Električni tok lahko poganja stroje le, če kroži v tokokrogu. Električni tokokrog je kanal, po katerem teče električna energija. Vezje se začne v viru energije (na primer bateriji), na katerega je s povezovalno žico povezan porabnik, na primer žarnica z žarilno nitko.

Tokokrog se ne konča pri porabniku, ampak se po obroču ponovno vrne k viru energije. Silo, ki vzdržuje pretok električnega toka v tokokrogu, imenujemo elektromotorna sila ali napetost. Ker porabniki oslabijo tok v tokokrogu, jih imenujemo upor.

Razumevanje razmerja med električnim tokom, napetostjo in uporom lahko olajšamo z risanjem analogije med električnim tokom in vodo, ki teče skozi kanal (slika zgoraj). Baterijo lahko predstavimo kot vodno črpalko, električni tok pa kot določeno prostornino vode. Analogi dveh električnih uporov (dve žarnici z žarilno nitko) sta dva odtoka v kanalu.

V takem modelu vsakič, ko voda (električni tok) naleti na jez (upor), pade na nižjo raven (nižja napetost). Prostornina vode ostane nespremenjena, zmanjša pa se njena raven (energija). Enako se zgodi z električnim tokom. Ko električni tok teče skozi upor, se njegova energija sprosti v okolico in napetost se zmanjša.

Izračun padca napetosti

Ko gre električni tok skozi upor, kot je žarnica z žarilno nitko, se sila na naboje (napetost) zmanjša. To zmanjšanje se imenuje padec napetosti. Spremembo napetosti je mogoče določiti numerično tako, da vrednost upora pomnožimo z jakostjo toka.

Električni tok in tok elektronov

Elektroni (modre kroglice) tečejo proti pozitivnemu polu tokovnega vira, tj. proti električnemu toku, ki teče od pozitivnega proti negativnemu polu (velika modra puščica). Jakost toka je odvisna od tega, koliko elektronov preide skozi presek prevodnika na časovno enoto.

Električni tok v vzporednem krogu

V vzporednem tokokrogu se električni tok (modre puščice) razdeli na dve ločeni veji, preden se vrne k svojemu viru (rdeča baterija).

Vrsta vezja in napetost

Serijsko vezje vsebuje dva upora (R), ki izmenično zmanjšujeta napetost (V). Padec napetosti je določen z vsoto uporov.

IN vzporedno vezje Električni tok potuje po različnih poteh. Ta razporeditev uporov (R) povzroči sočasen padec napetosti.

Usmerjeno gibanje nabitih delcev v električnem polju.

Nabiti delci so lahko elektroni ali ioni (nabiti atomi).

Atom, ki je izgubil enega ali več elektronov, pridobi pozitiven naboj. - Anion (pozitivni ion).
Atom, ki je pridobil enega ali več elektronov, pridobi negativen naboj. - Kation (negativni ion).
Ione obravnavamo kot mobilne nabite delce v tekočinah in plinih.

V kovinah so nosilci naboja prosti elektroni, kot negativno nabiti delci.

Pri polprevodnikih upoštevamo gibanje (gibanje) negativno nabitih elektronov od enega atoma do drugega in posledično gibanje med atomi nastalih pozitivno nabitih prostih mest – lukenj.

zadaj smer električnega toka smer gibanja pozitivnih nabojev je običajno sprejeta. To pravilo je bilo uveljavljeno veliko pred študijem elektrona in ostaja resnično do danes. Električna poljska jakost se določi tudi za pozitiven testni naboj.

Za vsako posamezno polnjenje q v električnem polju jakosti E sila deluje F = qE, ki premika naboj v smeri vektorja te sile.

Slika prikazuje, da je vektor sile F - = -qE, ki deluje na negativni naboj -q, je usmerjen v smeri, ki je nasprotna vektorju poljske jakosti, kot produkt vektorja E na negativno vrednost. Posledično imajo negativno nabiti elektroni, ki so nosilci naboja v kovinskih vodnikih, dejansko smer gibanja nasprotno od vektorja poljske jakosti in splošno sprejete smeri električnega toka.

Znesek bremenitve Q= 1 obesek se je premikal skozi prečni prerez vodnika v času t= 1 sekunda, določena s trenutno vrednostjo jaz= 1 amper iz razmerja:

I = Q/t.

