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电流,电流源:定义和精华

从物理学的角度来看,每个人都知道电流是指带有电荷的粒子的定向运动。 为了产生它,在导体中形成电场。 电流长时间持续存在也是必要的。

电流源可以是:

  • 静态的;
  • 化学;
  • 机械;
  • 半导体。

在它们的每一个中,进行工作,其中不同带电粒子被分离,即,产生电流源的电场。 分离时,它们在导线连接处的极点处积聚。 当极通过导体连接时,具有电荷的粒子开始移动并形成电流。

电流源:电机发明

直到十七世纪中叶,花了很多精力来获得电流。 同时,越来越多的科学家处理这个问题。 而奥托·冯·盖里奇(Otto von Guericke)发明了世界上第一台电动汽车。 在一次硫化试验中,将其熔化在中空玻璃球内,固化并粉碎玻璃。 Gerike加强了球,使其扭曲。 旋转并按下一块皮革,他收到火花。 这种摩擦显着缓解了短期电力收入。 但随着科学的进一步发展,更难解决的问题得到解决。

问题是Gerica的收费很快就消失了。 为了增加电荷的持续时间,将物体放置在密闭容器(玻璃瓶)中,电气化材料是带有指甲的水。 当两侧的瓶子被导电材料(例如箔片)覆盖时,实验被优化。 结果,我们意识到我们可以没有水。

青蛙腿作为当前的来源

Luigi Galvani首先发现了另一种获得电力的方式。 作为一名生物学家,他在一个实验室里工作,在那里他用电试验。 他看到一只死的青蛙在车上被火花激动的时候切开了脚。 但有一天,当科学家用钢解剖刀触摸它时,意外实现了相同的效果。

他开始寻找出现电流的原因。 根据他的最后结论,电流来源在青蛙的组织中。

另一个意大利人,亚历山德罗·沃尔特(Alessandro Volta)证明了当前“青蛙”性质的矛盾。 观察到当向硫酸溶液中加入铜和锌时出现最大的电流。 这种组合被称为电化学或化学元素。

但是使用这样的工具来产生EMF将是太昂贵的。 因此,科学家从事另一种机械的提取电能的方式。

常规发电机如何安排?

在十九世纪初G.H. 奥斯特德发现,随着电流通过导体,出现了一个磁性起点。 稍后,法拉第发现,当场线穿过该场时,EMF被感应到导体中,导致电流。 EMF根据运动速度和导体本身以及场强而变化。 在每秒穿过一亿行力时,感应EMF变为等于1伏。 很明显,在磁场中的手动导通不能产生大的电流。 这种电流源通过将线缠绕在大线圈上或以鼓的形式显示出来更有效率。 线圈放置在磁铁和旋转水或蒸汽之间的轴上。 这种机械电流源是常规发电机中固有的。

伟大的特斯拉

来自塞尔维亚的一位巧妙的科学家尼古拉·特斯拉(Nikola Tesla)把自己的生命献给了电力,已经取得了许多发现,我们今天使用这些发现。 多相电机 ,异步 电动机,通过多相AC的输电并不是伟大科学家的发明。

许多人肯定,西伯利亚的这种现象,称为通古斯卡陨石,实际上造成特斯拉。 但是,可能是最神秘的发明之一是能够接收高达一千五百万伏的电压的变压器。 不寻常的是它的设备,而不是法定知道的计算。 但在那些日子里,他们开始开发真空技术,其中没有歧义。 所以科学家的发明被遗忘了。

但今天,随着理论物理学的到来,他的工作再次引起了人们的兴趣。 乙醚被认为是天然气,气体力学所有法律适用于此。 那是从那里,伟大的特斯拉吸取能量。 值得注意的是,以太的理论在许多科学家中是过去常见的。 只有随着STR的出现,爱因斯坦的特殊的相对论在他否认了以太的存在 - 被遗忘了,虽然后来提出的一般理论并没有质疑他。

但现在,让我们更详细地介绍今天无处不在的电流和器件。

技术装置的开发 - 目前的来源

这样的装置用于将不同的能量转换成电能。 尽管很早以前就发现了获得电能的物理和化学方法,但是无线电电子开始迅速发展的时候,广泛传播到二十世纪下半叶。 最初的五个电流对补充了25个类型。 理论上,电偶对可以数千,因为可以在任何氧化剂和还原剂上实现自由能。

物理来源

目前的物理来源开始有所发展。 现代技术日益严格,工业热电热发电机成功应对日益增长的任务。 电流的物理来源是将辐射辐射和核衰变的热,电磁,机械和能量转换为电气的装置。 除了上述之外,它们还包括电动,MHD发电机以及用于转换太阳辐射和原子衰变的员工。

