ТОК ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
«сила тока (в амперах) 1 = R_^> где# — электродвижущая сила источника тока (напр., . динамомашины D на рис. 3), R+r — полное сопротивление цепи (в омах), состоящее из R — сопротивления внешней цепи (приёмников тока и подводящих проводов) и г — внутреннего сопротивления источника тока.
На каждом участке цепи (рис. 4) 1 = д, где — напряжение на концах участка, a R — сопротивление участка. Из последней формулы — следует, что разность потенциалов на концах участка, иначе называемая падением напряжения на участке, U =I-R.
pil-й закон Кирхгофа. При разветвлении цепи (иначе называемой параллельным соединением) сумма токов, приходящих к точке раз1 ветвления, равна — 1 сумме токов, отхоI дящих от неё. Например, для точ< R ки А (рисунок 5) 5 д+12=13+14.
2-й закон ------------ *--------- ’ Кирхгоф а. Во I------всяком замкнутом Рис> з. контуре алгебраическая сумма электродвижущих сил — эдс — равна алгебраической сумме падений напряжения. При составлении алгебраич. сумм электродвижущие силы, действующие в данном контуре в одном направлении, и соответствующие им (по направлению) токи берут со знаком + (плюс), а в противоположном — со знаком — (минус).
Напр., для контура АаВЬ (рис. 5) Ег — Е2 = =
где Е± и Е2 — электродвижущие силы источников тока, гг и т2 — внутренние их сопротивления, и 12 — токи в частях цепи соответственно АаВ и АЬВ\ для контура АаВс: где т3 — сопротивление участка АсВ, а 13 — ток на этом участке; для контура AaBd: E1=I1r1-}~iiT4t и т. д.
Мощность и работа тока. При практич. использовании действий тока необходимо знать работоспособность или мощность его. Мощность постоянно# го тока Р =U•!= 1
лллллл 1 =FR. Если на- ------- h/VWW V--------пряжение U выра» i . жен о в вольтах » — и-----(обозначение — F, Рис. 4. в), сила тока 1 — в амперах, сопротивление R — в омах, то мощность — Р, вычисленная по этим формулам, получается в ваттах. 1 ватт (обозначение — W, em) представляет собой мощность тока в 1А при напряжении в 1 V. 1.000 W составляют 1 киловатт (обозначение — kW, кет). Единицы электрич. мощности связаны с практич. единицей механической мощности — лошадиной силой (обозначение — HP, л. с.) — соотношением: 736 W =0, 736 kW==l HP, или 1 kW = 1, 36 HP. Работа тока представляет собой произведение силы тока на время, в течение к-рого он действовал, и соответственно этому выражается в ватт-часах (обозначение — Wh, em-ч), иногда и гектоватт-часах (hWh, . eem-ч), а чаще всего в киловатт-часах (kWh, квт-ч); lhWh=100Wh.
Переменный ток. На практике применяется синусоидальный переменный ток, изменение к-рого графически изображается кривой — Рис. 5.
синусоидой (рис. 6). Сила тока сначала возрастает от 0 до нек-рого максимального значения 1т, называемого амплитудным значением, или амплитудой, затем убывает до 0, после чего ток меняет направление и сила тока по тому же закону, как и раньше, постепенно возрастает до такого же значения 1т, затем убывает до 0, после чего ток опять меняет направление, и в дальнейшем указанные периодич. изменения тока непрерывно повторяются. Время, в течение к-рого переменный ток претерпевает полный цикл своих изменений, называется периодом пол — 1 i
ного колебания Т 1 — г------------- (рис. 6). Число пеРис. 6. риодов в секунду называется частотой переменного тока и обозначается буквой f. Очевидно, что/ = у .
Единицей для измерения частоты служит герц (обозначение — Hz, гц), представляющий собой 1 период в секунду. Переменный ток, вырабатываемый электрическими станциями общего пользования, имеет в Союзе ССР и в Зап. Европе частоту 50 Hz, а в Америке60 Hz. Ток такой частоты применяется для освещения, для приведения в действие большинства электродвигателей переменного тока и др. промышленных установок. Для электрич. тяги в нек-рых случаях применяется ток частотой 15, 162/3 и 25 Hz. В технике связи, радиотехнике и для нек-рых медицинских электрич. аппаратов применяются токи «высокой» частоты, составляющей сотни, тысячи и миллионы Hz.
Переменные токи промышленной частоты получаются от электрических машин (генераторов), вращающихся с определённой скоростью, в обмотке к-рых, благодаря электромагнитной индукции (см.), возбуждается синусоидальная электродвижущая сила е = = #msina, где е — мгновенное, а Ет — максимальное её значение, t — время. В результате на зажимах генератора получается переменное (синусоидальное) напряжение U = =Um • sin а. Для получения токов высокой час-