Trenutno razmerje jaz= 1 amper v prevodniku na površino njegovega preseka S= 1 m 2 bo določil gostoto toka j= 1 A/m2:

delo A= 1 Joule, porabljen za transportni naboj Q= 1 Coulomb od točke 1 do točke 2 bo določil vrednost električne napetosti U= 1 volt kot potencialna razlika φ 1 in φ 2 med temi točkami iz izračuna:

U = A/Q = φ 1 - φ 2

Električni tok je lahko enosmerni ali izmenični.

Enosmerni tok je električni tok, katerega smer in jakost se skozi čas ne spreminjata.

Izmenični tok je električni tok, katerega velikost in smer se spreminjata skozi čas.

Že leta 1826 je nemški fizik Georg Ohm odkril pomemben zakon električne energije, ki določa kvantitativno razmerje med električnim tokom in lastnostmi prevodnika, ki označuje njihovo sposobnost, da prenesejo električni tok.
Te lastnosti so kasneje začeli imenovati električni upor, označen s črko R in merjeno v Ohmih v čast odkritelja.
Ohmov zakon v svoji sodobni interpretaciji z uporabo klasičnega razmerja U/R določa količino električnega toka v prevodniku glede na napetost U na koncih tega vodnika in njegov upor R:

Električni tok v vodnikih

Prevodniki vsebujejo proste nosilce naboja, ki se pod vplivom električnega polja premikajo in ustvarjajo električni tok.

V kovinskih prevodnikih so nosilci naboja prosti elektroni.
Ko se temperatura dvigne, kaotično toplotno gibanje atomov moti smerno gibanje elektronov in upor prevodnika se poveča.
Ko se ohladi in se temperatura približa absolutni ničli, ko se toplotno gibanje ustavi, upor kovine teži k ničli.

Električni tok v tekočinah (elektrolitih) obstaja kot usmerjeno gibanje nabitih atomov (ionov), ki nastanejo v procesu elektrolitske disociacije.
Ioni se premikajo proti elektrodam nasprotnega predznaka in se nevtralizirajo ter se usedejo na njih. - Elektroliza.
Anioni so pozitivni ioni. Premaknejo se na negativno elektrodo - katodo.
Kationi so negativni ioni. Premikajo se na pozitivno elektrodo - anodo.
Faradayevi zakoni elektrolize določajo maso snovi, ki se sprosti na elektrodah.
Pri segrevanju se odpornost elektrolita zmanjša zaradi povečanja števila molekul, ki se razgradijo na ione.

Električni tok v plinih – plazma. Električni naboj prenašajo pozitivni ali negativni ioni in prosti elektroni, ki nastanejo pod vplivom sevanja.

V vakuumu je električni tok kot tok elektronov od katode do anode. Uporablja se v napravah z elektronskim žarkom - svetilkah.

Električni tok v polprevodnikih

Polprevodniki zavzemajo vmesni položaj med prevodniki in dielektriki glede njihove upornosti.
Pomembna razlika med polprevodniki in kovinami se lahko šteje za odvisnost njihove upornosti od temperature.
Ko se temperatura zniža, se odpornost kovin zmanjša, pri polprevodnikih pa se, nasprotno, poveča.
Ko se temperatura približa absolutni ničli, postanejo kovine superprevodniki, polprevodniki pa izolatorji.
Dejstvo je, da bodo pri absolutni ničli elektroni v polprevodnikih zaposleni z ustvarjanjem kovalentnih vezi med atomi kristalne mreže in v idealnem primeru prostih elektronov ne bo.
Ko se temperatura poveča, lahko nekateri valenčni elektroni prejmejo dovolj energije za prekinitev kovalentnih vezi in v kristalu se bodo pojavili prosti elektroni, na mestih preloma pa nastanejo prazna mesta, ki jih imenujemo luknje.
Izpraznjeno mesto lahko zasede valenčni elektron iz sosednjega para in luknja se bo premaknila na novo mesto v kristalu.
Ko se prosti elektron sreča z luknjo, se elektronska vez med atomi polprevodnika ponovno vzpostavi in ​​pride do obratnega procesa – rekombinacije.
Pari elektron-luknja se lahko pojavijo in rekombinirajo, ko je polprevodnik osvetljen zaradi energije elektromagnetnega sevanja.
Če električnega polja ni, elektroni in luknje sodelujejo v kaotičnem toplotnem gibanju.
V električnem polju pri urejenem gibanju sodelujejo ne samo nastali prosti elektroni, ampak tudi luknje, ki jih obravnavamo kot pozitivno nabite delce. Trenutno jaz v polprevodniku je sestavljen iz elektrona jaz n in luknja Ip tokovi

Polprevodniki vključujejo kemične elemente, kot so germanij, silicij, selen, telur, arzen itd. Najpogostejši polprevodnik v naravi je silicij.

