называются свободными?

Если мы обратимся к основам электротехники, то мы вспомним, что все тела состоят из атомов. Атом в свою очередь сам состоит из миниатирных частиц: нейтронов, протонов и электронов. В зависимости от того, насколько сильна связь электрона с атомным ядром, лучше или хуже выражена проводимость материала.

К диэлектрикам относятся резина, стекло, слюда, фарфор, смола и многие другие материалы. Физическая сущность этих явлений заключается в следующем. В диэлектриках все электроны прочно удерживаются ядрами атомов. В проводниках же, например в металлах, существуют электроны, слабо связанные с ядрами. Эти электроны наиболее удалены от ядер и под воздействием электрического поля соседних ядер отрываются, переходя с внешних орбит одних атомов к другим, при этом они свободно или почти свободно перемещаются по проводнику. Такие электроны называются СВОБОДНЫМИ ЭЛЕКТРОНАМИ.

Скорость движения электронов.

Движение свободных электронов в проводнике происходит беспорядочно, и скорость их движения определяется тепловым состоянием проводника. Но если на проводник подействовать силами внешнего электрического поля, создав на его концах разность потенциалов, то под действием этих сил движение электронов будет упорядочено – направлено в одну сторону. Такое движение свободных электронов в металлическом проводнике называется ЭЛЕКТРОННЫМ ТОКОМ, а способность проводника проводить электронный ток – ЭЛЕКТРОННОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ.

В проводнике второго рода имеет место ИОННЫЙ ТОК, который возникает также под влиянием сил электрического поля. Этот ток представляет собой направленное движение положительных и отрицательных ионов. Способность проводников проводить ионный ток называется ИОННОЙ ПРОВОДИМОСТЬЮ.

Направление электрического тока.

В диэлектриках имеет место так называемый ТОК СМЕЩЕНИЯ, который возникает в результате смещения электронов в атомах под действием сил внешнего электрического поля. В вакууме ток создается потоком электронов, вылетающих с поверхности металлического проводника, а в разряженных газах – потоком электронов и ионов. В обоих случаях направленное движение электронов и ионов также происходит под влиянием внешнего электрического поля. Таким образом, ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК в проводящих средах есть направленное движение потока свободных заряженных частиц под действием сил внешнего электрического поля.

Направление движение свободных электронов можно получить, соединив, например, один конец металлической проволоки с металлическим шаром, заряженным отрицательно, а другой - с шаром, заряженным положительно. Электроны, имеющиеся в избытке на отрицательно заряженном шаре, направляются к положительно заряженному шару с недостатком электронов, т. е. по проволоке пройдет электрический ток. Он будет течь до тех пор, пока разность потенциалов между разноименно заряженными шарами не станет равной нулю. В нашем примере это произойдет почти мгновенно. Если же разность потенциалов между этими шарами поддерживать постоянно, то по проволоке будет идти электрический ток постоянный по величине и направлению.

Скорость распространения электрического поля.

Условно за направление электрического тока принято считать направление, обратное движению свободных электронов, т.е. направление тока от плюса к минусу. Скорость же распространения электрического тока по проводнику равна скорости распространения света в вакууме, т.е. 300 000 км/сек. Эту скорость электронов нельзя смешивать со скоростью поступательного движения электронов при электрическом токе, которая равна всего нескольким миллиметрам в секунду.

Как получить электрический ток?

Для получения электрического тока существуют специальные устройства, которые непрерывно поддерживают разность потенциалов на концах проводника. Эти устройства обычно называются ИСТОЧНИКАМИ ТОКА или ИСТОЧНИКАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ. Основными источниками тока являются:

  • Механические источники электрического тока – ЭЛЕКРИЧЕСКИЕ ГЕНЕРАТОРЫ, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую.
  • Химические источники электрической энергии - ГАЛЬВАНИЧЕСКИЕ ЭЛЕМЕНТЫ И АККУМУЛЯТОРЫ. В них химическая энергия преобразуется в электрическую.
  • Тепловые источники электроэнергии – ТЕРМОЭЛЕМЕНТЫ, в которых тепловая энергия преобразуется в электрическую.
  • В настоящее время также находят применение лучистые и атомные источники электрической энергии. Сначала в электрическую энергию преобразуется световая, а затем – ядерная энергия.

Независимо от того, по какому принципу работает тот или иной источник электрического тока, в каждом из них происходит процесс разделения электрических зарядов физических тел и вместе с тем процесс преобразования какого-либо вида энергии в электрическую.

Сегодня уже нет смысла рассуждать о пользе электричества. Оно используется повсеместно. Поэтому просто необходимо понимать природу этого явления, чтобы оно не причинило ущерб. Нужно принимать все меры предосторожности, чтобы не возникло короткого замыкания, вследствие которого может произойти пожар. И, конечно, надо быть крайне аккуратными, чтобы не получить удар электричеством, так как поражение электрическим током может быть смертельно опасным для жизни.

Во избежании неприятностей и опасных ситуаций для подключения или ремонта электропроводки вызывайте профессионального мастера. Созвонитесь с нашим оператором и закажите вызов электрика в Юбилейный или воспользуйтесь услугами электрика в городе Мытищи. А если нужен электромонтаж в Сергиевом Посаде в квартире или деревянном доме, то пригласите мастера-оценщика для составления сметы, а также посмотрите видео по электрике, выполненной нашими мастерами.

Если материал этой статьи был для вас интересен и полезен, поделитесь им со своими знакомыми в социальных сетях. Возможно, кому-то эта информация очень пригодится. C уважением, Королевский электрик в Щёлково.

классификация и маркировка, специальные и нестандартные

Содержание статьи:

Электротехническая промышленность предлагает клиентам широкий выбор проводников для создания электропроводки, подключения приборов к электросети. Все изделия (провода, шнуры, кабели) имеют свои технические характеристики, условия эксплуатации и назначение. Чтобы уметь разбираться в многообразии товаров и выбирать наилучший вариант для работ, нужно понимать, какие бывают провода и правильно расшифровывать маркировку.

Основные понятия

Строение кабеля

Провод – это изделие, которое состоит из нескольких частей, проводящее электрический ток. Проводники используются для подключения приборов к точке питания. К основным частям относятся ведущие жилы и изоляционный слой.

Под жилой понимают проволоку из металла, которая проводит электрический ток. Ее важнейшими характеристиками являются материал изготовления, количество тонких проволок и площадь поперечного сечения. Провода можно поделить на однопроволочные (монолитные) и многопроволочные. От количества жил зависит гибкость проводника – она увеличивается с ростом числа проволок. От площади сечения зависит то, какое количество тока может провести провод. Каждый материал может пропускать разный ток при равном сечении. Чтобы выбрать провод, нужно воспользоваться специальными таблицами, в которых указана максимальная нагрузка при определенной площади сечения.

Изоляция – это диэлектрический защитный слой, который помогает обезопасить человека от прямого контакта с проводником тока. Кроме этого изоляция позволяет размещать несколько жил рядом без риска возникновения короткого замыкания между нулем и фазой, а также защищает провод от негативного воздействия окружающей среды. Обычно изоляционный слой делается из ПВХ, резины, полиэтилена и других материалов.

Нередко делается несколько слоев изоляции. Дополнительные защитные слои необходимы при прокладке провода в сложных условиях, нестабильных грунтах, под дорогами. Также в состав входит броня, внешний и наружный защитный слои.

Информацию о материале провода и изоляции, площади сечения можно узнать в буквенно-цифровой маркировке. Она регламентирована правилами и является единой для проводов и кабелей разного назначения. Буквами указывается тип проводника, материал выполнения, гибкость и другие характеристики. Цифры показывают сечение и количество жил.

