Формулы по физике ток: Тут физики!: Электричество. Формулы.

Тут физики!: Электричество. Формулы.

Электри́чество — совокупность явлений, обусловленных существованием, взаимодействием и движением электрических зарядов. Термин введён английским естествоиспытателем Уильямом Гилбертом в его сочинении «О магните, магнитных телах и о большом магните — Земле» (1600 год), в котором объясняется действие магнитного компаса и описываются некоторые опыты с наэлектризованными телами. Он установил, что свойством наэлектризовываться обладают и другие вещества

Электрический заряд — это свойство тел (количественно характеризуемое физической величиной того же названия), проявляющееся прежде всего в способности создавать вокруг себяэлектрическое поле и посредством него оказывать воздействие на другие заряженные (то есть обладающие электрическим зарядом) тела^[7]. Электрические заряды разделяют на положительные и отрицательные (выбор, какой именно заряд назвать положительным, а какой отрицательным, считается в науке чисто условным, однако этот выбор уже исторически сделан и теперь — хоть и условно — за каждым из зарядов закреплен вполне определенный знак). Тела, заряженные зарядом одного знака, отталкиваются, а противоположно заряженные — притягиваются. При движении заряженных тел (как макроскопических тел, так и микроскопических заряженных частиц, переносящих электрический ток в проводниках) возникает магнитное поле и имеют, таким образом, место явления, позволяющие установить родство электричества и магнетизма (электромагнетизм) (Эрстед, Фарадей, Максвелл). В структуре материи электрический заряд как свойство тел восходит к заряженным элементарным частицам, например, электрон имеет отрицательный заряд, а протон и позитрон — положительный.

Наиболее общая фундаментальная наука, имеющая предметом электрические заряды, их взаимодействие и поля, ими порождаемые и действующие на них (то есть практически полностью покрывающая тему электричества, за исключением таких деталей, как электрические свойства конкретных веществ, как то электропроводность итп) — это электродинамика. Квантовые свойства электромагнитных полей, заряженных частиц итп изучаются наиболее глубоко квантовой электродинамикой, хотя часть из них может быть объяснена более простыми квантовыми теориями.

Основные электротехнические формулы. Мощность. Сопротивление. Ток. Напряжение. Закон Ома.

Цепь постоянного тока (или, строго говоря, цепь без комплексного сопротивления)

Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока.

P = мощность (Ватт)

U = напряжение (Вольт)

I = ток (Ампер)

R = сопротивление (Ом)

r = внутреннее сопротивление источнка ЭДС

ε = ЭДС источника

Тогда для всей цепи:

• I=ε/(R +r) — закон Ома для всей цепи.

И еще ниже куча формулировок закона Ома для участка цепи :

Электрическое напряжение: U = R* I — Закон Ома для участка цепи U = P / I U = (P*R)1/2	Электрическая мощность: P= U* I P= R* I2 P = U 2/ R
Электрический ток: I = U / R I = P/ E I = (P / R)1/2	Электрическое сопротивление: R = U / I R = U 2/ P R = P / I2

НЕ ЗАБЫВАЕМ: Законы Кирхгофа они же Правила Кирхгофа для тока и напряжения.

Цепь переменного синусоидального тока c частотой ω.

Применимость формул: пренебрегаем зависимостью сопротивлений от силы тока и частоты.

Напомним, что любой сигнал, может быть с любой точностью разложен в ряд Фурье, т.е. в предположении, что параметры сети частотнонезависимы — данная формулировка применима ко всем гармоникам любого сигнала.

Закон Ома для цепей переменного тока:

• U=I*Z

где:

• U = U₀e^iωt  напряжение или разность потенциалов,
• I  сила тока,
• Z = Re^—iφ  комплексное сопротивление (импеданс)
• R = (R_a²+R_r²)^1/2  полное сопротивление,
• R_r = ωL — 1/ωC  реактивное сопротивление (разность индуктивного и емкостного),
• R_а  активное (омическое) сопротивление, не зависящее от частоты,
• φ = arctg R_r/R_a — сдвиг фаз между напряжением и током.