Komentarji in predlogi so sprejeti in dobrodošli!

Električni tok je eden glavnih procesov, ki se pojavljajo v absolutno katerem koli elektronskem vezju (v električnem vezju). S preučevanjem tega procesa bo v prihodnosti veliko lažje razumeti druge procese, ki so del električnih tokokrogov.

Za globlje razumevanje bistva električnega toka priporočam, da se najprej seznanite z naravo njegovega pojavljanja. Prej smo izvedeli, da ko plastično palico drgnemo ob volno, zaradi tornih sil določeno število elektronov zapusti površinsko plast palice, ki postane pozitivno nabita. Ko stekleno palico podrgnemo ob svilo, postane negativno nabita, saj elektroni zapustijo atome iz zgornjih plasti svile in se usedejo na steklo.

Tako imamo eno palico s presežkom elektronov, zato naj bi bila negativno nabita, druga palica pa ima primanjkljaj elektronov, zato naj bi imela prevladujoč pozitivni naboj.

Ker je vseČe se elektroni v naravi nagibajo k ravnovesju, potem se bodo prosti elektroni s povezavo obeh nasprotno nabitih palic z vodnikom takoj premaknili iz steklene palice v plastično, iz območja njihovega presežka v območje pomanjkanja. Posledično bosta obe palici postali nevtralno nabiti in brez prostih elektronov, ki bi se zlahka premikali. Postopek premikanja elektronov po prevodniku med palicami je elektrika .

Električni tok lahko opravlja koristno delo, na primer prižge LED,postavljen na njegovo pot.

Koristno delo nabojev lahko ponazorimo na primeru avtobusa. Če je avtobus brez potnikov vozil iz mesta A v mesto B, potem avtobus ni opravil koristnega dela in je porabil gorivo. Avtobus, ki je prevažal potnike, je opravil koristno delo. Električni tok deluje podobno, zato se na njegovo pot postavi breme, na katerem se opravlja koristno delo.

Povezana z žicami z drgnjenimi palicami, LED sveti zelo kratek čas, saj se bodo prosti negativni naboji takoj premaknili iz območja njihovega presežka v območje pomanjkanja in nastopilo bo ravnovesje.

Generator

Da bi LED svetila dolgo časa, je potrebno vzdrževati električni tok z dopolnjevanjem nabojev na paličicah, torej z nenehnim drgnjenjem po volni oziroma svili. Toda ta metoda je težko izvajati v praksi in neučinkovita. Zato se uporablja veliko bolj praktična metoda za vzdrževanje potrebne količine nosilcev energije.

Napravo, ki nenehno ustvarja ali generira naboje različnih predznakov, imenujemo generator ali splošneje vir energije. Najenostavnejši generator je baterija, ki jo pravilneje imenujemo galvanski člen. Za razliko od palic, pri katerih naboji nastanejo zaradi tornih sil, v galvanskem členu za razliko od nabojev nastanejo kot posledica kemičnih reakcij.

Električni tok in pogoji za njegov pretok

Zdaj lahko potegnemo prve pomembne predhodne zaključke in ugotovimo pogoje za pretok električnega toka.

1. najprej Za ustvarjanje električnega toka mora biti pot gibanja nabojev zaprta.
2. drugič Za vzdrževanje električnega toka je potrebno, da se na začetku poti napolni zaloga nabojev, na koncu poti pa se odvzamejo, kar naredi prostor za novo prispele naboje.
3. Tretjič. Da bi naboji opravljali koristno delo, je treba na njihovo pot postaviti na primer žarilno nitko z žarilno nitko, LED ali navitje motorja, kar na splošno imenujemo breme ali porabnik.

Na splošno je najpreprostejši električni tokokrog sestavljen iz generatorja, bremena in žic, ki povezujejo generator z bremenom.