Различие проводников по материалу

Главными материалами, из которых создаются разные типы проводов, являются медь и алюминий. Реже жилы делаются из стальной проволоки. Виды кабелей и проводов и их назначение зависят от свойств, характеристик и положительных качеств того или иного материала.

Алюминий

Кабель с алюминиевыми жилами

Жилы, выполненные из алюминия, стали настоящим открытием в электротехнике. Алюминий является четвертым материалом по уровню электропроводности после серебра, меди и золота. Это позволило удешевить производство кабелей и сделать электрификацию проще.

К преимуществам можно отнести:

  • дешевизну;
  • химическую устойчивость;
  • малый вес.

Недостатки:

  • хрупкость;
  • разрушение защитной оксидной пленки под действием температуры;
  • сложность пайки;
  • ухудшение электропроводности из-за наличия примесей;
  • небольшой срок службы.

Алюминий требует регулярного обслуживания, поэтому такая проводка со временем обойдется дороже медной. К тому же невысокий срок службы и хрупкость делают невыгодным долгосрочное применение алюминия. По этой причине и соображениям безопасности алюминиевые провода запрещено использовать в прокладке новых силовых линий.

Медь

Медные жилы в кабеле

Медные проводники отличаются высокой электропроводностью. Другие преимущества:

  • высокая гибкость;
  • эластичность;
  • Надежность;
  • стойкость;
  • легкость пайки и сварки;
  • долгий срок службы.

Недостатки:

  • стоимость;
  • большой вес из-за высокой плотности;
  • окисление контакта на воздухе – необходимо смазывать поврежденное место специальными средствами.

Медь является более выгодной в использовании. Это связано с ее характеристиками, длительностью работы и простотой монтажа. Именно медные проводники используются во всех видах электропроводки.

Основные виды проводов

Важнейшим фактором при выборе электрического провода является мощность подключаемого бытового прибора. В быту чаще всего используются виды электропроводов ПУНП, ППВ, ПВС, ШВВП и другие.

Плоские провода

Провод ПУНП нестандартного белого цвета

Все кабели из этой группы имеют схожие характеристики и предназначение.

  • ПУНП – плоский проводник с защитой и медными однопроволочными жилами марки ПБПП (также может называться ПУНП) имеет сечение от 1,5 кв.мм до 6 кв.мм. В качестве наружной и внутренней изоляции используется ПВХ. Рабочие температуры – от -15° до +50°С. Минимальный радиус изгиба составляет 10 диаметров. Работает при напряжении до 250 В и частоте 50 Гц. Основное использование – осветительная группа, розетки.
  • ПБППг – Уже по названию можно понять отличительную черту данного проводника – это его гибкость. Многожильная структура позволяет уменьшить радиус изгиба до 6 диаметров. Остальные характеристики аналогичны ПБПП.
  • АПУНП – Провод с обозначением АПУНП является однопроволочным алюминиевым проводником. Сечение 2,5 – 6 кв.мм. Остальные характеристики аналогичны проводу ПУНП. Кабель используется редко, так как запрещен по положениям ПУЭ. Имеет низкую стоимость.

Все перечисленные плоские провода могут использоваться только в освещении. Для остальных целей лучше приобретать другие проводники.

С перемычками

Основные представители этой группы – ППВ, АППВ. ППВ легко определить по характерным перемычкам между жилами, которые выполнены из ПВХ, как и изоляционный слой. Состоит из 2-3 однопроволочных жил с сечением 0,75 -6 кв.мм. Работает при напряжении 450 В и частоте до 400 Гц. Рабочие температуры от -50°С до +70°С. Изоляция устойчива к горению, щелочам и кислотам. Может использоваться при влажности 100%. Минимальный радиус изгиба составляет 10 размеров диаметров.

Аналогом описанного проводника является АППВ с алюминиевыми жилами. Сечение начинается от 2,5 кв.мм. Эти типы проводов подходят для осветительной и силовой группы.

Одножильные

Провода АПВ

АПВ выполняется из алюминия и является одножильным проводником с сечением от 2,5 кв.мм. до 16 кв.мм. однопроволочный и 25-95 кв.мм. для многопроволочной структуры. В качестве изоляции используется ПВХ, позволяющий работать при 100% влажности и температурах от -50°С до +70°С. Ограничений в использовании нет.

Также представителями одножильных электромонтажных изделий являются ПВ1 и ПВ3. Цифры в маркировке указывают на класс гибкости. В качестве провода применяется однопроволочная медная жила с сечением 0,75-16 кв.мм. или многопроволочная с сечением 16-95 кв.мм. Мягкий провод ПВ3 активно используется в местах, где требуются частые изгибы и переходы.

Проводники для электрошнуров

Пример маркировки провода ПВС

ПВС – медный провод с многожильной структурой, имеющий сечение 0,75-16 кв. мм. Изоляция разноцветная для удобства работы мастера, оболочка белого цвета. Работает на частоте 50 Гц и напряжении 380 В. Имеет высокий уровень гибкости. Рассчитан примерно на 3000 сгибаний и более. Диапазон рабочих температур от -25°С до +40°С. Модификация ПВСУ применяется от -40°С до +40°С.

ШВВП – это медный многожильный проводник для соединения, состоящий из двух-трех многопроволочных жил. Сечение составляет 0,5-0,75 кв.мм. Не используется в прокладке электропроводки внутри стен. Основное применение – осветительная группа и маломощные бытовые приборы.

Силовые кабели

Кабель ВВГ различного сечения

Для внутренней и наружной прокладки электропроводки используются обжимные силовые кабели. Самым распространенным является отечественный ВВГ. Он используется для передачи тока напряжением до 1000 В. Есть разные модификации проводов с однопроволочными и многопроволочными жилами с сечением до 240 кв.мм. Внешняя и внутренняя изоляция выполнены из ПВХ. Максимальная рабочая температура +40°С, влажность 98%. К наиболее популярным модификациям относят АВВГ (из алюминия с однопроволочными жилами), ВВГнг (негорючий), ВВГз (с заполнением между изоляциями из резиновой стружки или нитей ПВХ). Минимальный радиус изгиба для всех модификаций составляет 10 диаметров.

NYM

Европейским аналогом ВВГ является NYM. Он более надежен, так как выполнен из высококачественных материалов и прошел более строгую проверку. По назначению является бытовым кабелем для розеток или освещения. Максимальное напряжение 660 В. Радиус изгиба составляет 4 диаметра. Диапазон рабочих температур от -40°С до +70°С. Нельзя использовать NYM при воздействии прямых солнечных лучей и прокладывать напрямую в бетон.

Гибкий кабель КГ состоит из 1-6 многопроволочных жил из меди. Он рассчитан на работу на напряжении до 660 В и частоту не более 400 Гц. Для внутренней и наружной изоляции используется резина, придающая проводу дополнительную гибкость. Работает при температурах от -60°С до +50°С. Область применения – подключение мощных установок (сварочная машина, нагреватель, генератор). Является дорогим, поэтому в быту чаще применяются кабели ВВГ.

ВББШв – медный проводник с одно- или многопроволочными жилами. Имеет сечение до 240 кв.мм. Изоляция выполнена из ПВХ материала. Под нижней оболочкой создана броня из двух лент из металла. Может выдерживать нагрузки до 1000 В и температуры от -50°С до +50°С. Обычно используют следующие модификации – АВББШв (из алюминия), ВББШвнг (не горючий), ВББШвнг-ls (нет выделения дыма и едкого газа при тлении).