Естественно, применительно к цепям переменного тока можно говорить и об активной/реактивной мощности.

Постоянный ток | Формулы по физике

Электродвижущая сила

Найти

  Известно, что:

     ΕAq =
  

Вычислить ‘Ε’

Электродвижущая сила — разность потенциалов

Найти

  Известно, что:

     Εφ1φ2 =
  

Вычислить ‘Ε’

Сила тока

Найти

  Известно, что:

     IΔ_qΔ_t =
  

Вычислить ‘I’

Сила тока

Найти

  Известно, что:

     IenvS =
  

Вычислить ‘I’

Плотность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     jIS =
  

Вычислить ‘j’

Плотность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     jenv =
  

Вычислить ‘j’

Сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RρlS =
  

Вычислить ‘R’

Электрическая проводимость (электропроводность)

Найти

  Известно, что:

     λR =
  

Вычислить ‘λ’

Сопротивление и температура

Найти

  Известно, что:

     RR0αt =
  

Вычислить ‘R’

Удельное сопротивление

Найти

  Известно, что:

     ρρ0αt =
  

Вычислить ‘ρ’

Удельное проводимость

Найти

  Известно, что:

     σρ =
  

Вычислить ‘σ’

Последовательное соединение: сила тока

Найти

  Известно, что:

     I1I2 =
  

Вычислить ‘I1’

Последовательное соединение: напряжение

Найти

  Известно, что:

     UU1U2 =
  

Вычислить ‘U’

Последовательное соединение: сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RR1R2 =
  

Вычислить ‘R’

Параллельное соединение: сила тока

Найти

  Известно, что:

     II1I2 =
  

Вычислить ‘I’

Параллельное соединение: напряжение

Найти

  Известно, что:

     U1U2 =
  

Вычислить ‘U1’

Параллельное соединение: сила тока и сопротивление

Найти

  Известно, что:

     I1I2R2R1 =
  

Вычислить ‘I1’

Параллельное соединение: сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RR1R2 =
  

Вычислить ‘R’

Параллельное соединение: сопротивление

Найти

  Известно, что:

     RR1R2 =
  

Вычислить ‘R’

Закон Ома

Найти

  Известно, что:

     IUR =
  

Вычислить ‘I’

Закон Ома для замкнутой цепи

Найти

  Известно, что:

     ΕIRr =
  

Вычислить ‘Ε’

Закон Ома для замкнутой цепи: много источников тока

Найти

  Известно, что:

     nΕIRr =
  

Вычислить ‘n’

Работа электрического тока

Найти

  Известно, что:

     AΔ_qU =
  

Вычислить ‘A’

Работа электрического тока

Найти

  Известно, что:

     AIRt =
  

Вычислить ‘A’

Работа электрического тока

Найти

  Известно, что:

     AUtR =
  

Вычислить ‘A’

Мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     PUI =
  

Вычислить ‘P’

Мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     PIR =
  

Вычислить ‘P’

Мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     PUR =
  

Вычислить ‘P’

Работа и мощность электрического тока

Найти

  Известно, что:

     APt =
  

Вычислить ‘A’

Текущая формула — Что такое текущая формула? Примеры

Текущая формула получена из закона Ома. Ток определяется как поток электронов в электрической цепи. Поток электронов происходит за счет разности потенциалов. Ток также известен как скорость изменения заряда во времени. Ток представлен I, а единицей силы тока в системе СИ является Ампер. Давайте изучим применение текущей формулы в разделе ниже.

Какова текущая формула?

Согласно закону Ома, сила тока есть отношение разности потенциалов к сопротивлению. Таким образом, формула тока задается следующим образом: I = V/R

, где

• I представляет ток в амперах,
• В это разность потенциалов в

Вольт

• R — сопротивление в Ом (Ом).