Elektromotorna sila EMF

Glavna naloga katerega koli vira energije je oblikovati in vzdrževati konstantno vrednost nasprotnih nabojev na sponkah, imenovanih elektrode. Večje kot je število nabojev, bolj se med seboj privlačijo in se zato intenzivneje gibljejo po električnem krogu. Sila, ki povzroči premikanje elektronov po vezju, se imenuje elektromotorna sila ali na kratko EMF . Elektromotorna sila se meri v voltov [IN]. EMF nove (ne izpraznjene) baterije je nekaj več kot 1,5 V, krona pa nekaj več kot 9 V.

Vrednost električnega toka je mogoče jasno kvantificirati na primeru vodovodne cevi. V mislih si predstavljajmo vodo kot niz majhnih kapljic enake velikosti. Zdaj pa vzemimo in na nekem mestu prerežemo cev in namestimo števec kapljic vode. Nato odprite pipo in zabeležite čas, na primer eno minuto. Po odštevanju časa bomo odčitali števce. Recimo, da je števec zabeležil 1 milijon padcev v eni minuti. Iz tega sklepamo, da je pretok vode milijon kapljic na minuto. Če povečamo pritisk vode - prisilimo črpalko, da jo črpa hitreje - se bo tlak vode povečal, medtem ko se bodo kapljice začele gibati intenzivneje in s tem se bo povečala poraba vode.

Moč električnega toka

Na podoben način se določi jakost električnega toka. Če miselno prerežemo žico, ki povezuje generator z obremenitvijo, in namestimo merilnik, potem bomo dobili porabo elektronov na časovno enoto - to je moč toka.

Ko se elektromotorna sila generatorja poveča, elektroni prehajajo skozi tokokrog intenzivneje in tok se poveča.

Ker sta znana naboj elektronov in njihovo skupno število, ki prehaja skozi presek prevodnika na časovno enoto, je moč toka mogoče kvantitativno določiti.

Naboj enega elektrona ima zelo majhno vrednost, v električnem toku pa jih sodeluje ogromno. Zato smo za enoto električnega naboja vzeli 628∙10 16, to je 6280000000000000000 nabojev elektronov. Ta količina električnega naboja se imenuje obesek , skrajšano [Cl].

Enota za merjenje toka se imenuje amper [A]. Jakost toka je enaka enemu amperu, ko gre skozi presek prevodnika v eni sekundi skupni električni naboj v višini enega kulona.

1 A = 1 C/1 s

I = Q/t

Če gre skozi vodnik v eni sekundi dvakrat več elektronov, potem jaz je enako 2 ampera.

V vodniku iz kovine, na primer iz bakra ali aluminija, nastane veliko prostih elektronov. Z lahkoto zapustijo atome kovinske kristalne mreže in se prosto gibljejo v medatomskem prostoru. Vendar ne hodijo dolgo, saj jih takoj pritegne drug pozitivno nabit atom, ki je izgubil podoben element. Zato privzeto skozi vodnik ne teče tok. Poleg tega prosti elektroni nimajo urejenega gibanja, ampak se gibljejo kaotično v medatomskem prostoru. Takšno gibanje, ki nima jasne smeri, imenujemo Brownovo gibanje. Z naraščanjem temperature se intenzivnost prometa povečuje.

puščati jaz na enem koncu prevodnika morate ustvariti pomanjkanje električnih komponent, na drugem pa presežek, to je povezati nasprotna pola vira energije. Nato bo električno polje vira energije ustvarilo elektromotorno silo, ki bo prisilila elektrone v prevodniku, da se gibljejo v strogo eni smeri. Zato električni tok je urejeno gibanje nabojev pod vplivom zunanjega električnega polja

Elektroni ali luknje (prevodnost elektron-luknja). Včasih električni tok imenujemo tudi tok premika, ki nastane kot posledica spremembe električnega polja skozi čas.

Električni tok ima naslednje manifestacije:

Enciklopedični YouTube

1 / 5

✪ ELEKTRIČNI TOK jakost toka FIZIKA 8. razred

✪ Električni tok

✪ #9 Električni tok in elektroni

✪ Kaj je električni tok [Amateur Radio TV 2]

✪ KAJ SE ZGODI ČE ELEKTRIČNI UDAR

Podnapisi

Razvrstitev

Če se nabiti delci premikajo znotraj makroskopskih teles glede na določen medij, potem se tak tok imenuje električni prevodni tok. Če se makroskopsko nabita telesa (na primer nabite dežne kapljice) premikajo, se ta tok imenuje konvekcija .

Poznamo enosmerni in izmenični električni tok ter različne vrste izmeničnega toka. V takih konceptih je beseda "električni" pogosto izpuščena.