Проводники для передачи информации

Антенный кабель РК75

Подключение телефонов, компьютеров, телевизионных антенн производится с помощью специальных кабелей для передачи информации.

Антенный кабель РК75 состоит из медной одно- или многопроволочной жилы. Сечение составляет 1 кв.мм. Изоляционный слой выполняют из полиэтилена и экранирующей оплетки. Наружная изоляция сделана из кембрика. Применяется для передачи слаботочных сигналов высокой частоты.

Компьютерная витая пара применяется для подсоединения ПК к локальной сети. Представляет собой 4 или 8 проводов, которые переплетаются друг с другом попарно. Для дополнительной защиты устанавливается разрывная нить. Есть разные виды кабелей с наличием и отсутствием экранирования, которые применяются для различных целей.

Телефонные провода являются слаботочными. Они позволяют монтировать телефонные линии в доме или прокладывать их между подстанциями.

Специализированные кабели

ВПП

Для работы в нестандартных условиях применяются проводники с особыми характеристиками. К ним относится нагревательный провод ПНСВ. Делается из стали и покрывается оцинковкой. Для изоляции выбирается термостойкий ПВХ или полиэтилен, сохраняющие свои свойства в диапазоне температур от -50°С до +80°С. Работают на нагрузке 220-380 В. Основная сфера применения – создание теплых полов.

ВПП – медный кабель с сечением до 25 кв.мм. имеет двойную изоляцию из полиэтилена или ПВХ. Работает до 660 В. Способен работать при резких скачках давления и температурах от -40°С до +80°С. Обычно применяется для запитывания насосов, которые опускаются в скважины.

РКГМ – медный одножильный силовой термоустойчивый монтажный кабель. Сечение достигает 120 кв.мм. Работает при напряжении до 600 В. В качестве материала изоляции применяют кремнийорганическую резину. Наружная оболочка выполнена из стекловолокна. Свойства сохраняются при температуре от -60°С до +180°С. Сфера применения – места с повышенными температурами (бани, сауны, электропечи).

Обычно используемые проводниковые материалы, типы проводников

Наиболее распространенными проводящими материалами для электрических линий являются медь, алюминий, стальной корпус из алюминия,  оцинкованная сталь и кадмиевая медь. Выбор конкретного материала будет зависеть от стоимости, требуемых электрических и механических свойств и  местных условий. Все проводники, используемые для воздушных линий, предпочтительно скручены, чтобы повысить гибкость. В многожильных проводниках  обычно имеется один центральный провод и вокруг этого, последовательные слои проводов, содержащие провода 6, 12, 18, 24 ……. Таким образом,  если имеется n слоев, общее количество отдельных проводов составляет 3n (n + 1) + 1. При изготовлении многожильных проводников последовательные  слои проводов скручены или спирально в противоположных направлениях, так что слои связаны друг с другом.

1. ТИПЫ ПРОВОДНИКОВ

1. Медь

Медь является идеальным материалом для воздушных линий из-за его высокой электропроводности и большей прочности на растяжение. Она всегда  используется в жесткой форме как многожильный проводник. Хотя жесткий рисунок слегка уменьшает электропроводность, она значительно увеличивает  прочность на растяжение. Медь имеет высокую плотность тока, т.е.. текущая пропускная способность меди на единицу площади X-области достаточно  велика. Это приводит к двум преимуществам. Во-первых, требуется меньшая площадь сечения X-проводника, а во-вторых, площадь, предлагаемая  проводником для ветровых нагрузок, уменьшается. Кроме того, этот металл является довольно однородным, долговечным и имеет высокую стоимость лома.  Вряд ли есть сомнения, что медь является идеальным материалом для передачи и распределения электроэнергии. Однако из-за более высокой стоимости и  отсутствия доступности она редко используется для этих целей. В настоящее время тенденция заключается в использовании алюминия вместо меди.

2. Алюминий

Алюминий дешевый и легкий по сравнению с медью, но имеет гораздо меньшую проводимость и прочность на растяжение. Ниже приведено сравнительное  сравнение двух материалов:

  • (Проводимость алюминия составляет 60% от содержания меди. Меньшая проводимость алюминия означает, что для любой конкретной эффективности  передачи площадь X-сечения проводника должна быть больше в алюминии, чем в меди. При таком же сопротивлении диаметр алюминиевого проводника  примерно в 1,26 раза превышает диаметр медного проводника. Увеличенное X-образное сечение алюминия обеспечивает большую поверхность для  давления ветра, и поэтому опорные башни должны быть спроектированы для большей поперечной прочности. Это часто требует использования более  высоких башен вследствие большего провисания.
  • Удельный вес алюминия (2,71 г / см 3) ниже, чем удельный вес меди (8,9 г / см 3). Поэтому алюминиевый проводник имеет почти половину  веса эквивалентного медного проводника. По этой причине несущие конструкции для алюминия не должны быть настолько прочными, как несущие медные  проводники.
  • Алюминиевый проводник является легким, подвержен большим колебаниям и, следовательно, требуется больше поперечных рычагов.
  • Из-за более низкой прочности на разрыв и более высокого коэффициента линейного расширения алюминия провисание больше в алюминиевых  проводниках. Учитывая комбинированные свойства стоимости, проводимости, прочности на растяжение, массы и т. д., алюминий имеет преимущество над  медью. Поэтому он широко используется в качестве материала проводника. Особенно выгодно использовать алюминий для передачи большого тока,  где размер проводника большой, а его стоимость составляет значительную долю от общей стоимости полной установки.

3. Стальной корпус из алюминия

Из-за низкой прочности на растяжение алюминиевые проводники дают большое провисание. Это запрещает их использование для больших пролетов и делает  их непригодными для передачи на большие расстояния. Чтобы увеличить прочность на растяжение, алюминиевый проводник армирован сердечником из  оцинкованной стальной проволоки. Полученный композитный проводник известен как алюминий из стали и сокращенно ACSR (усиленная алюминиевая  проводящая сталь).

Стальной алюминиевый проводник состоит из центрального сердечника из оцинкованной стальной проволоки, окруженной множеством алюминиевых нитей.  Обычно диаметр обеих стальных и алюминиевых проволок одинаковый. Х-секция двух металлов обычно находится в соотношении 1: 6, но может быть  изменена до 1: 4, чтобы получить большую прочность проводника. На рис. показан стальной алюминиевый провод, имеющий одну стальную проволоку,  окруженную шестью проводами из алюминия. Результатом этого композитного проводника является то, что стальной сердечник занимает больший процент  механической прочности, в то время как алюминиевые нити несут основную часть тока. Стальные алюминиевые проводники имеют следующие

Преимущества:

  • Армирование со сталью увеличивает прочность на разрыв, но в то же время сохраняет составной проводник. Таким образом, алюминиевые  проводники из стальной породы будут производить меньший прогиб, и, следовательно, могут использоваться более длинные пролеты.
  • Из-за меньшего провисания с алюминиевыми проводниками из стального сердечника можно использовать башни меньшей высоты.

 

4. Оцинкованная сталь

Сталь имеет очень высокую прочность на растяжение. Поэтому оцинкованные стальные проводники могут использоваться для чрезвычайно длинных  пролетов или для коротких участков, подверженных аномально высоким напряжениям из-за климатических условий. Они были признаны очень подходящими  в сельских районах, где основное внимание уделяется дешевизне. Из-за плохой проводимости и высокой стойкости стали такие проводники не подходят  для передачи большой мощности на большие расстояния. Однако они могут быть использованы для передачи небольшой мощности на небольшом расстоянии,  где размер медного проводника, желательный по экономическим соображениям, будет слишком мал и, следовательно, непригоден для использования из-за  плохой механической прочности.

