Електричний струм - це те, без чого не мислима сьогодні наше життя, і без чого люди могли обходитися ще якихось 150 років тому. Все, на чому будується буття сучасної людини, засноване на струмі. Телевізори, комп'ютери, освітлення, холодильники і пральні машини мають в своїй основі явище електропровідності, і замінити його чимось іншим поки не представляється можливим.
Що ж представляє із себе струм і які бувають його види, ми розглянемо в цій статті.
Що таке струм
Отже, електричний струм - це цілеспрямований рух електричних зарядів під дією електричного поля, а вірніше, не самих зарядів, а їх носіїв, адже заряди не можуть існувати самі по собі, без будь-якої матеріальної основи. Одна рухається заряджена частинка ще не ток, а ось дві - вже ток. Правда, не ясно на якій відстані вони повинні бути один від одного, щоб бути струмом. Якщо, припустимо, два електрона на відстані в кілометр один від одного рухаються в одну сторону з однаковою швидкістю, чи будуть вони струмом? Будуть, але не струмом провідності, а струмом конвекції.
За характером струми бувають двох видів - постійний і змінний, а протікати вони можуть в провідниках, в напівпровідниках, в рідинах і газах, і навіть у вакуумі.
Основними параметрами струму можна назвати напругу і силу струму, а параметром провідного середовища - опір, або провідність.
Що потрібно для того, щоб тек ток
Для кожної середовища мінімальні умови протікання електричного струму свої. Наприклад, для електроліту досить, щоб була лише різницю потенціалів, тоді як для провідної електричного кола необхідна ще і замкнутість контуру на себе. У космосі ж можуть просто пролітати дві заряджені частинки, навіть на величезній відстані один від одного, і це буде ток, бо у визначенні поняття «електричний струм» немає критерію віддаленості зарядів, але всяке спрямований рух заряджених частинок під дією електричного поля є електричний струм.
Давайте розберемо, що означає, під дією електричного поля. Справа в тому, що в природі не існує ізольованого електричного поля, бо будь-яке електричне поле породжує магнітне і навпаки. У підсумку, може існувати лише електромагнітне поле, тому будь-яке електромагнітне поле, розігнати заряджені частинки, автоматично породжує електричний струм, навіть якщо його джерелом був постійний магніт.
Що таке постійний струм
Постійний струм - це таке спрямований рух заряджених частинок, параметри якого не змінюються з часом. Тобто, якщо сила струму, напруга і опір електричного кола постійні, а також струм тече весь час тільки в одну сторону, то такий струм постійний.
Для того, щоб постійний струм проходив в металі, необхідно, щоб джерело постійної напруги був замкнутий на себе за допомогою провідника (цього самого металу).
Постійний струм використовується сьогодні практично у всій електронній техніці, такий як комп'ютери, мобільні телефони, і взагалі все, де є великі блоки живлення - це адаптери, які перетворюють змінний струм в постійний.
Для того, щоб отримати постійний струм, можна використовувати хімічне джерело енергії, який називають гальванічним елементом, можна застосувати акумулятор а можна користуватися генератором постійного струму, який сьогодні використовують на виробництвах і на деяких специфічних об'єктах енергетики.Змінний струм
Змінний струм в провідниках характеризується тим, що він змінює свій напрямок і / або величину сили струму і напруги, причому, він може робити це як періодично, так і не періодично.
Змінний струм запатентував Нікола Тесла і з тих пір він міцно увійшов в наше життя. Зараз по дротах ліній електропостачання тече змінний струм, як і по нашим розеток, і майже всі побутові електроприлади працюють на змінному струмі. Отримати змінний струм можна за допомогою спеціального джерела, або за допомогою генератора (машини, яка перетворює рух в електрику).
Основні відмінності змінного і постійного струму
Давайте відповімо на питання, чому взагалі виникла потреба створення змінного струму, ну був собі постійний струм і був би, нічого ж поганого в ньому не було. А справа ось у чому. Змінний струм потрібен був для того, щоб створити принципово новий спосіб зв'язку, такий, якого до цього ще не було на Землі - бездротової спосіб передачі інформації на відстані. Мабуть поштові голуби і телеграф з телефонами вже не могли задовольняти зростаючі потреби цивілізації, а постійний струм не може дозволити електромагнітних хвиль поширюватися в просторі. І в цьому є перша відмінність цих двох видів струмів.
Змінний струм може викликати поширення електромагнітні хвиль, а постійний немає. Всі антени існують завдяки змінному струмі.
По-друге, з'явилася необхідність передавати електроенергію на наддалекі відстані, а при транспортуванні постійного струму з'являлися великі індукційні втрати. Змінний струм значно скорочує ці втрати, і в цьому друга важлива відмінність.
При передачі змінного струму по проводах, втрат менше, ніж при передачі постійного.
По-третє, змінний струм дає можливість конденсатору і котушці накопичувати заряд, в результаті чого з'являється, як би, батарейка, якої не потрібні всередині електроліти. А звичайні батарейки та акумулятори, на зразок тих, що стоять в мобільних телефонах і ноутбуках заряджаються від постійного струму. І це третя відмінність.Змінний струм може заряджати тільки конденсатор і котушку, а постійний - хімічне джерело енергії (акумулятор).