• Enosmerni tok - tok, katerega smer in velikost se s časom ne spreminjata.

Vrtinčni tokovi

Vrtinčni tokovi (Foucaultovi tokovi) so "zaprti električni tokovi v masivnem prevodniku, ki nastanejo, ko se spremeni magnetni tok, ki prodira vanj", zato so vrtinčni tokovi inducirani tokovi. Hitreje kot se spreminja magnetni tok, močnejši so vrtinčni tokovi. Vrtinčasti tokovi ne tečejo po določenih poteh v žicah, ampak ko se zaprejo v prevodniku, tvorijo vrtinčasta vezja.

Obstoj vrtinčnih tokov vodi do skin efekta, to je do dejstva, da se izmenični električni tok in magnetni tok širita predvsem v površinski plasti prevodnika. Ogrevanje vodnikov z vrtinčnimi tokovi vodi do izgub energije, zlasti v jedrih AC tuljav. Za zmanjšanje izgub energije zaradi vrtinčnih tokov uporabljajo razdelitev magnetnih vezij izmeničnega toka na ločene plošče, ki so med seboj izolirane in se nahajajo pravokotno na smer vrtinčnih tokov, kar omejuje možne obrise njihovih poti in močno zmanjša magnitudo teh tokov. Pri zelo visokih frekvencah se namesto feromagnetov za magnetna vezja uporabljajo magnetodielektriki, v katerih zaradi zelo visoke upornosti vrtinčni tokovi praktično ne nastanejo.

Značilnosti

Zgodovinsko gledano je to sprejeto smer toka sovpada s smerjo gibanja pozitivnih nabojev v prevodniku. Poleg tega, če so edini nosilci toka negativno nabiti delci (na primer elektroni v kovini), potem je smer toka nasprotna smeri gibanja nabitih delcev. .

Hitrost odnašanja elektronov

Odpornost na sevanje nastane zaradi tvorbe elektromagnetnih valov okoli prevodnika. Ta upor je kompleksno odvisen od oblike in velikosti prevodnika ter od dolžine oddanega vala. Za en sam ravni vodnik, v katerem je tok povsod enake smeri in jakosti, dolžina L pa je bistveno manjša od dolžine elektromagnetnega valovanja, ki ga oddaja λ (\displaystyle \lambda), je odvisnost upora od valovne dolžine in prevodnika relativno preprosta:

Najpogosteje uporabljen električni tok s standardno frekvenco 50 Hz ustreza valu dolžine približno 6 tisoč kilometrov, zato je moč sevanja običajno zanemarljiva v primerjavi z močjo toplotnih izgub. Z naraščanjem frekvence toka pa se dolžina oddanega vala zmanjšuje in temu primerno se povečuje moč sevanja. Prevodnik, ki lahko oddaja opazno energijo, se imenuje antena.

Pogostost

Koncept frekvence se nanaša na izmenični tok, ki občasno spreminja moč in/ali smer. To vključuje tudi najpogosteje uporabljen tok, ki se spreminja po sinusnem zakonu.

Obdobje AC je najkrajše časovno obdobje (izraženo v sekundah), v katerem se ponavljajo spremembe toka (in napetosti). Število obdobij, ki jih opravi tok na časovno enoto, se imenuje frekvenca. Frekvenca se meri v hercih, pri čemer en hertz (Hz) ustreza enemu ciklu na sekundo.

Prednapetostni tok

Včasih se za udobje uvede koncept toka premika. V Maxwellovih enačbah je tok odmika prisoten enako kot tok, ki ga povzroča gibanje nabojev. Intenzivnost magnetnega polja je odvisna od celotnega električnega toka, ki je enak vsoti prevodnega toka in toka odmika. Po definiciji je prednapetostna gostota toka j D → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- vektorska količina, ki je sorazmerna s hitrostjo spremembe električnega polja E → (\displaystyle (\vec (E))) pravočasno:

Dejstvo je, da se ob spremembi električnega polja, pa tudi pri pretoku toka, ustvari magnetno polje, zaradi česar sta si ta dva procesa podobna. Poleg tega spremembo električnega polja običajno spremlja prenos energije. Na primer, pri polnjenju in praznjenju kondenzatorja, kljub dejstvu, da med njegovimi ploščami ni gibanja nabitih delcev, govorijo o toku premika, ki teče skozenj, prenaša nekaj energije in na svojevrsten način sklene električni krog. Prednapetostni tok I D (\displaystyle I_(D)) v kondenzatorju se določi s formulo:

Kje Q (\displaystyle Q)- naboj na ploščah kondenzatorja, U (\displaystyle U)- potencialna razlika med ploščama, C (\displaystyle C)- kapaciteta kondenzatorja.