5. Кадмиевая медь

В настоящее время проводящий материал используется в некоторых случаях из меди, легированного кадмием. Добавление 1% или 2% кадмия к меди  увеличивает прочность на растяжение примерно на 50%, а проводимость снижается только на 15% ниже, чем у чистой меди. Поэтому медный проводник  из кадмия может быть полезен для исключительно длинных пролетов. Однако из-за высокой стоимости кадмия такие проводники будут экономичными только  для линий с небольшим X-образным сечением, т. е. где стоимость материала проводника сравнительно мала по сравнению со стоимостью опор.

Разница между проводником и изолятором с таблицей сравнения

Проводник и изолятор - это типы материала. Одно из основных различий между проводником и изолятором состоит в том, что проводник позволяет энергии (то есть току или теплу) проходить через него, тогда как изолятор не позволяет энергии проходить через него. Некоторые другие различия между ними объясняются ниже в форме сравнительной таблицы.

Содержание: Проводник В / с Изолятор

  1. Таблица сравнения
  2. Определение
  3. Ключевые отличия
  4. Запомните

Сравнительная таблица

Основа для сравнения Проводник Изолятор
Определение Материал, пропускающий через него электрический ток или тепло. Ограничьте прохождение электрического тока или тепла через него.
Электрическое поле Существует на поверхности, но остается нулевым внутри проводника. Отсутствуют на изоляторе.
Магнитное поле Накопление энергии Не накапливать энергию
Потенциал Остаться неизменным во всех точках проводника. Остаться нулевым.
Теплопроводность Высокая Низкая
Ковалентная связь Слабая Сильная
Электропроводность Очень высокая Низкая
Сопротивление Низкое Высокое
Электроны Свободно перемещаются Не перемещаются свободно
Удельное сопротивление От высокого до низкого Высокое
Температурный коэффициент Положительный температурный коэффициент сопротивления Отрицательный температурный коэффициент сопротивления
Зона проводимости Полна электронов Остается пустой
Валентный пояс Остается пустым Полный электронов
Запрещенный зазор Запрещенный зазор нет Большой запрещенный зазор
Примеры Утюги, алюминий, серебро, медь и т. Д. Резина, дерево, бумага и т. Д.
Применение Для изготовления электрических проводов и проводников В качестве изоляции электрических кабелей или проводников, для поддержки электрического оборудования и т. Д.

Определение проводника

Проводник - это материал, который позволяет электрическому току или теплу проходить через него. Электроны в проводнике свободно перемещаются от атома к атому, когда к ним прикладывается разность потенциалов.Проводимость проводника зависит от количества свободных электронов на внешней оболочке орбиты. Проводимость материала прямо пропорциональна количеству свободных электронов.

Проводимость материала прямо пропорциональна количеству свободных электронов. Валентная зона и зона проводимости проводника накладываются друг на друга, и, следовательно, запрещенной запрещенной зоны нет. Сопротивление проводника очень низкое, из-за чего заряды свободно перемещаются с места на место при приложении к ним напряжения. Медь, алюминий, серебро, ртуть и т. Д. - некоторые из примеров проводника.

Определение изолятора

Материалы, которые не пропускают электрический ток или тепло, такой материал называется изолятором. Ковалентная связь между атомами изолятора очень сильна, поэтому электроны или заряды не перемещаются свободно. Удельное сопротивление изолятора очень высокое.

Запрещенная зона между валентной зоной и зоной проводимости изолятора очень велика, и, следовательно, электронам требуется большая энергия для перехода из валентной зоны в зону проводимости.

Изолятор в основном используется для разделения проводника и для поддержки электрического оборудования. Он также используется в электрическом кабеле. Бумага, дерево, фарфор и т. Д. - вот некоторые из примеров изолятора.

Ключевые различия между проводником и изолятором

  1. Проводник - это тип материала, который позволяет электрическому току или теплу проходить через него, тогда как изолятор не позволяет электрическому току или теплу проходить через него.
  2. Электрическое поле существует только на поверхности проводника и остается нулевым внутри проводника, в то время как его нет на изоляторе.
  3. Проводник, помещенный в магнитное поле, не накапливает энергию, тогда как изолятор накапливает энергию в магнитном поле.
  4. Теплопроводность проводника высокая, а теплопроводность изолятора низкая.
    • Теплопроводность - это свойство материала, которое позволяет теплу проходить через него без каких-либо препятствий.
  5. Ковалентная связь между атомами проводника очень слабая, тогда как в изоляторе она очень сильна.
    • Ковалентная связь - это химическая связь между атомами, которая включает обмен электронами.
  6. В проводнике электроны свободно перемещаются от атома к атому, когда к нему прикладывается разность потенциалов, тогда как в изоляторе электроны фиксируются за счет сил атомного уровня.
  7. Проводимость проводника высокая, а проводимость изоляторов низкая.
    • Проводимость - это скорость, с которой тепло или заряд протекает через материал.
  8. Сопротивление проводника очень мало, и поэтому электроны свободно перемещаются от атома к атому. Сопротивление изолятора очень высокое.
  9. Проводник имеет большое количество свободных электронов, тогда как изолятор не имеет большого количества свободных электронов.
  10. Потенциал на проводнике остается неизменным во всех точках, тогда как в изоляторах потенциал остается нулевым.
  11. Удельное сопротивление проводника варьируется от высокого до низкого, в то время как удельное сопротивление изолятора очень высокое.
    • Удельное сопротивление - это сопротивление материала.
  12. Проводник имеет положительный коэффициент термического сопротивления, тогда как изолятор имеет отрицательный коэффициент термического сопротивления.
    • Термический коэффициент сопротивления описывает изменение физических свойств материала с температурой. Если сопротивление увеличивается с повышением температуры, это называется положительным термическим коэффициентом сопротивления.При отрицательном тепловом коэффициенте сопротивление уменьшается с повышением температуры.
  13. Зона проводимости проводника заполнена электронами, тогда как зона проводимости изолятора пуста.
  14. Валентная зона проводника пуста, тогда как валентная зона изолятора заполнена электронами.
  15. В проводнике нет запрещенной зоны, тогда как в изоляторе она очень велика.
    • Запрещенная зона - это щель между валентной зоной и зоной проводимости материала.Он определяет проводимость материала. Если зазор невелик, то электрон легко перемещается из валентной зоны в зону проводимости, и, следовательно, материал рассматривается как проводник. Если зазор между ними большой, то материал выражается как изолятор.
  16. Медь, серебро, алюминий, ртуть - примеры проводника. Дерево, бумага, керамика и т. Д. Являются примерами изолятора.
  17. Жила используется для изготовления электрических проводов и кабелей.Изолятор используется для разделения токоведущих проводов и для поддержки электрического оборудования.

Запомните

Согласно IACS (Международный стандарт на отожженную медь), серебро считается наиболее проводящим материалом. Но стоимость серебра очень высока, и поэтому оно не используется для изготовления электрических проводов и кабелей.

Строительство, работа, типы и применение

Преобразование энергии из электрической в ​​механическую было объяснено Майклом Фарадеем, британским ученым в 1821 году.Преобразование энергии может быть выполнено путем размещения проводника с током внутри магнитного поля. Таким образом, проводник начинает вращаться из-за крутящего момента, создаваемого магнитным полем и электрическим током. Британский ученый Уильям Стерджен сконструировал машину постоянного тока в 1832 году на основе своего закона. Однако это было дорого и не подходило ни для каких приложений. Итак, наконец, первый электродвигатель был изобретен в 1886 году Фрэнком Джулианом Спрагом.