为了使导体中的电流不消失,需要外部源来保持导体端部的电位差。 为了做到这一点,有一些能量源有一些 电动势 来产生和保持一个潜在的差异。 电流源的EMF是通过整个闭合电路承载正电荷时所进行的工作来测量的。

电流源内的电阻定量表征,确定通过电源时能量损失的数量。

功率和效率等于外部电路中的电压与EMF的比率。

化学来源

EMF电路中的电流的化学源是将化学反应的能量转化为电反应的装置。

它基于两个电极:接触电解质的带负电荷的还原剂和带正电的氧化剂。 在电极之间有一个电位差,EMF。

在现代设备中经常使用:

  • 作为还原剂 - 铅,镉,锌等;
  • 氧化剂 - 氢氧化镍,氧化铅,锰等;
  • 电解液 - 酸,碱或盐的溶液。

广泛用于锌和锰的干燥元素。 取一个锌血管(带负极)。 在里面,放置一个正电极与二氧化锰与煤或石墨粉的混合物,这降低了阻力。 电解质是氨,淀粉和其他成分的糊剂。

酸性铅蓄电池通常是具有高功率,稳定操作并且具有低成本的电路中的次级化学电流源。 这种电池用于各种领域。 它们通常是起动电池的首选,对于通常是垄断者的汽车来说,这是特别有价值的。

另一种常见的电池包括铁(阳极),氧化镍(阴极)水合物和电解质 - 钾或钠的水溶液。 活性物质设置在钢镀镍管中。

1914年,爱迪生工厂在火灾后使用这种物种。 然而,如果比较第一种和第二种类型电池的特性,结果是铁镍的运行可能比铅酸长几倍。

交流和直流交流发电机

发电机是旨在将机械能转换为电能的装置。

最简单的 直流发电机 可以表示为由放置在磁极之间的导体制成的框架,并且端部连接到隔离的半连接器(集电器)。 为了使设备工作,必须确保框架与收集器的旋转。 然后,它会引起电流,在磁力线的影响下改变其方向。 在外部链条中,他会走一个方向。 事实证明,收集器将对由框架产生的交流电进行矫直。 为了实现恒定电流,集电器由三十六个或更多个板制成,并且导体由电枢绕组形式的多个框架组成。

考虑电路中电流源的目的。 我们会找出目前存在的其他来源。

电路: 电流,电流,电流源

电路由电流源组成,与电流源一起为电流产生路径。 EMF,电流和电压的概念揭示了同时发生的电磁过程。

最简单的电路由电流源(电池,电池,发电机等),电力消耗器(电加热器,电动机等)组成,以及连接电压源和消费者端子的电线。

电路具有内部(电源)和外部(电线,开关和断路器,测量仪器)部件。

只有在提供闭路时,它才会工作并具有正值。 任何破损导致电流停止流动。

电路由电流形式的电流源,电 累积器, 机电和 热电发电机, 光电池等组成。

电接收机是将能量转换成机械,照明和加热装置,电解装置等的电动机。

辅助设备是用于开关的设备,测量装置和保护机构。

所有组件分为:

  • 有效(电路由电流源,电动机,电池等组成);
  • 被动(包括电接收器和连接线)。

链条也可以:

  • 线性,其中元件的电阻总是以直线表征;
  • 非线性,其中电阻取决于电压或电流。

这是最简单的方案,其中电流源,钥匙,电灯,变阻器都包括在电路中。

尽管广泛使用这种技术装置,特别是近年来,人们越来越多地关注安装替代能源。

电力多样性

什么电流源仍然存在? 这不仅是太阳,风,地球和潮汐。 他们已经成为所谓的官方替代电力来源。

我必须说,有很多替代来源。 它们不常见,因为它们还不实用和方便。 但是,谁知道,也许将来只会在后面。

因此,可以从盐水中获得电能。 在挪威,已经建立了一个使用这种技术的发电厂。

电站也可以在具有固体氧化物电解质的燃料电池上操作。

已知由于动能而获得能量的压电发电机是已知的(步行路径,卧式警察,旋转门,甚至舞池已经存在这种技术)。

还有纳米发生器,其目的在于将人体内的能量转化为电能。

那些房子被加热的足球剑,发电的足球剑,可以收取小玩意儿的自行车,甚至用作当前来源的精细碎纸呢?

当然,火山能源的发展也是巨大的前景。

所有这一切都是今天的科学工作的现实。 其中一些可能很快就会成为一个完全熟悉的现象,如今天家里的电力。

也许有人会透露科学家尼古拉·特斯拉的秘密,人类能够轻松地从空中接收电力?

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