Tok odmika ni električni tok, ker ni povezan z gibanjem električnega naboja.

Glavne vrste vodnikov

Za razliko od dielektrikov prevodniki vsebujejo proste nosilce nekompenziranih nabojev, ki se pod vplivom sile, običajno električne potencialne razlike, premikajo in ustvarjajo električni tok. Tokovno-napetostna karakteristika (odvisnost toka od napetosti) je najpomembnejša lastnost prevodnika. Za kovinske prevodnike in elektrolite ima najpreprostejšo obliko: jakost toka je neposredno sorazmerna z napetostjo (Ohmov zakon).

Kovine - tukaj so nosilci toka prevodni elektroni, ki jih običajno obravnavamo kot elektronski plin, ki jasno kaže kvantne lastnosti degeneriranega plina.

Električni tokovi v naravi

Električni tok se uporablja kot nosilec signalov različne kompleksnosti in vrste na različnih področjih (telefon, radio, nadzorna plošča, gumb za zaklepanje vrat itd.).

V nekaterih primerih se pojavijo nezaželeni električni tokovi, kot so blodeči tokovi ali tokovi kratkega stika.

Uporaba električnega toka kot nosilca energije

• pridobivanje mehanske energije v vseh vrstah elektromotorjev,
• pridobivanje toplotne energije v grelnih napravah, električnih pečeh, pri električnem varjenju,
• pridobivanje svetlobne energije v svetlobnih in signalnih napravah,
• vzbujanje elektromagnetnih nihanj visoke frekvence, ultravisoke frekvence in radijskih valov,
• sprejem zvoka,
• pridobivanje različnih snovi z elektrolizo, polnjenje električnih baterij. Tu se elektromagnetna energija pretvori v kemično energijo,
• ustvarjanje magnetnega polja (v elektromagnetih).

Uporaba električnega toka v medicini

• diagnostika - biotokovi zdravih in obolelih organov so različni in je mogoče ugotoviti bolezen, njene vzroke in predpisati zdravljenje. Veja fiziologije, ki proučuje električne pojave v telesu, se imenuje elektrofiziologija.
  • Elektroencefalografija je metoda za preučevanje funkcionalnega stanja možganov.
  • Elektrokardiografija je tehnika za snemanje in proučevanje električnih polj med delovanjem srca.
  • Elektrogastrografija je metoda za preučevanje motorične aktivnosti želodca.
  • Elektromiografija je metoda za preučevanje bioelektričnih potencialov, ki nastajajo v skeletnih mišicah.
• Zdravljenje in oživljanje: električna stimulacija določenih predelov možganov; zdravljenje Parkinsonove bolezni in epilepsije, tudi za elektroforezo. Pri bradikardiji in drugih srčnih aritmijah se uporablja srčni spodbujevalnik, ki stimulira srčno mišico s pulznim tokom.

električna varnost

Vključuje pravne, socialno-ekonomske, organizacijske in tehnične, sanitarno-higienske, terapevtske in preventivne, rehabilitacijske in druge ukrepe. Pravila električne varnosti urejajo pravni in tehnični dokumenti, regulativni in tehnični okvir. Poznavanje osnov električne varnosti je obvezno za osebje, ki izvaja servisiranje električnih inštalacij in električne opreme. Človeško telo je prevodnik električnega toka. Človeški upor s suho in nepoškodovano kožo se giblje od 3 do 100 kOhm.

Tok, ki teče skozi človeško ali živalsko telo, povzroči naslednje učinke:

• termični (opekline, ogrevanje in poškodbe krvnih žil);
• elektrolitična (razgradnja krvi, motnje fizikalne in kemične sestave);
• biološki (draženje in vzbujanje telesnih tkiv, konvulzije)
• mehanski (pokanje krvnih žil pod vplivom tlaka pare, ki nastane pri segrevanju s pretokom krvi)

Glavni dejavnik, ki določa izid električnega udara, je količina toka, ki teče skozi človeško telo. V skladu z varnostnimi predpisi je električni tok razvrščen na naslednji način:

• varnošteje se tok, katerega dolg prehod skozi človeško telo mu ne škoduje in ne povzroča občutkov, njegova vrednost ne presega 50 μA (izmenični tok 50 Hz) in 100 μA enosmerni tok;
• minimalno opazenčloveški izmenični tok je približno 0,6-1,5 mA (50 Hz izmenični tok) in 5-7 mA enosmerni tok;
• prag ne izpustiti se imenuje najmanjši tok takšne jakosti, da oseba s silo volje ne more več odtrgati rok od dela, ki nosi tok. Za izmenični tok je približno 10-15 mA, za enosmerni tok je 50-80 mA;
• fibrilacijski prag imenujemo jakost izmeničnega toka (50 Hz) približno 100 mA in 300 mA enosmerni tok, katerega izpostavljenost za več kot 0,5 s verjetno povzroči fibrilacijo srčne mišice. Ta meja velja tudi za pogojno usodno za človeka.

V Rusiji je bilo v skladu s Pravili za tehnično delovanje električnih instalacij potrošnikov in Pravili za varstvo pri delu med delovanjem električnih instalacij ustanovljenih 5 kvalifikacijskih skupin za električno varnost, odvisno od kvalifikacij in izkušenj zaposlenega in napetost električnih inštalacij.

Vsi dobro vemo, da je elektrika usmerjen tok nabitih delcev, ki je posledica delovanja električnega polja. To vam bo povedal vsak šolar. Toda vprašanje, kakšna je smer toka in kam gredo prav ti delci, lahko marsikoga zmede.

Bistvo vprašanja

Kot je znano, v prevodniku elektriko prenašajo elektroni, v elektrolitih - kationi in anioni (ali preprosto ioni), v polprevodnikih elektroni delujejo s tako imenovanimi "luknjami", v plinih - ioni z elektroni. Njegova električna prevodnost je odvisna od prisotnosti prostih v posameznem materialu. Če električnega polja ni, tok v kovinskem prevodniku ne teče. Toda takoj, ko se pojavi v dveh svojih razdelkih, tj. pojavila se bo napetost, prenehal bo kaos v gibanju elektronov in začel se bo red: začeli se bodo odbijati od minusa in premikati proti plusu. Zdi se, da je to odgovor na vprašanje "Kakšna je smer toka?" Ampak tam ga ni bilo. Dovolj je pogledati v enciklopedični slovar ali preprosto v kateri koli učbenik fizike in takoj bo opazno določeno protislovje. Pravi, da konvencionalna fraza "smer toka" označuje smerno gibanje pozitivnih nabojev, z drugimi besedami: od plusa do minusa. Kaj storiti s to izjavo? Konec koncev obstaja protislovje, vidno s prostim očesom!

Moč navade

Ko so se ljudje naučili izdelati vezje, še niso vedeli za obstoj elektrona. Še več, takrat niso slutili, da se premika iz minusa v plus. Ko je Ampere v prvi polovici 19. stoletja predlagal smer toka od plusa do minusa, so to vsi vzeli za samoumevno in nihče ni oporekal tej odločitvi. Minilo je 70 let, dokler so ljudje ugotovili, da tok v kovinah nastane zaradi gibanja elektronov. In ko so to spoznali (to se je zgodilo leta 1916), so se vsi tako navadili na izbiro, ki jo je naredil Ampere, da niso več začeli ničesar spreminjati.

"Zlata sredina"

V elektrolitih se negativno nabiti delci premikajo proti katodi, pozitivno pa proti anodi. Enako se zgodi v plinih. Če pomislite, v kateri smeri bo tok v tem primeru, pride na misel le ena možnost: gibanje nasprotnih polaritet v zaprtem krogu poteka drug proti drugemu. Če je izjava osnova, potem bo odstranila trenutno obstoječe protislovje. To je morda presenetljivo, toda pred več kot 70 leti so znanstveniki prejeli dokumentarne dokaze, da se električni naboji nasprotnega predznaka v prevodnem mediju dejansko premikajo drug proti drugemu. Ta izjava bo veljala za kateri koli prevodnik, ne glede na njegovo vrsto: kovina, plin, elektrolit, polprevodnik. Kakor koli že, le upamo lahko, da bodo fiziki čez čas odpravili zmedo v terminologiji in sprejeli nedvoumno definicijo, kakšna je smer trenutnega gibanja. Seveda je navado težko spremeniti, a končno je treba vse postaviti na svoje mesto.