Что такое электродвигатель?

Электродвигатель можно определить как; это один из видов машин, используемых для преобразования энергии из электрической в ​​механическую.Большинство двигателей работают за счет связи между электрическим током и магнитным полем обмотки двигателя для создания силы в форме вращения вала. Эти двигатели могут запускаться от источника постоянного или переменного тока. Генератор механически аналогичен электродвигателю, однако работает в противоположном направлении, преобразуя механическую энергию в электрическую. Схема электродвигателя представлена ​​ниже.

Классификация электродвигателей может быть сделана на основе таких соображений, как тип источника питания, конструкция, тип выхода движения и применение.Они бывают переменного и постоянного тока, бесщеточные, щеточные, фазные, например, однофазные, двух- или трехфазные и т. Д. Двигатели с типичными характеристиками и размерами могут обеспечивать подходящую механическую мощность для использования в промышленности. Эти двигатели применимы в насосах, промышленных вентиляторах, станках, воздуходувках, электроинструментах, дисководах. Электродвигатель

Конструкция электродвигателя

Конструкция электродвигателя может быть выполнена с использованием ротора, подшипников, статора, воздушного зазора, обмоток, коммутатора и т. Д.

Конструкция электродвигателя

Ротор

Ротор в электродвигателе является подвижной частью, и его основная функция заключается во вращении вала для выработки механической энергии. Обычно ротор включает в себя проводники, которые проложены для проведения токов и сообщаются с магнитным полем в статоре.

Подшипники

Подшипники в двигателе в основном служат опорой для ротора для активации его оси. Вал двигателя расширяется с помощью подшипников под нагрузку двигателя.Поскольку силы нагрузки используются за пределами подшипника, эта нагрузка называется консольной.

Статор

Статор в двигателе является неактивной частью электромагнитной цепи. Он включает постоянные магниты или обмотки. Статор может быть изготовлен из различных тонких металлических листов, известных как ламинаты. В основном они используются для уменьшения потерь энергии.

Воздушный зазор

Воздушный зазор - это пространство между статором и ротором. Эффект воздушного зазора в основном зависит от зазора.Это основной источник низкого коэффициента мощности двигателя. Как только воздушный зазор между статором и ротором увеличивается, ток намагничивания также увеличивается. По этой причине воздушный зазор должен быть меньше.

Обмотки

Обмотки в двигателях - это провода, проложенные внутри катушек, обычно покрытые вокруг гибкого железного магнитного сердечника, чтобы образовывать магнитные полюса во время подачи тока. Медь является наиболее часто используемым материалом для обмоток двигателя.Медь является наиболее распространенным материалом для обмоток, также используется алюминий, хотя он должен быть твердым, чтобы надежно выдерживать аналогичную электрическую нагрузку.

Коммутатор

Коммутатор представляет собой полукольцо в двигателе, которое изготовлено из меди. Основная функция этого - связать щетки с катушкой. Кольца коммутатора используются для обеспечения того, чтобы направление тока внутри катушки менялось на противоположное каждый полупериод, поэтому одна поверхность катушки часто подталкивается вверх, а другая поверхность катушки толкается вниз.

Работа электродвигателя

В основном, большинство электродвигателей работают по принципу электромагнитной индукции, однако существуют различные типы двигателей, в которых используются другие электромеханические методы, а именно пьезоэлектрический эффект и электростатическая сила.

Основной принцип работы электромагнитных двигателей может зависеть от механической энергии, которая воздействует на проводник, используя поток электрического тока, и он помещается в магнитное поле. Направление механической силы перпендикулярно магнитному полю, проводнику и магнитному полю.

Типы электродвигателей

В настоящее время наиболее часто используемые электродвигатели включают электродвигатели переменного тока и электродвигатели постоянного тока

Электродвигатели переменного тока

Двигатели переменного тока подразделяются на три типа: асинхронные, синхронные и линейные двигатели

  • Асинхронные двигатели подразделяются на два типа, а именно однофазные и трехфазные двигатели
  • Синхронные двигатели подразделяются на два типа, а именно гистерезисные и реактивные двигатели

Двигатель постоянного тока

Двигатели постоянного тока подразделяются на два типа, а именно двигатели с самовозбуждением и двигатели с независимым возбуждением

  • Самовозбуждающиеся двигатели подразделяются на три типа, а именно: серийные, составные и параллельные двигатели
  • Составные двигатели подразделяются на два типа, а именно: короткие и длинные параллельные двигатели

Применения электродвигателя

Электродвигатели могут применяться в следующих областях: следующее.

  • Применение электродвигателей в основном включает нагнетатели, вентиляторы, станки, насосы, турбины, электроинструменты, генераторы переменного тока, компрессоры, прокатные станы, корабли, грузчики, бумажные фабрики.
  • Электродвигатель является важным устройством в различных приложениях, таких как HVAC- отопление, вентиляционное и охлаждающее оборудование, бытовые приборы и автомобили.

Преимущества электродвигателя

Электродвигатели имеют несколько преимуществ по сравнению с обычными двигателями, которые включают следующее.

  • Первичная стоимость этих двигателей невысока по сравнению с двигателями, работающими на ископаемом топливе, но их номинальная мощность в лошадиных силах одинакова.
  • Эти двигатели содержат движущиеся части, поэтому срок службы этих двигателей больше.
  • Мощность этих двигателей составляет до 30 000 часов при надлежащем обслуживании. Таким образом, каждый двигатель не требует особого обслуживания.
  • Эти двигатели чрезвычайно эффективны и обеспечивают автоматическое управление функциями автоматического запуска и останова.
  • Эти двигатели не используют топливо, потому что не требуют обслуживания моторным маслом или аккумулятором.

Недостатки электродвигателя

К недостаткам этих электродвигателей можно отнести следующее.

  • Большие электродвигатели нелегко перемещать, поэтому следует учитывать точное напряжение и ток питания.
  • В некоторых ситуациях дорогостоящее расширение линии является обязательным для изолированных областей, где нет доступа к электроэнергии.
  • Обычно эти двигатели работают более эффективно.

Таким образом, все дело в электродвигателе, и его основная функция заключается в преобразовании энергии из электрической в ​​механическую.Эти двигатели очень тихие и удобные, в них используется переменный ток или постоянный ток. Эти двигатели доступны везде, где механическое движение может происходить с использованием переменного или постоянного тока. Вот вам вопрос, как сделать электродвигатель?

MCQ по току электричества с ответами (физика)

Здесь вы можете найти MCQ по текущему электричеству с ответами по физике. Эти вопросы с выбором из нескольких вариантов текущего электричества будут полезны студентам инженерных специальностей, преподавателям и другим специалистам.

Ниже приведены текущие MCQ по физике электричества с ответами.

Раздел I: Текущие MCQ электроэнергии - Введение

Попрактикуемся в MCQ базового уровня по текущей электроэнергии.

1. Из какой части атома исходит электрический ток?

A. ядро ​​
B. весь атом, действующий как единое целое
C. положительно заряженные протоны
D. отрицательно заряженные электроны

Ответ: D

Электрический ток исходит от отрицательно заряженных электронов

2.Что из следующего верно относительно электрических сил?

A. Как заряды притягиваются, в отличие от зарядов отталкиваются.
B. Электрические силы создаются электрическими зарядами. 90–160 C. Положительные и отрицательные заряды могут образовывать третий тип. 90–160 D. Электрические силы слабее гравитационных.