Давайте посмотрим на применение текущей формулы в следующем разделе решенных примеров.

Хотите найти сложные математические решения за считанные секунды?

Воспользуйтесь нашим бесплатным онлайн-калькулятором, чтобы решить сложные вопросы. С Cuemath находите решения простыми и легкими шагами.

Закажите бесплатный пробный урок

Примеры с использованием формулы тока

Пример 1: В электрической цепи разность потенциалов и сопротивление задаются как 20 В и 4 Ом соответственно. Используя формулу тока, найдите силу тока в цепи.

Решение:

Найти: Ток (I), текущий в цепи.
Дано:
В = 20 В, R = 4 Ом
Использование текущей формулы
Я = В/Р
я = 20/4
I = 5

Ответ: Ток в цепи равен 5 Ампер.

Пример 2: Суммарный ток, протекающий по электрической цепи, составляет 50 А, а сопротивление проводов составляет 14 Ом. Используя текущую формулу, найдите разность потенциалов.

Решение:

Чтобы найти разность потенциалов: 
Дано:
I = 50 А, R = 14 Ом
Использование текущей формулы
Я = В/Р
50 = В/14
В = 50 × 14
V = 700

Ответ: Разность потенциалов 700 В.

Пример 3: В электрической цепи разность потенциалов составляет 20 В, а сила тока 5 Ампер соответственно. Используя формулу тока, найдите сопротивление цепи.

Решение:

Чтобы найти сопротивление (R) цепи:
Дано:
V = 20 В, I = 5 А
Использование текущей формулы
Р = В/И
Р = 20/5
R = 4 Ом

Ответ:  Сопротивление цепи 4 Ом.

Часто задаваемые вопросы о формуле тока

Как рассчитать ток с помощью формулы тока?

Если напряжение (В) и сопротивление (R) любой цепи заданы, мы можем использовать формулу тока для расчета тока, т. е. I = V/R (амперы).

Как рассчитать напряжение, используя формулу тока?

Если ток (I) и сопротивление (R) любой цепи заданы, мы можем сформировать формулу тока для расчета напряжения, т. е. V = IR (Вольт).

Как рассчитать сопротивление, используя формулу тока?

Если ток (I) и разность потенциалов (V) любой цепи заданы, мы можем сформировать формулу тока для расчета сопротивления, т. е. R = V/I (Ом·Ом).

Что такое определение текущей формулы? Напишите его единицу СИ.

Ток — это отношение разности потенциалов к сопротивлению. Он представлен как (I). Текущая формула дается как I = V/R. Единицей силы тока в системе СИ является Ампер (Amp).

Электрический ток — веб-формулы

Электрический ток определяется как:

I = В / R

Соответствующие единицы:
ампер (А) = вольт (В) / ом (Ом)

Эта формула получена из закона Ома. Где у нас:
В: напряжение
Я: текущий
R: сопротивление

Если известны электрическая мощность и полное сопротивление, то ток можно определить по следующей формуле:

I = √( P / R )

Соответствующие единицы:
Ампер (А) = √(Ватт (Вт) / Ом (Ом))

Где P — электрическая мощность.


Электрический ток
Скорость потока заряда через поперечное сечение некоторого участка металлической проволоки (или электролита) называется током через этот участок.

Если скорость потока заряда непостоянна, то ток в любой момент определяется дифференциальным пределом: I = dQ/dt.

Если заряд Q протекает по цепи за время t, то
  I = Q/t.

Единица тока в системе СИ называется ампер (А) (кулон/секунда).
1 ампер = 6,25 × 10 ⁸ электронов/сек

В металлических проводниках ток обусловлен движением электронов, тогда как в электролитах и ​​ионизированных газах и электроны, и положительные ионы движутся в противоположном направлении. Направление тока принимается за направление, в котором движутся положительные заряды.

