Паоло Аливерти - Электроника для начинающих

измерить ток? Измерить ток воды достаточно просто: нам нужны секундомер и счетчик воды, текущей из трубы. Скорость тока воды зависит от диаметра трубы и скорости воды и равна количеству литров, которые проходят через секцию трубы в секунду: могут пройти десять, сто или тысяча литров в секунду. Для измерения силы электрического тока поступают подобным образом, но вместо измерения количества воды, мы должны считать электрические заряды, или количество электронов, которые проходят в электрическом проводе в секунду (или лучше через данное сечение провода).

Рис. 1.7. Ток измеряется подсчетом количества зарядов, проходящих через сечение провода в секунду

Единицей измерения электрического тока, или силы тока, является ампер (А), в честь первооткрывателя электрического тока – великого французского физика Андре-Мари Ампера, жившего на рубеже XVIII–XIX веков. Символом ампера является «А». Как правило, в формулах сила тока обозначается буквой «I». Токи небольшой величины могут быть выражены в миллиамперах [мА]. Очень малые токи, например перехватываемый радио, он может быть выражен в микроамперах [мкА]. Один миллиампер равен 0,001 А, а один микроампер равен 0,000001 А.

Рис. 1.8. Андре-Мари Ампер (1775–1836)

Полноводные реки, такие как Волга, Тобол или Нил, можно сравнить с линиями электропередач – большими электрическими кабелями, которые проходят от электростанций до городов. Реки поменьше можно сравнить с кабелем, в котором проходит ток, необходимый для перемещения трамвая. Пожарный шланг может быть приравнен к кабелю для обеспечения работы больших станков, таких как пресс или промышленный токарный станок; домашний кран можно сравнить с кабелем, который тянется от розетки до чайника или тостера.

Таблица 1.1. Сколько тока требуется?

Электрический ток измеряется с помощью амперметра. В отличие от того, что мы видели, он не измеряет число электронов, проходящих через провод, но использует другую, не менее эффективную систему. Классический амперметр – это электромеханический инструмент, оснащенный стрелкой и градуированной шкалой. Такой амперметр со стрелкой вы можете увидеть в промышленных электрических щитах. Для наших измерений мы используем мультиметр или тестер, инструмент, который может выполнять различные типы электрических измерений, в том числе и измерять силу тока.

Рис. 1.9. Амперметр со стрелкой

Переменный и постоянный ток

В наших схемах мы будем использовать постоянный ток: его значение остается неизменным во времени. Это ток, который может обеспечить аккумулятор или батарейка. В текстах и схемах его часто обозначают аббревиатурой DC (от английского Direct Current – постоянный ток). Переменный ток – это ток, который периодически изменяется во времени: течет какое-то время в одном направлении, а затем в противоположном. Снова прибегая к аналогии с водой, представим, что мы имеем поршневой насос, который, двигаясь, сначала гонит воду по трубе в одном направлении, а потом в обратном.

Рис. 1.10. Гидравлическая аналогия для переменного тока: поршневой насос периодически закачивает воду в одном направлении, а затем в другом

Именно переменный ток приходит от электростанций в наши дома. В начале XIX века, на заре развития электричества, было принято решение использовать этот тип тока, поскольку он проще в распределении и менее опасен, чем постоянный ток, хотя и имеет более высокое напряжение. Переменный ток в домашних розетках имеет значение, которое циклически изменяется с течением времени, переходя от отрицательных --">