Ответ: B

Электрические силы создаются электрическими зарядами

3. Как установить электрический заряд?

А.Электроны могут быть удалены из атомов и аккумулированы, чтобы произвести отрицательный заряд.
B. Атомы, из которых удалены электроны, производят положительный электрический заряд.
C. И A, и B.
D. Ни A, ни B.

Ответ: C

Пояснение: Удаленные электроны производят положительный электрический заряд и отрицательный заряд

4. Какой процесс иногда вызывает статическое электричество, когда человек расчесывает волосы?

А.Трение между расческой и волосами передает электроны.

B. Индукция между расческой и волосами.

C. Удержание между расческой и волосами.

D. При контакте гребня с волосами возникает заряд.

Ответ: A

Пояснение: статическое электричество иногда генерируется трением

5. Сопротивление провода обратно пропорционально:

А. Площадь поперечного сечения

B. Удельное сопротивление

С.Длина

D. Температура

Ответ: A

Пояснение: Сопротивление провода обратно пропорционально площади поперечного сечения

.

6. Напряжение имеет вид:

A. Кинетическая энергия

B. Потенциальная энергия

C. Потенциальная и кинетическая энергия

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: B

Пояснение: Напряжение - это форма потенциальной энергии

7.Соотношение напряжения и электрического тока в замкнутой цепи:

A. Уменьшается

B. Увеличивает

C. Остается постоянным

D. Варьируется

Ответ: C

Пояснение: Соотношение напряжения и электрического тока в замкнутой цепи остается постоянным

8. Кривая, представляющая закон Ома:

A. Линейный

B. функция косинуса

К. Парабола

Д.Гипербола

Ответ: A

Пояснение: Кривая, представляющая закон Ома, является линейной

9. Какое соотношение между электрическими величинами устанавливает закон Ома?

А. Вольт = ток, умноженный на сопротивление

В. Вольт = ток, деленный на амперы

В. Вольт = кулоны, разделенные на заряд

D. Вольт = сопротивление, умноженное на заряд

Ответ: A

Пояснение: вольт = текущее время сопротивление

10.Сопротивление - это мера сопротивления материала

А. напряжение

Б. текущий

C. электрическая сила.

D. Движение протонов.

Ответ: B

Объяснение: Сопротивление - это мера сопротивления материала текущему

11. Электрический ток определяется как поток

A. Электрический заряд в вольт / с.

Б. протонов в единицах протонов в секунду.

C. электрический заряд в кулонах в секунду.

D. Электроны в единицах электронов в секунду.

Ответ: C

Пояснение: электрический заряд в кулонах в секунду

12. Каковы основные компоненты простой электрической схемы?

A. Источник энергии

Б. соединительные провода

C. переключатель

D. Все вышеперечисленное

Ответ: D

Пояснение: источник энергии, провода и переключатель являются основными компонентами

13 Что необходимо для выработки электрического тока?

А. Источник напряжения

B. Источник энергии, перемещающий заряды

C. Электрическое поле, движущееся по проводнику

D. Любой из вышеперечисленных

Ответ: D

Пояснение: для выработки постоянного электрического тока Источник энергии, Источник напряжения

Требуется электрическое поле

14 Что из нижеперечисленного не относится к электрической классификации материалов?

A. Полупроводники

Б.Полуизоляторы

C. Изоляторы

D. Кондукторы

Ответ: B

Пояснение: Полуизоляторы, которые иногда проводят, а иногда изолируют.

15. Назовите материалы, содержащие много свободных электронов.

А. изоляторы

Б. кондукторы

С. Полупроводники

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: B

Пояснение: В атоме свободные электроны находятся на внешней орбите. Он может легко перетекать от одного атома к другому при приложении напряжения. Так его называют дирижером.

16. Что из перечисленного не является типом источника энергии?

Генератор А.

B. солнечная батарея

C. реостат

D. аккумулятор

Ответ: C

Пояснение:

«Генератор = механическая энергия в электрическую энергию»,

Солнечный элемент = энергия света в электрическую энергию, батарея = химическая энергия в электрическую энергию.

Реостат = переменное сопротивление

17. Когда два положительно заряженных материала будут помещены близко друг к другу, тогда:

А. будут отталкивать друг друга

B. становится отрицательным

C. привлечет друг друга

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: A

Объяснение: Как заряд Отталкивать друг друга

18. Электроны на внешней орбите называются

А.снаряды

B. valences

C. ядер

D. Все вышеперечисленное

Ответ: B

Пояснение: Электроны на внешней орбите называются валентностями

.

19. Последовательная цепь состоит из трех резисторов номиналами 140, 250 и 220. Общее сопротивление

А. 330

Б. 610

С. 720

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: B

Пояснение: Последовательность означает, что ток такой же, поэтому все резисторы добавлены 140 + 250 + 220 = 610

20.Когда будет течь ток в цепи?

А. выключатель замкнут

B. выключатель разомкнут

C. Переключатель открыт или закрыт

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: A

Объяснение: Когда переключатель замкнут в любой цепи, он действует как замкнутая цепь, поэтому ток течет только в замкнутой цепи.

Раздел 2 - Текущие вопросы по электричеству с несколькими вариантами ответов

Это раздел 2 MCQ по текущему электричеству (физика) с решениями.18 электронов

22. Когда один из трех последовательных резисторов удаляется из цепи и цепь снова подключается, ток

A. увеличивается вдвое

Б. увеличивает

C. уменьшается вдвое

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: B

Пояснение: Когда сопротивление уменьшается, ток увеличивается. Поскольку R = V / I, сопротивление и ток обратно пропорциональны.

23. Если батареи 24 В и 10 В последовательно соединены друг с другом, общее напряжение составит

А.14 В

Б. 10 В

В. 24 В

Д. 34 В

Ответ: A

v1-V2 (т.е.): 24-10 = 14 В.

24. Последовательная цепь состоит из трех резисторов. Два резистора по 1,4 кОм каждый. Общее сопротивление 12 кОм. Величина третьего резистора

А. 92 кОм

Б. 920 Ом

В. 9200 Ом

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: C

Пояснение:

r1 + r2 + r3 =

рандов

1.4 +1,4 + Х = 12

x = 9,2 килоом

9200 Ом

25. Резистор 430, резистор 210 и резистор 100 подключены параллельно. Общее сопротивление:

А. 0,017 Ом

Б. 58,82 Ом

C. 58,82 кОм

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: B

Пояснение:

1 / R = (1/430 ​​+ 1/210 + 1/100)

R = 58,82 Ом

26. Единица мощности в системе СИ _________.

А. Джоуль

Б. Ампер

К. Ватт

Д. Ом

Ответ: C

Пояснение: Единица мощности в системе СИ - ватт

.

27. Согласно закону Ома, если напряжение увеличивается, а сопротивление остается прежним:

A. сопротивление уменьшается

B. ток увеличивается

C. ток остается прежним

D. ток уменьшается

Ответ: B

Пояснение:

В = ИК

SO, если сопротивление постоянное, И если напряжение увеличивается, тогда ток также увеличивается, потому что они пропорциональны друг другу

28.Прибор, используемый для измерения электрического тока:

A. гальванометр

Б. Амперметр

В. Вольтметр

D. потенциометр

Ответ: B

Пояснение:

Прибор для измерения электрического тока - амперметр

.