Несмотря на то, что при проводимости ток возникает только благодаря электронам, ранее предполагалось, что ток возникает из-за положительных зарядов, протекающих от плюса батареи к минусу. Поэтому направление тока принимается противоположным потоку электронов.

Если ток постоянный: Δq = I.Δt

функция времени:

Заряд = площадь под графиком = ½ × t _{0 9 0201 × I 0}

Определение тока в электрической цепи
Для простой цепи или одного провода имеем:

Для сложной цепи с более чем одним проводом мы можем определить ток с помощью двух законов Кирхгофа

Первый закон: Этот закон основан на принципе сохранения заряда. и утверждает, что в электрической цепи (или сети проводов) алгебраическая сумма токов, встречающихся в точке, равна нулю.

Стрелка, отмеченная на схеме, представляет направление обычного тока, то есть направление потока положительного заряда, тогда как направление потока электронов указывает направление электронного тока, противоположное направлению обычного тока.
I ₁ + I ₄ + I ₅ = I ₃ + I ₂ + I ₆ 901 26

Второй закон: Алгебраическая сумма произведения тока а сопротивление в любом замкнутом контуре цепи равно алгебраической сумме электродвижущих сил, действующих в этом контуре.
Математически.

Электродвижущие силы – ЭДС (𝜖) источника определяется как работа, выполняемая на единицу заряда при переносе положительного заряда через очаг ЭДС от конца с низким потенциалом к ​​концу с высоким потенциалом. Таким образом,
𝜖 = w/Q

Когда ток не течет, ЭДС источника точно равна разности потенциалов между его концами. Единица эдс такая же, как и у потенциала, т.е. вольт.

Средний поток электронов в проводнике, не подключенном к батарее, равен нулю, т. е. количество свободных электронов, пересекающих любое сечение проводника слева направо, равно количеству электронов, пересекающих сечение проводника справа налево. Таким образом ток по проводнику не течет, пока он не подключен к аккумулятору.

Скорость дрейфа свободных электронов в металлическом проводнике  

В отсутствие электрического поля свободные электроны в металле хаотично движутся во всех направлениях и, следовательно, их средняя скорость равна нулю. Когда приложено электрическое поле, они ускоряются в направлении, противоположном направлению поля, и поэтому имеют чистый дрейф в этом направлении. Однако из-за частых столкновений с атомами их средняя скорость очень мала. Эта средняя скорость, с которой электроны движутся в проводнике под действием разности потенциалов, называется скорость дрейфа.

Если E — приложенное поле, e — заряд электрона, m — масса электрона и τ — интервал времени между последовательными столкновениями (время релаксации), то ускорение

Поскольку средняя скорость сразу после столкновения равна нулю, а непосредственно перед следующим столкновением это τ, дрейфовая скорость должна быть:

0124 n равно количеству свободных электронов в единице объема, то можно показать, что:

2 Плотность тока (Дж)
(i) 
(ii)  СИ Единица Дж = Am ^-2 .
(iii) Плотность тока является векторной величиной, ее направление совпадает с направлением потока положительного заряда в данной точке внутри проводника.
(iv) Размеры плотности тока = [M ⁰ L ^-2 T ^o A ¹ ]

Носители тока: Заряженные частицы, поток которых в определенном направлении составляет электрический ток, являются носителями тока. . Носители тока могут иметь положительный или отрицательный заряд. Ток переносится электронами в проводниках, ионами в электролитах и ​​электронами и дырками в полупроводниках.

Пример 1: Частица с зарядом q кулонов движется по круговой орбите. Если радиус орбиты R и частота орбитального движения частиц f, то найти силу тока на орбите.

Решение: Через любой участок орбиты заряд проходит f раз за одну секунду. Следовательно, через это сечение общий заряд, проходящий за одну секунду, равен fq. По определению i = fq.

Пример 2: Ток в проводе изменяется со временем по уравнению I = 4 + 2t, где I в амперах, t в секундах.