29. Количество работы, выполненной в джоулях, когда один единичный электрический заряд перемещается из одной точки в другую в электрической цепи, называется:

А.сопротивление

B. разность потенциалов

C. текущий

D. заряд

Ответ: B

Пояснение: Количество выполненной работы в джоулях, когда один единичный электрический заряд перемещается из одной точки в другую в электрической цепи, называется разностью потенциалов

30. Прочность материала зависит от:

A. Температура

B. длина жилы

В. Площадь поперечного сечения

Д.Все вышеперечисленное

Ответ: D

31. Соотношение между разностью потенциалов (В) и током (I):

А. В α I

Б. В α I2

В. В α 1 / I

D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: A

В α I, В = ИК

32 Связь между разностью потенциалов (V) и током (I) была обнаружена:

A. Вольт
B.Ом
C. Ньютон
D. Ампер

Ответ: B

Связь между разностью потенциалов (V) и током (I) была обнаружена Ом

33.Какой провод чаще всего используется в электронике?

A. медь
B. алюминий
C. золото
D. серебро

Ответ: A

34. Дайте название компонентам, которые предназначены для противодействия протеканию тока.

А. конденсатор
В. резисторы
В. индуктор
Д. ЭДС

Ответ: B

35. Из чего состоит реостат?

A. Только дворник
B. Контакт дворника и резистора
C.якорь
D. oly резистор дорожка

Ответ: B

36. Единица измерения электрического тока в системе СИ:

.

A. Ом
B. Вольт
C. Ампер
D. Ватт

Ответ: C

Единица измерения электрического тока в системе СИ - ампер

37 Скорость протекания электрического заряда известна как:

A. электрический потенциал
B. электрическое сопротивление
C. электрический ток
D. Ничего из вышеперечисленного

Ответ: C

Скорость прохождения электрического заряда известна как электрический ток

38.Идеальный вольтметр должен иметь:

A. Бесконечное сопротивление
B. Очень низкое сопротивление
C. Удвоенное сопротивление
D. Сопротивление равно цепи

Ответ: A

Идеальный вольтметр имел бы бесконечное сопротивление

39. Сопротивление R провода длины L определяется соотношением:

A. R = L / Ρa
B. R = L / A
C. R = ρL / A
D. Ни один из вышеперечисленных

Ответ: C

Сопротивление «R» провода длиной «L» определяется соотношением R = ρL / A

40.Единица ЭДС ___________.

A. Вольт
B. Джоуль
C. Ампер
D. Ватт

Ответ: A

Единица измерения ЭДС - Вольт

Это все о MCQ по текущему электричеству для предмета Физика. Надеюсь, что эти текущие MCQ по электричеству помогут вам набрать больше очков.

Сообщите нам, понравился ли вам контент.

Общие сведения об электричестве - Узнайте об электричестве, токе, напряжении и сопротивлении


Дом > Поддержка> Общие сведения об электричестве
Общие сведения об электричестве

Что такое электричество?

Любая бытовая техника, которую мы используем в нашей повседневной жизни, например, бытовая техника, оргтехника и промышленное оборудование, почти все это требует электричества. Следовательно, мы должны понимать электричество.

Первый вопрос, который мы узнает ответ: " откуда электричество родом из? "

Все дела состоят из атомы. Затем задайте следующий вопрос: « Что такое атомы? ».
Атомы - это самая маленькая часть элемента.Они состоят ядра и электронов, электроны окружают ядро. Элементы идентифицируются по количеству электронов на орбите вокруг ядра атомов и числом протонов в ядре.


Ядро состоит из протонов и нейтронов, а количество протоны и нейтроны уравновешены. У нейтронов нет электрического заряда, протоны имеют положительный заряд (+), а электроны - отрицательный заряды (-). Положительный заряд протона равен отрицательному заряду электрона.

Электроны связаны по своей орбите за счет притяжения протонов, но электроны во внешней зоне могут покинуть свою орбиту путем некоторые внешние силы. Их называют свободными электронами, которые движутся от одного атома к другому, возникают потоки электронов. Это основа электричества. Материалы, позволяющие свободно перемещающиеся электроны называются проводниками а материалы, которые позволяют перемещаться небольшому количеству свободных электронов, называются изоляторы .

Все вещества состоят из атомов, имеющих электрические заряды. Следовательно, у них есть электрические заряды. Что касается сбалансированного количество протонов и электронов, сила положительного заряда и сила отрицательного заряда сбалансирована. Это называется нейтральным состоянием. атома. (Число протонов и электронов остается равным.)

" Статическое электричество " представляет собой ситуацию, когда все вещи состоят из электрических обвинения.Например, трение материала о другой может вызвать статическое электричество. Свободные электроны одного материала двигаться с силой, пока они не освободятся от своих орбит вокруг ядра и перейти к другому. Электроны одного материала уменьшаются, он представляет собой положительный заряд. В то же время электроны другого увеличиваются, он имеет отрицательные заряды.

В общем заряд производство материи означает, что материя имеет электрические заряды.Он имеет положительный и отрицательный заряды, что выражается в кулон.


Ток, Напряжение и сопротивление


Что сейчас?

Электрическое явление вызвано потоком свободные электроны от одного атома к другому.Характеристики тока электроэнергии противоположны тем статического электричества.

Провода состоят из проводников, например медных. или алюминий. Атомы металла состоят из свободных электронов, которые свободно переходить от одного атома к другому. Если добавлен электрон в проводе свободный электрон притягивается к протону, чтобы оставаться нейтральным. Вытеснение электронов с их орбит может вызвать недостаток электронов. Электроны, которые непрерывно движутся по проволоке, называются Electric. Текущий .



Для одножильных проводов
электрический ток относится к направленным от отрицательного к положительному электрону от одного атома к другому. Жидкость проводники и газопроводы, электрический ток относится к электронам а протоны текут в обратном направлении.

Ток - это поток электронов, но ток и электроны текут в противоположное направление. Ток течет от положительного к отрицательному и электроны перетекают с отрицательного на положительный.


Ток определяется количеством электронов, проходящих через сечение проводника за одну секунду. Ток измеряется в ампер , что сокращенно « ампер ».Символ усилителя - это буква « A ».

А ток в один ампер означает что ток проходит через поперечное сечение двух проводников, которые расположены параллельно на расстоянии 1 м друг от друга с 2x10 -7 Ньютон сила на метр возникает в каждом проводнике. Это также может означать сборы одного кулона (или 6,24x10 18 электронов), проходящего через поперечное сечение проводника за одну секунду.


Что такое напряжение?

Электрический ток - это поток электронов в проводнике. Сила необходим для протекания тока через проводник, называется напряжение и потенциал - это другой срок напряжения. Например, у первого элемента больше положительные заряды, поэтому он имеет более высокий потенциал. С другой стороны, второй элемент имеет более отрицательные заряды, поэтому он имеет более низкий потенциал.Разница между двумя точками называется разность потенциалов .

Электродвижущая сила означает силу, которая заставляет ток непрерывно течь через дирижер. Эта сила может быть создана генератором энергии, аккумулятор, аккумулятор фонарика и топливный элемент и т. д.

Вольт, сокращенно « В », это единица измерения измерения взаимозаменяемы для напряжения, потенциала, и электродвижущая сила.Один вольт означает силу, которая заставляет ток в один ампер проходит через сопротивление в один Ом.

Что такое сопротивление?
Электроны движутся через проводник при протекании электрического тока. Все материалы мешают протекание электрического тока до некоторой степени. Эта характеристика называется сопротивлением .Сопротивление увеличивается с увеличением длины или уменьшением поперечного сечения материал.

Единица измерения сопротивления - Ом и его символ - греческая буква омега ( Ω ). Сопротивление в один Ом означает, что проводник пропускает ток. на один ампер течь с напряжением один вольт.

Все материалы имеют различие в пропускании электронов.Материалы которые позволяют свободно перемещаться большому количеству электронов, называются проводниками такие как медь, серебро, алюминий, раствор хлористоводородной, серной кислота и соленая вода. Напротив, материалы, пропускающие мало электронов для протекания называются изоляторы типа пластик, резина, стекло и сухая бумага. Другой тип материалов, полупроводники имеют характеристики как проводников, так и изоляторов.Oни позволяют электронам двигаться, имея возможность контролировать поток электронами и примерами являются углерод, кремний, германий и т. д.

Сопротивление проводника зависит от двух основных факторов, а именно:

1. Виды материала
2. Температура материала

Как измерить ток

Прибор для измерения силы тока называется амперметр или амперметр .
Шаги для измерения тока Подключите небольшую лампочку к сухой батарее.Измерьте ток который проходит через лампочку при подключении положительной клеммы (+) амперметра к отрицательной клемме (-) сухого элемента (см. рисунок)
Указания по технике безопасности при измерении силы тока;
1. Оценить ток, требующий измерения затем выберите подходящий амперметр, так как каждый амперметр имеет разные предел измерения тока.
2. Убедитесь, что соединение с плюсовой клеммой (+) и отрицательная клемма (-) амперметра правильные.
3. Не подключайте клеммы амперметра напрямую сушить клеммы ячеек. Так как это может повредить счетчик.

Как измерить напряжение
Прибор для измерения напряжения, разницы Потенциальная или электродвижущая сила называется вольтметром .

Шаги для измерения напряжения
Подключите маленькую лампочку к сухому элементу. Вольтметр есть подключен параллельно лампочке для измерения напряжения через лампочку. Подключите положительный вывод (+) вольтметр к плюсовой клемме (+) сухого элемента и подключите отрицательная клемма (-) вольтметра к отрицательной клемме (-) сухой ячейки (см. рисунок).
Указания по технике безопасности при измерении вольтаж;
1. Оценить напряжение, необходимое для измерения затем выберите подходящий вольтметр
, поскольку каждый вольтметр разработан с учетом предела измерения напряжения
.
2. Убедитесь, что подключение положительной клеммы (+) и отрицательная клемма (-) вольтметра правильные.

Как измерить сопротивление
Инструмент, используемый для измерения Сопротивление называется тестером или мультиметром .Мультиметр или тестовый метр используется для изготовления различных электрических измерения, такие как ток, напряжение и сопротивление. Он сочетает в себе функции амперметра, вольтметра и омметра.

Шаги для измерения сопротивления
Поверните лицевую шкалу в положение для требуемого измерения, сопротивление, затем коснитесь обоих выводов мультиметра (см. рисунок 1) и отрегулируйте диапазон измерителя на 0 Ом.Touch оба вывода измерителя к сопротивлению и взять чтение (см. рисунок 2).


Как работает электричество?

Электрический ток - это способность делать работу.Электрический ток можно преобразовать в тепло, мощность и магнетизм, чтобы назвать несколько.

Электрический ток классифицирован по своим функциям и трем основным типам:

1.

Теплоэнергетика

2.

Электрохимия

3.

Магнетизм


1. Тепло и энергия используется для производства тепла и электроэнергии.
Например, нихромовая токоведущая проволока. проволока имеет высокое сопротивление и выделяет тепло.Это применяется быть составной частью электрических духовок, тостеров, электрических утюгов и лампочки и др.

Эксперимент проводится путем измерения нагреть количество воды калориметром. Увеличьте напряжение на Проведите вариаком и подключите амперметр и вольтметр для измерения ток и напряжение.
Установите шкалу переменного тока для регулировки значения напряжения и тока нихромовая проволока и ток периодически пропускается и измерить количество тепла от нихромовой проволоки.Есть какие-то указания напряжения и тока. Если напряжение, ток и время увеличиваются, количество тепла также увеличится. Они выражаются отношение, как показано ниже.

Это называется Джоуля. закон . Количество тепла зависит от напряжения время тока и интервал времени.По закону Ома V (напряжение) = I (ток) x R (сопротивление), следовательно,

Количество тепла зависит от текущий квадрат, умноженный на сопротивление и интервал времени.

При пропускании тока через нихромовую проволоку в воде ток превращается в тепло, и температура повышается. Работу выполняет тепло, выделяемое в электрической цепи, которая называется Electric мощность .

Измеряется электрическая мощность в ватт-часах (Втч), а количество тепла измеряется в калориях. (Cal).

Работа выполняется за счет выделяемого тепла в электрической цепи написано мощность, что означает что номинальная работа выполняется в цепи, когда ток 1 А с Применяется 1 вольт, а его единица измерения - ватт.

2. Электрохимия

Например, когда ток проходит через хлорид натрия (NaCl), химическая реакция, называемая электролизом. имеет место. Применяется для производства электролиза, цинкования. и аккумулятор и т. д.


Эксперимент проводится путем пропитывания двух платиновых (Pt) пластин. в расплаве соли. Подключите батареи к двум платиновым пластинам, ток проходит через расплав соли и производит хлор пузыри вокруг положительной пластины (+) и пузырьки водорода вокруг отрицательной пластины (-), поскольку хлорид натрия составляет натрия (Na) и хлорида (Cl).Когда хлорид натрия тает в воде, элементы разделяются. Натрий имеет положительные заряды (+), а у хлора отрицательные заряды (-) и эти заряды называются ионами . Расплав соли имеет оба положительных заряда, которые называются анодами , , а отрицательные заряды называются катодами . Состояние разделенных элементов называется ионизация .Если соль растапливается водой, в растворе имеются ионы, называется раствор электролита . И если текущий проходит через раствор электролита, химическая реакция происходит электролиз.

3. Магнетизм

Пример данной электромонтажной работы - токоведущий проволока, возникают магнитные линии потока.Это применяется для производства электродвигатели, электрические трансформаторы и магнитофоны, пр.

Понимание смысла магнетизма:
Что такое магнетизм?

Составная формула магнита: Fe 3 O 4 . Все магниты обладают двумя характеристиками. Во-первых, они привлекают и держи железо.Вторичный, если свободно двигаться, как компас игла, они займут положение север-юг. Любые материалы Имеют такие характеристики, они называются магнитом .

Характеристики магнита
Каждый магнит имеет два полюса, один северный полюс и один южный полюс.
Противоположные полюса притягиваются друг к другу, в то время как полюса отталкивают друг друга.

Электричество и магнитное поле

Когда магнитная стрелка находится рядом с электрическим проводом, который ток проходит, магнитная стрелка включает направление протекания тока (см. рисунок 1 и 2).Следовательно, электрический ток также создает связанный магнитный силу или говорят, что электричество способно производить магнитное поле.

Когда магнитная игла помещена в катушку с проволокой с одной петлей (см. рисунок) и ток проходит через проволочную катушку, магнитный игла поворачивается в направлении, показанном на рисунке выше.А направления магнитных линий потока показаны стрелки.

Когда магнитная игла помещена в проволочную катушку с множеством петель как показано на правом рисунке, ток проходит через катушка. Направление магнитных линий магнитных параллелей катушка проволоки. Характеристики магнитных линий потока как характеристики магнита, но без магнитного полюса.

Когда катушка с токоведущим проводом помещается рядом с железным стержнем, железный стержень немного сдвинется (см. рисунок 1). Если сердечник размещен в катушке из проволоки железный стержень сильно притягивается (см.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *