مفاهیم اساسی جریان الکتریکی تعریف جریان الکتریکی

زمانی که شخصی ساخت و استفاده از جریان الکتریکی را یاد گرفت، کیفیت زندگی او به طرز چشمگیری افزایش یافت. در حال حاضر اهمیت برق همچنان هر سال افزایش می یابد. برای یادگیری درک مسائل پیچیده تر مربوط به الکتریسیته، ابتدا باید بفهمید جریان الکتریکی چیست.

آنچه جاری است

تعریف جریان الکتریکی عبارت است از نمایش آن در قالب یک جریان هدایت شده از ذرات حامل متحرک با بار مثبت یا منفی. حامل های شارژ می توانند:

• الکترون های با بار منفی که در فلزات حرکت می کنند.
• یون های موجود در مایعات یا گازها؛
• سوراخ هایی با بار مثبت از الکترون های متحرک در نیمه هادی ها.

جریان با وجود میدان الکتریکی مشخص می شود. بدون آن، یک جریان هدایت شده از ذرات باردار ایجاد نمی شود.

مفهوم جریان الکتریکیبدون فهرست کردن مظاهر آن ناقص خواهد بود:

1. هر جریان الکتریکی با میدان مغناطیسی همراه است.
2. هادی ها هنگام عبور گرم می شوند.
3. الکترولیت ها ترکیب شیمیایی را تغییر می دهند.

هادی ها و نیمه هادی ها

جریان الکتریکی فقط در یک محیط رسانا وجود دارد، اما ماهیت جریان آن متفاوت است:

1. در هادی های فلزی، الکترون های آزاد وجود دارند که تحت تاثیر میدان الکتریکی شروع به حرکت می کنند. هنگامی که دما افزایش می یابد، مقاومت هادی ها نیز افزایش می یابد، زیرا گرما حرکت اتم ها را به شیوه ای آشفته افزایش می دهد، که با الکترون های آزاد تداخل می کند.
2. در یک محیط مایع تشکیل شده توسط الکترولیت ها، میدان الکتریکی در حال ظهور باعث فرآیند تفکیک می شود - تشکیل کاتیون ها و آنیون ها، که بسته به علامت بار به سمت قطب های مثبت و منفی (الکترودها) حرکت می کنند. گرم کردن الکترولیت به دلیل تجزیه فعال تر مولکول ها منجر به کاهش مقاومت می شود.

مهم!الکترولیت ممکن است جامد باشد، اما ماهیت جریان جریان در آن با مایع یکسان است.

1. محیط گازی نیز با حضور یون هایی که به حرکت در می آیند مشخص می شود. پلاسما تشکیل می شود. تابش همچنین باعث ایجاد الکترون های آزاد می شود که در حرکت جهت دار شرکت می کنند.
2. هنگام ایجاد جریان الکتریکی در خلاء، الکترون های آزاد شده در الکترود منفی به سمت مثبت حرکت می کنند.
3. در نیمه هادی ها، الکترون های آزاد وجود دارند که در اثر گرما، پیوندها را می شکنند. در جای خود سوراخ هایی وجود دارد که دارای شارژ با علامت مثبت هستند. حفره ها و الکترون ها قادر به ایجاد حرکت جهت دار هستند.

رسانه های غیر رسانا دی الکتریک نامیده می شوند.

مهم!جهت جریان مربوط به جهت حرکت ذرات حامل بار با علامت مثبت است.

نوع جریان

1. مقدار ثابت. با مقدار کمی ثابت جریان و جهت مشخص می شود.
2. متغیر. با گذشت زمان، به طور دوره ای ویژگی های آن را تغییر می دهد. بسته به پارامتری که تغییر می کند، به چندین نوع تقسیم می شود. عمدتاً، مقدار کمی جریان و جهت آن در امتداد یک سینوسی متفاوت است.
3. جریان های گردابی زمانی رخ می دهد که شار مغناطیسی دستخوش تغییراتی شود. مدارهای بسته را بدون حرکت بین قطب ها تشکیل دهید. جریان های گردابی باعث تولید گرمای شدید می شوند و در نتیجه تلفات افزایش می یابد. در هسته های سیم پیچ های الکترومغناطیسی، آنها با استفاده از طراحی صفحات عایق جداگانه به جای یک صفحه جامد محدود می شوند.

ویژگی های مدار الکتریکی

1. قدرت فعلی این یک اندازه گیری کمی از بار عبوری به یک واحد موقت از طریق مقطع هادی است. بارها بر حسب کولن (C) اندازه گیری می شوند، واحد زمان دوم است. قدرت فعلی C/s است. نسبت حاصل آمپر (A) نامیده شد که در آن مقدار کمی جریان اندازه گیری می شود. دستگاه اندازه گیری آمپر متری است که به صورت سری به مدار اتصالات الکتریکی متصل می شود.
2. قدرت. جریان الکتریکی در هادی باید بر مقاومت محیط غلبه کند. کاری که برای غلبه بر آن در یک دوره زمانی معین صرف می شود، قدرت خواهد بود. در این حالت، تبدیل برق به انواع دیگر انرژی - کار انجام می شود. قدرت به قدرت جریان، ولتاژ بستگی دارد. محصول آنها قدرت فعال را تعیین می کند. وقتی در زمان دیگری ضرب می شود، مصرف انرژی به دست می آید - آنچه که متر نشان می دهد. توان را می توان بر حسب ولتامپر (VA، kVA، mVA) یا بر حسب وات (W، kW، mW) اندازه گیری کرد.
3. ولتاژ. یکی از سه ویژگی مهم. برای جریان یافتن جریان، لازم است بین دو نقطه از مدار بسته اتصالات الکتریکی، اختلاف پتانسیل ایجاد شود. ولتاژ با کار تولید شده توسط میدان الکتریکی در طول حرکت یک حامل بار مشخص می شود. طبق فرمول، واحد ولتاژ J/C است که با یک ولت (V) مطابقت دارد. دستگاه اندازه گیری یک ولت متر است که به صورت موازی متصل است.
4. مقاومت. توانایی هادی ها برای عبور جریان الکتریکی را مشخص می کند. این توسط مواد هادی، طول و مساحت بخش آن تعیین می شود. اندازه گیری بر حسب اهم (اهم) است.

قوانین برای جریان الکتریکی

مدارهای الکتریکی با استفاده از سه قانون اصلی محاسبه می شوند:

1. قانون اهم. در آغاز قرن نوزدهم توسط یک فیزیکدان آلمانی برای جریان مستقیم تحقیق و فرموله شد، سپس برای جریان متناوب نیز به کار رفت. رابطه بین جریان، ولتاژ و مقاومت را ایجاد می کند. بر اساس قانون اهم، تقریباً هر مدار الکتریکی محاسبه می شود. فرمول اصلی: I \u003d U / R یا قدرت فعلی نسبت مستقیم با ولتاژ و معکوس با مقاومت است.

1. قانون فارادی به القای الکترومغناطیسی اشاره دارد. ظهور جریان های القایی در هادی ها ناشی از تأثیر یک شار مغناطیسی است که در طول زمان به دلیل القای EMF (نیروی حرکتی الکتریکی) در یک مدار بسته تغییر می کند. مدول emf القایی که بر حسب ولت اندازه گیری می شود، متناسب با سرعت تغییر شار مغناطیسی است. به لطف قانون القایی، ژنراتورهایی که برق تولید می کنند کار می کنند.
2. قانون ژول لنز هنگام محاسبه گرمایش هادی ها که برای طراحی و ساخت گرمایش، وسایل روشنایی و سایر تجهیزات الکتریکی استفاده می شود، مهم است. قانون به شما امکان می دهد مقدار گرمای آزاد شده در طول عبور جریان الکتریکی را تعیین کنید:

جایی که I قدرت جریان جاری است، R مقاومت، t زمان است.

الکتریسیته در جو

یک میدان الکتریکی می تواند در جو وجود داشته باشد، فرآیندهای یونیزاسیون رخ می دهد. اگرچه ماهیت وقوع آنها کاملاً مشخص نیست، اما فرضیه های توضیحی مختلفی وجود دارد. محبوب ترین خازن به عنوان آنالوگ برای نشان دادن الکتریسیته در جو است. صفحات آن می توانند سطح زمین و یونوسفر را مشخص کنند که بین آن دی الکتریک در گردش است - هوا.

انواع الکتریسیته اتمسفر:

1. رعد و برق. رعد و برق با درخشش قابل مشاهده و رعد و برق. ولتاژ صاعقه با شدت جریان 500000 آمپر به صدها میلیون ولت می رسد.

1. آتش سوزی های سنت المو تخلیه الکتریکی ناشی از کرونا در اطراف سیم ها، دکل ها؛
2. رعد و برق توپ. تخلیه به شکل یک توپ، در حال حرکت در هوا؛
3. نورهای قطبی درخشش چند رنگی یونوسفر زمین تحت تأثیر ذرات باردار که از فضا نفوذ می کنند.

یک فرد از خواص مفید جریان الکتریکی در تمام زمینه های زندگی استفاده می کند:

• نورپردازی؛
• انتقال سیگنال: تلفن، رادیو، تلویزیون، تلگراف؛
• حمل و نقل الکتریکی: قطار، ماشین های الکتریکی، تراموا، واگن برقی؛
• ایجاد یک میکروکلیم راحت: گرمایش و تهویه مطبوع؛
• تجهیزات پزشکی؛
• مصارف خانگی: لوازم الکتریکی؛
• کامپیوتر و دستگاه های تلفن همراه؛
• صنعت: ماشین آلات و تجهیزات؛
• الکترولیز: به دست آوردن آلومینیوم، روی، منیزیم و سایر مواد.

خطر الکتریکی

تماس مستقیم با جریان الکتریکی بدون تجهیزات حفاظتی برای انسان کشنده است. چندین نوع تأثیر ممکن است:

• سوختگی حرارتی؛
• تقسیم الکترولیتی خون و لنف با تغییر در ترکیب آن؛
• انقباضات عضلانی تشنجی می تواند فیبریلاسیون قلبی را تا توقف کامل آن تحریک کند و عملکرد سیستم تنفسی را مختل کند.

مهم!جریان احساس شده توسط شخص از مقدار 1 میلی آمپر شروع می شود، اگر مقدار فعلی 25 میلی آمپر باشد، تغییرات منفی جدی در بدن امکان پذیر است.

مهمترین ویژگی جریان الکتریکی این است که می تواند برای انسان کار مفیدی انجام دهد: خانه را روشن کند، لباس بشوید و خشک کند، شام بپزد، خانه را گرم کند. در حال حاضر استفاده از آن در انتقال اطلاعات جایگاه قابل توجهی را اشغال کرده است، اگرچه این نیاز به مصرف زیاد برق ندارد.

ویدئو

اکنون در هر ساختمانی از جریان الکتریکی استفاده می شود ویژگی های فعلیدر شبکه برق در خانه، همیشه باید به یاد داشته باشید که تهدید کننده زندگی است.

جریان الکتریکی اثر حرکت هدایت شده بارهای الکتریکی (در گازها - یون ها و الکترون ها، در فلزات - الکترون ها) تحت تأثیر میدان الکتریکی است.

حرکت بارهای مثبت در طول میدان معادل حرکت بارهای منفی در برابر میدان است.

معمولا جهت بار الکتریکی به عنوان جهت بار مثبت در نظر گرفته می شود.

• قدرت فعلی؛
• ولتاژ؛
• قدرت فعلی؛
• مقاومت فعلی

قدرت فعلی.

قدرت جریان الکتریکینسبت کار انجام شده توسط جریان به زمانی است که طی آن این کار انجام شده است.

توانی که یک جریان الکتریکی در یک بخش از مدار ایجاد می کند با مقدار جریان و ولتاژ در این بخش رابطه مستقیم دارد. توان (الکتریک-سه-چه-آسمان و من-ها-نو-چه-آسمان) از-me-rya-et-xia در وات (W).

قدرت فعلیبه زمان پرو-کا-نیای جریان الکتریکی-تری-چه-ام در مدار بستگی ندارد، اما de-la-is-sya را به عنوان یک pro-of-ve-de-ne تعریف کنید. قدرت ولتاژ به جریان

ولتاژ.

ولتاژ برقمقداری است که نشان می دهد یک میدان الکتریکی در هنگام جابجایی بار از یک نقطه به نقطه دیگر چقدر کار انجام داده است. در این صورت ولتاژ در قسمت های مختلف مدار متفاوت خواهد بود.

مثلا: ولتاژ در مقطع سیم خالی بسیار کم خواهد بود و ولتاژ در مقطع با هر بار بسیار بیشتر خواهد بود و بزرگی ولتاژ به میزان کار انجام شده توسط جریان بستگی دارد. ولتاژ را بر حسب ولت (1 ولت) اندازه گیری کنید. برای تعیین ولتاژ، یک فرمول وجود دارد: U \u003d A / q، که در آن

• U - ولتاژ،
• A کار انجام شده توسط جریان برای انتقال بار q به بخش خاصی از مدار است.

قدرت فعلی

قدرت فعلیبه تعداد ذرات باردار که از سطح مقطع هادی می گذرند می گویند.

طبق تعریف قدرت فعلینسبت مستقیم با ولتاژ و نسبت معکوس با مقاومت.

قدرت جریان الکتریکیبا ابزاری به نام آمپرمتر اندازه گیری می شود. مقدار جریان الکتریکی (مقدار بار حمل شده) بر حسب آمپر اندازه گیری می شود. برای افزایش دامنه نامگذاری برای واحد تغییر، پیشوندهای چندگانه مانند میکرو میکرو آمپر (μA)، مایل - میلی آمپر (mA) وجود دارد. سایر پیشوندها در زندگی روزمره استفاده نمی شوند. مثلاً: «ده هزار آمپر» می گویند و می نویسند، اما هرگز 10 کیلو آمپر نمی گویند و نمی نویسند. چنین ارزش هایی در زندگی روزمره استفاده نمی شود. همین امر را می توان در مورد نانو آمپرها نیز گفت. معمولا 1 × 10-9 آمپر می گویند و می نویسند.

مقاومت فعلی

مقاومت الکتریکیکمیت فیزیکی نامیده می شود که خصوصیات هادی را مشخص می کند که از عبور جریان الکتریکی جلوگیری می کند و برابر است با نسبت ولتاژ انتهای هادی به قدرت جریانی که از آن می گذرد.

مقاومت برای مدارهای AC و میدان های الکترومغناطیسی متناوب از نظر امپدانس و مقاومت موج توصیف می شود. مقاومت فعلی(اغلب با حرف R یا r نشان داده می شود) مقاومت جریان، در محدوده های معین، یک مقدار ثابت برای یک هادی معین در نظر گرفته می شود. زیر مقاومت الکتریکینسبت ولتاژ انتهای هادی به قدرت جریان عبوری از هادی را درک کنید.

شرایط وقوع جریان الکتریکی در یک محیط رسانا:

1) وجود ذرات باردار آزاد؛

2) اگر میدان الکتریکی وجود داشته باشد (بین دو نقطه رسانا اختلاف پتانسیل وجود دارد).

انواع تاثیر جریان الکتریکی بر مواد رسانا

1) شیمیایی - تغییر در ترکیب شیمیایی هادی ها (عمدتاً در الکترولیت ها رخ می دهد).

2) حرارتی - ماده ای گرم می شود که از طریق آن جریان جریان می یابد (این اثر در ابررساناها وجود ندارد).

3) مغناطیسی - ظهور یک میدان مغناطیسی (در همه رساناها رخ می دهد).

ویژگی های اصلی جریان.

1. قدرت جریان با حرف I نشان داده می شود - برابر است با مقدار الکتریسیته Q که در زمان t از هادی عبور می کند.

I=Q/t

قدرت جریان توسط آمپرمتر تعیین می شود.

ولتاژ توسط یک ولت متر تعیین می شود.

3. مقاومت R ماده رسانا.

مقاومت بستگی به این دارد:

الف) بر روی سطح مقطع هادی S، در طول l و مواد آن (که با مقاومت ویژه هادی ρ مشخص می شود).

R=pl/S

ب) در دمای t°С (یا Т): R = R0 (1 + αt)،

• که در آن R0 مقاومت هادی در 0 درجه سانتیگراد است،
• α - ضریب دمایی مقاومت؛

ج) برای به دست آوردن اثرات مختلف، هادی ها را می توان به صورت موازی و سری به هم متصل کرد.

جدول مشخصات فعلی

ترکیب	متوالی	موازی
ارزش حفظ شده	I 1 \u003d I 2 \u003d ... \u003d I n I \u003d Const	U 1 \u003d U 2 \u003d ... U n U \u003d Const
ارزش کل	ولتاژ e=Ast/q مقداری برابر با کاری که توسط نیروهای خارجی صرف می شود تا یک بار مثبت در طول کل مدار، از جمله منبع جریان، به بار منتقل شود، نیروی الکتروموتور منبع جریان (EMF) نامیده می شود. e=Ast/q هنگام تعمیر تجهیزات الکتریکی باید ویژگی های فعلی شناخته شود.

اول از همه، ارزش آن را دارد که بفهمیم جریان الکتریکی چیست. جریان الکتریکی حرکت منظم ذرات باردار در یک هادی است. برای بوجود آمدن آن ابتدا باید میدان الکتریکی ایجاد شود که تحت تاثیر آن ذرات باردار فوق الذکر شروع به حرکت خواهند کرد.

اولین اطلاعات در مورد الکتریسیته، که قرن ها پیش ظاهر شد، مربوط به "شارژ" الکتریکی است که از طریق اصطکاک به دست می آید. از قبل در زمان های قدیم، مردم می دانستند که کهربا، که بر روی پشم پوشیده می شود، توانایی جذب اشیاء سبک را به دست می آورد. اما تنها در پایان قرن شانزدهم، پزشک انگلیسی گیلبرت این پدیده را به طور دقیق مورد مطالعه قرار داد و متوجه شد که بسیاری از مواد دیگر دقیقاً همان خواص را دارند. اجسامی که مانند کهربا قادر بودند، پس از مالش برای جذب اجسام سبک، آنها را الکتریسیته نامید. این کلمه از الکترون یونانی - "کهربا" گرفته شده است. در حال حاضر می گوییم که در اجسام در این حالت بارهای الکتریکی وجود دارد و به خود اجسام «شارژ» می گویند.

بارهای الکتریکی همیشه زمانی ایجاد می شوند که مواد مختلف در تماس نزدیک باشند. اگر اجسام جامد باشند، از تماس نزدیک آنها با برجستگی ها و بی نظمی های میکروسکوپی که در سطح آنها وجود دارد جلوگیری می شود. با فشردن چنین اجسامی و مالیدن آنها به هم، سطوح آنها را به هم نزدیک می کنیم که بدون فشار فقط در چند نقطه تماس پیدا می کند. در برخی اجسام، بارهای الکتریکی می توانند آزادانه بین قسمت های مختلف حرکت کنند، در حالی که در برخی دیگر این امکان وجود ندارد. در مورد اول، اجسام "رسانا" نامیده می شوند، و در مورد دوم - "دی الکتریک، یا عایق". رساناها همه فلزات، محلول های آبی نمک ها و اسیدها و غیره هستند. نمونه هایی از عایق ها عبارتند از کهربا، کوارتز، آبنیت و کلیه گازهایی که در شرایط عادی هستند.

با این وجود، باید توجه داشت که تقسیم اجسام به هادی ها و دی الکتریک ها بسیار دلخواه است. همه مواد به مقدار کم یا زیاد الکتریسیته را هدایت می کنند. بارهای الکتریکی یا مثبت هستند یا منفی. این نوع جریان زیاد دوام نخواهد آورد، زیرا بدنه برق دار تمام می شود. برای وجود مداوم جریان الکتریکی در یک رسانا، حفظ میدان الکتریکی ضروری است. برای این منظور از منابع جریان الکتریکی استفاده می شود. ساده ترین حالت وقوع جریان الکتریکی زمانی است که یک سر سیم به یک جسم برق دار و دیگری به زمین متصل می شود.

مدارهای الکتریکی تامین کننده جریان لامپ ها و موتورهای الکتریکی تا پس از اختراع باتری ها که به حدود سال 1800 باز می گردد، ظاهر نشدند. پس از آن، توسعه دکترین الکتریسیته چنان سریع پیش رفت که در کمتر از یک قرن نه تنها بخشی از فیزیک شد، بلکه اساس تمدن الکتریکی جدید را تشکیل داد.

مقادیر اصلی جریان الکتریکی

مقدار برق و قدرت جریان. اثرات جریان الکتریکی می تواند قوی یا ضعیف باشد. قدرت جریان الکتریکی بستگی به مقدار باری دارد که در یک واحد زمان معین از مدار عبور می کند. هر چه الکترون های بیشتری از یک قطب منبع به قطب دیگر حرکت کنند، بار کل حمل شده توسط الکترون ها بیشتر می شود. این بار کل، مقدار برق عبوری از هادی نامیده می شود.

به طور خاص، اثر شیمیایی جریان الکتریکی به مقدار الکتریسیته بستگی دارد، یعنی هرچه بار بیشتری از محلول الکترولیت عبور کند، ماده بیشتری روی کاتد و آند می‌نشیند. در این راستا می توان مقدار برق را با وزن کردن جرم ماده رسوب کرده روی الکترود و دانستن جرم و بار یک یون از این ماده محاسبه کرد.

شدت جریان مقداری است که برابر است با نسبت بار الکتریکی که از مقطع هادی عبور کرده است به زمان جریان آن. واحد شارژ کولن (C) است، زمان بر حسب ثانیه (s) اندازه گیری می شود. در این حالت واحد قدرت جریان بر حسب C/s بیان می شود. این واحد آمپر (A) نامیده می شود. برای اندازه گیری شدت جریان در مدار از یک دستگاه اندازه گیری الکتریکی به نام آمپرمتر استفاده می شود. برای قرار گرفتن در مدار، آمپرمتر به دو پایانه مجهز شده است. به صورت سری در مدار گنجانده شده است.

ولتاژ الکتریکی. ما قبلاً می دانیم که جریان الکتریکی حرکت منظم ذرات باردار - الکترون ها است. این حرکت با کمک میدان الکتریکی ایجاد می شود که مقدار مشخصی کار را انجام می دهد. این پدیده را کار جریان الکتریکی می نامند. برای جابجایی بار بیشتر در مدار الکتریکی در 1 ثانیه، میدان الکتریکی باید کار بیشتری انجام دهد. بر این اساس، معلوم می شود که کار یک جریان الکتریکی باید به قدرت جریان بستگی داشته باشد. اما مقدار دیگری وجود دارد که کار جریان به آن بستگی دارد. این مقدار ولتاژ نامیده می شود.

ولتاژ نسبت کار جریان در یک بخش معین از مدار الکتریکی به باری است که از همان بخش مدار عبور می کند. کار فعلی با ژول (J) اندازه گیری می شود، شارژ با آویز (C) اندازه گیری می شود. در این راستا واحد اندازه گیری ولتاژ 1 J/C خواهد بود. این واحد ولت (V) نامیده می شود.

برای اینکه یک ولتاژ در مدار الکتریکی ظاهر شود، یک منبع جریان مورد نیاز است. در مدار باز، ولتاژ فقط در پایانه های منبع جریان وجود دارد. اگر این منبع جریان در مدار گنجانده شود، ولتاژ نیز در بخش های خاصی از مدار ظاهر می شود. در این راستا جریانی نیز در مدار وجود خواهد داشت. یعنی به اختصار می توان موارد زیر را گفت: اگر ولتاژی در مدار نباشد، جریانی وجود ندارد. برای اندازه گیری ولتاژ از یک دستگاه اندازه گیری الکتریکی به نام ولت متر استفاده می شود. از نظر ظاهری شبیه آمپرمتر ذکر شده قبلی است، تنها با این تفاوت که حرف V در مقیاس ولت متر (به جای A در آمپرمتر) قرار دارد. ولت متر دارای دو پایانه است که به کمک آنها به صورت موازی به مدار الکتریکی متصل می شود.

مقاومت الکتریکی. پس از اتصال انواع هادی ها و آمپرمتر به مدار الکتریکی، متوجه می شوید که هنگام استفاده از هادی های مختلف، آمپرمتر قرائت های متفاوتی می دهد، یعنی در این حالت، قدرت جریان موجود در مدار الکتریکی متفاوت است. این پدیده را می توان با این واقعیت توضیح داد که هادی های مختلف مقاومت الکتریکی متفاوتی دارند که یک کمیت فیزیکی است. به افتخار این فیزیکدان آلمانی، او را اهم نامیدند. به عنوان یک قاعده، واحدهای بزرگتر در فیزیک استفاده می شود: کیلوهم، مگا اهم، و غیره. مقاومت هادی معمولا با حرف R نشان داده می شود، طول هادی L، سطح مقطع S است. در این مورد، مقاومت می تواند باشد. به صورت فرمول نوشته شده است:

R = R * L/S

که در آن ضریب p مقاومتی نامیده می شود. این ضریب مقاومت یک هادی به طول 1 متر با سطح مقطع برابر با 1 متر مربع را بیان می کند. مقاومت در اهم x متر بیان می شود. از آنجایی که سیم ها، به عنوان یک قاعده، دارای سطح مقطع نسبتا کوچکی هستند، مساحت آنها معمولاً در میلی متر مربع بیان می شود. در این حالت، واحد مقاومت اهم x mm2/m خواهد بود. در جدول زیر. شکل 1 مقاومت برخی از مواد را نشان می دهد.

جدول 1. مقاومت الکتریکی برخی از مواد
مواد	p، اهم x m2/m	مواد	p، اهم x m2/m
فلز مس	0,017	آلیاژ پلاتین ایریدیوم	0,25
طلا	0,024	گرافیت	13
برنج	0,071	زغال سنگ	40
قلع	0,12	ظروف چینی	1019
رهبری	0,21	آبنیت	1020
فلز یا آلیاژ
نقره	0,016	منگنین (آلیاژ)	0,43
آلومینیوم	0,028	کنستانتان (آلیاژ)	0,50
تنگستن	0,055	سیاره تیر	0,96
اهن	0,1	نیکروم (آلیاژ)	1,1
نیکل (آلیاژ)	0,40	فکرال (آلیاژ)	1,3
		کروم (آلیاژ)	1,5

طبق جدول. 1، مشخص می شود که مس کمترین مقاومت الکتریکی را دارد و آلیاژی از فلزات بیشترین مقاومت را دارد. علاوه بر این، دی الکتریک ها (عایق ها) مقاومت بالایی دارند.

ظرفیت الکتریکی. ما قبلاً می دانیم که دو هادی جدا شده از یکدیگر می توانند بارهای الکتریکی را جمع کنند. این پدیده با یک کمیت فیزیکی مشخص می شود که به آن ظرفیت الکتریکی می گویند. ظرفیت الکتریکی دو هادی چیزی نیست جز نسبت بار یکی از آنها به اختلاف پتانسیل بین این هادی و هادی همسایه. هنگامی که هادی ها شارژ دریافت می کنند، هر چه ولتاژ کمتر باشد، ظرفیت آن ها بیشتر می شود. فاراد (F) به عنوان واحد ظرفیت الکتریکی در نظر گرفته می شود. در عمل، کسری از این واحد استفاده می شود: میکروفاراد (μF) و پیکوفاراد (pF).

اگر دو هادی جدا شده از یکدیگر بگیرید، آنها را در فاصله کمی از یکدیگر قرار دهید، یک خازن دریافت می کنید. ظرفیت خازن به ضخامت صفحات آن و ضخامت دی الکتریک و نفوذپذیری آن بستگی دارد. با کاهش ضخامت دی الکتریک بین صفحات خازن، می توان ظرفیت خازن را تا حد زیادی افزایش داد. روی تمامی خازن ها علاوه بر ظرفیت خازن آنها باید ولتاژی که این دستگاه ها برای آن طراحی شده اند نیز درج شود.

کار و قدرت جریان الکتریکی. با توجه به موارد فوق، مشخص است که جریان الکتریکی مقدار مشخصی کار را انجام می دهد. هنگامی که موتورهای الکتریکی وصل می شوند، جریان الکتریکی باعث می شود که انواع تجهیزات کار کنند، قطارها را در امتداد ریل حرکت می دهد، خیابان ها را روشن می کند، خانه را گرم می کند و همچنین یک اثر شیمیایی ایجاد می کند، یعنی اجازه الکترولیز می دهد و غیره. می توان گفت که کار جریان در یک بخش معین از مدار برابر با جریان محصول، ولتاژ و زمانی است که در طی آن کار انجام شده است. کار بر حسب ژول، ولتاژ بر حسب ولت، جریان بر حسب آمپر و زمان بر حسب ثانیه اندازه گیری می شود. در این راستا، 1 J = 1V x 1A x 1s. از اینجا معلوم می شود که برای اندازه گیری کار جریان الکتریکی باید از سه دستگاه به طور همزمان استفاده کرد: آمپرمتر، ولت متر و ساعت. اما این دست و پا گیر و ناکارآمد است. بنابراین معمولاً کار جریان الکتریکی توسط کنتورهای الکتریکی اندازه گیری می شود. دستگاه این دستگاه شامل تمامی دستگاه های فوق می باشد.

توان یک جریان الکتریکی برابر است با نسبت کار جریان به زمانی که در طی آن انجام شده است. توان با حرف "P" نشان داده می شود و بر حسب وات (W) بیان می شود. در عمل از کیلووات، مگاوات، هکتووات و ... استفاده می شود که برای اندازه گیری توان مدار باید یک وات متر گرفت. کار الکتریکی بر حسب کیلووات ساعت (کیلووات ساعت) بیان می شود.

قوانین اساسی جریان الکتریکی

قانون اهم. ولتاژ و جریان به عنوان راحت ترین ویژگی مدارهای الکتریکی در نظر گرفته می شوند. یکی از ویژگی های اصلی استفاده از برق، انتقال سریع انرژی از مکانی به مکان دیگر و انتقال آن به مصرف کننده به شکل دلخواه است. حاصلضرب اختلاف پتانسیل و قدرت جریان قدرت می دهد، یعنی مقدار انرژی که در مدار در واحد زمان منتشر می شود. همانطور که در بالا ذکر شد، برای اندازه گیری توان در یک مدار الکتریکی، 3 دستگاه لازم است. آیا می توان با یکی کار کرد و توان را از روی قرائت های آن و برخی مشخصه های مدار مانند مقاومت آن محاسبه کرد؟ بسیاری از مردم این ایده را پسندیدند، آن را مثمر ثمر دانستند.

بنابراین، مقاومت یک سیم یا یک مدار به طور کلی چقدر است؟ آیا یک سیم مانند لوله های آب یا لوله های یک سیستم خلاء دارای خاصیت ثابتی است که می توان آن را مقاومت نامید؟ به عنوان مثال، در لوله ها، نسبت اختلاف فشار ایجاد جریان تقسیم بر دبی معمولاً مشخصه ثابت لوله است. به همین ترتیب، جریان گرما در یک سیم تابع یک رابطه ساده است که شامل اختلاف دما، سطح مقطع سیم و طول آن است. کشف چنین رابطه ای برای مدارهای الکتریکی نتیجه یک جستجوی موفقیت آمیز بود.

در دهه 1820، معلم آلمانی گئورگ اهم اولین کسی بود که شروع به جستجوی نسبت فوق کرد. اول از همه، او آرزوی شهرت و شهرت داشت که به او اجازه می داد در دانشگاه تدریس کند. این تنها دلیلی بود که او رشته تحصیلی را انتخاب کرد که مزایای خاصی داشت.

اوم پسر یک قفل ساز بود، بنابراین او می دانست که چگونه سیم فلزی با ضخامت های مختلف بکشد، که برای آزمایش به آن نیاز داشت. از آنجایی که در آن روزها خرید سیم مناسب غیرممکن بود، ام آن را با دستان خود ساخت. در طول آزمایش ها، او طول های مختلف، ضخامت های مختلف، فلزات مختلف و حتی دماهای مختلف را امتحان کرد. همه این عوامل او به نوبه خود متفاوت بود. در زمان اهم، باتری‌ها هنوز ضعیف بودند و جریانی با بزرگی متغیر می‌دادند. در این راستا محقق از ترموکوپلی به عنوان ژنراتور استفاده کرد که محل اتصال داغ آن در شعله قرار گرفت. علاوه بر این، او از یک آمپرمتر مغناطیسی خام استفاده کرد و با تغییر دما یا تعداد اتصالات حرارتی، تفاوت‌های پتانسیل (اهم آنها را «ولتاژ» نامید) اندازه‌گیری کرد.

دکترین مدارهای الکتریکی به تازگی توسعه یافته است. پس از اختراع باتری ها در حدود سال 1800، شروع به توسعه بسیار سریعتر کرد. دستگاه‌های مختلفی طراحی و ساخته شدند (اغلب با دست)، قوانین جدید کشف شدند، مفاهیم و اصطلاحات ظاهر شدند و غیره. همه اینها به درک عمیق‌تری از پدیده‌ها و عوامل الکتریکی منجر شد.

به روز رسانی دانش در مورد الکتریسیته از یک طرف باعث پیدایش رشته جدیدی از فیزیک شد و از طرف دیگر مبنای توسعه سریع مهندسی برق یعنی باتری ها، ژنراتورها، سیستم های منبع تغذیه برای روشنایی و محرک الکتریکی شد. ، کوره های برقی، موتورهای الکتریکی و غیره اختراع شدند.

اکتشافات اهم هم برای توسعه تئوری الکتریسیته و هم برای توسعه مهندسی برق کاربردی اهمیت زیادی داشت. آنها پیش بینی خواص مدارهای الکتریکی را برای جریان مستقیم و بعداً برای جریان متناوب آسان کردند. در سال 1826، اهم کتابی را منتشر کرد که در آن نتایج نظری و نتایج تجربی را بیان کرد. اما امیدهای او به حق نبود، کتاب با تمسخر مواجه شد. این امر به این دلیل اتفاق افتاد که روش آزمایش خشن در عصری که بسیاری از مردم به فلسفه علاقه داشتند، چندان جذاب به نظر نمی رسید.

اومو چاره ای جز ترک سمت معلمی نداشت. او به همین دلیل در دانشگاه به انتصاب نرسید. به مدت 6 سال، این دانشمند در فقر زندگی کرد، بدون اعتماد به آینده، احساس ناامیدی تلخ را تجربه کرد.

اما به تدریج آثار او ابتدا در خارج از آلمان به شهرت رسید. اوم در خارج از کشور مورد احترام بود، از تحقیقات او استفاده شد. در همین راستا هموطنان مجبور شدند او را در وطن خود بشناسند. در سال 1849 به مقام استادی در دانشگاه مونیخ رسید.

اهم قانون ساده ای را کشف کرد که رابطه ای بین جریان و ولتاژ برای یک قطعه سیم (برای بخشی از مدار، برای کل مدار) برقرار می کند. علاوه بر این، او قوانینی را وضع کرد که به شما امکان می دهد تعیین کنید اگر سیمی با اندازه متفاوت بگیرید، چه چیزی تغییر می کند. قانون اهم به صورت زیر فرموله می شود: شدت جریان در یک مقطع مدار با ولتاژ این بخش نسبت مستقیم و با مقاومت آن مقطع نسبت معکوس دارد.

قانون ژول لنز. جریان الکتریکی در هر قسمت از مدار کار خاصی را انجام می دهد. به عنوان مثال، بیایید بخشی از مدار را در نظر بگیریم که بین انتهای آن یک ولتاژ (U) وجود دارد. طبق تعریف ولتاژ الکتریکی، کار انجام شده هنگام جابجایی یک واحد بار بین دو نقطه برابر با U است. اگر قدرت جریان در یک بخش معین از مدار i باشد، بار آن در زمان t عبور می کند و بنابراین کار جریان الکتریکی در این بخش به صورت زیر خواهد بود:

الف = واحد

این عبارت برای جریان مستقیم در هر صورت معتبر است، برای هر بخش از مدار که ممکن است شامل رساناها، موتورهای الکتریکی و غیره باشد. توان جریان، یعنی کار در واحد زمان، برابر است با:

P \u003d A / t \u003d Ui

این فرمول در سیستم SI برای تعیین واحد ولتاژ استفاده می شود.

فرض کنید بخش مدار یک هادی ثابت است. در این صورت تمام کار تبدیل به گرما می شود که در این هادی آزاد می شود. اگر هادی همگن باشد و از قانون اهم پیروی کند (این قانون شامل تمام فلزات و الکترولیت ها می شود)، پس:

U=ir

جایی که r مقاومت هادی است. در این مورد:

A = rt2i

این قانون برای اولین بار توسط E. Lenz و مستقل از او توسط Joule به صورت تجربی استخراج شد.

لازم به ذکر است که گرمایش هادی ها کاربردهای متعددی در مهندسی پیدا می کند. رایج ترین و مهم ترین آنها لامپ های رشته ای هستند.

قانون القای الکترومغناطیسی. در نیمه اول قرن نوزدهم، فیزیکدان انگلیسی M. Faraday پدیده القای مغناطیسی را کشف کرد. این واقعیت که به مالکیت بسیاری از محققان تبدیل شده است، انگیزه قدرتمندی به توسعه مهندسی برق و رادیو داد.

در جریان آزمایشات، فارادی دریافت که وقتی تعداد خطوط القای مغناطیسی که به سطحی که توسط یک حلقه بسته محدود شده است تغییر می کند، جریان الکتریکی در آن ایجاد می شود. این اساس شاید مهمترین قانون فیزیک است - قانون القای الکترومغناطیسی. جریانی که در مدار ایجاد می شود القایی نامیده می شود. با توجه به این واقعیت که جریان الکتریکی در مدار فقط در مورد نیروهای خارجی که بر روی بارهای آزاد وارد می شوند اتفاق می افتد، سپس با عبور شار مغناطیسی در حال تغییر از سطح یک مدار بسته، همین نیروهای خارجی در آن ظاهر می شوند. عمل نیروهای خارجی در فیزیک نیروی الکتروموتور یا EMF القایی نامیده می شود.

القای الکترومغناطیسی در هادی های باز نیز ظاهر می شود. در صورتی که هادی از خطوط میدان مغناطیسی عبور کند، ولتاژی در انتهای آن ظاهر می شود. دلیل ظهور چنین ولتاژی EMF القایی است. اگر شار مغناطیسی عبوری از مدار بسته تغییر نکند، جریان القایی ظاهر نمی شود.

با استفاده از مفهوم "EMF القایی"، می توان در مورد قانون القای الکترومغناطیسی صحبت کرد، به عنوان مثال، EMF القاء در یک حلقه بسته در مقدار مطلق برابر است با نرخ تغییر شار مغناطیسی از طریق سطح محدود شده توسط حلقه

قانون لنز. همانطور که می دانیم، یک جریان القایی در هادی رخ می دهد. بسته به شرایط ظاهری آن جهت متفاوتی دارد. به همین مناسبت، لنز فیزیکدان روسی قانون زیر را فرموله کرد: جریان القایی که در یک مدار بسته رخ می دهد همیشه دارای جهتی است که میدان مغناطیسی ایجاد شده اجازه تغییر شار مغناطیسی را نمی دهد. همه اینها باعث ظهور یک جریان القایی می شود.

جریان القایی مانند هر جریان دیگری دارای انرژی است. این بدان معنی است که در صورت جریان القایی، انرژی الکتریکی ظاهر می شود. با توجه به قانون بقا و تبدیل انرژی، انرژی فوق تنها می تواند به دلیل مقدار انرژی نوع دیگری از انرژی ایجاد شود. بنابراین، قانون لنز به طور کامل با قانون بقای و تبدیل انرژی مطابقت دارد.

علاوه بر القاء، به اصطلاح خود القایی می تواند در سیم پیچ ظاهر شود. ماهیت آن به شرح زیر است. اگر جریانی در سیم پیچ ظاهر شود یا قدرت آن تغییر کند، یک میدان مغناطیسی در حال تغییر ظاهر می شود. و اگر شار مغناطیسی عبوری از سیم پیچ تغییر کند، نیروی محرکه الکتریکی در آن ایجاد می شود که به آن EMF خود القایی می گویند.

طبق قانون لنز، EMF خود القایی در هنگام بسته بودن مدار، با قدرت جریان تداخل می کند و اجازه نمی دهد که افزایش یابد. هنگامی که مدار EMF خاموش است، خود القایی قدرت جریان را کاهش می دهد. در صورتی که قدرت جریان در سیم پیچ به مقدار مشخصی برسد، میدان مغناطیسی تغییر نمی کند و EMF خود القایی صفر می شود.

اولین اکتشافات مربوط به کار برق در قرن هفتم قبل از میلاد آغاز شد. فیلسوف یونانی باستان تالس اهل میلتوس فاش کرد که وقتی کهربا به پشم مالیده می شود، متعاقباً می تواند اجسام سبک وزن را جذب کند. از یونانی "الکتریسیته" به عنوان "کهربا" ترجمه شده است. در سال 1820، آندره ماری آمپر قانون جریان مستقیم را ایجاد کرد. در آینده، مقدار جریان یا آنچه جریان الکتریکی با آن اندازه گیری می شود، شروع به نشان دادن در آمپر کرد.

معنی اصطلاح

مفهوم جریان الکتریکی را می توان در هر کتاب درسی فیزیک یافت. جریان الکتریسیته- این حرکت منظم ذرات باردار الکتریکی در یک جهت است. برای اینکه بفهمید جریان الکتریکی چیست، باید از فرهنگ لغت یک برقکار استفاده کنید. در آن، این اصطلاح مخفف حرکت الکترون ها از طریق یک هادی یا یون ها از طریق یک الکترولیت است.

بسته به حرکت الکترون ها یا یون ها در داخل هادی، موارد زیر متمایز می شوند: انواع جریان:

• مقدار ثابت؛
• متغیر؛
• متناوب یا ضربان دار

اندازه گیری های اساسی

قدرت جریان الکتریکی- شاخص اصلی که توسط برقکارها در کار خود استفاده می شود. قدرت جریان الکتریکی به مقدار باری که در مدار الکتریکی برای مدت زمان مشخصی جریان دارد بستگی دارد. هر چه الکترون های بیشتری از یک ابتدای منبع به انتها جریان داشته باشند، بار انتقال یافته توسط الکترون ها بیشتر خواهد بود.

کمیتی که به عنوان نسبت بار الکتریکی جریان یافته از سطح مقطع ذرات در یک رسانا به زمان عبور آن اندازه گیری می شود. بار در کولن اندازه گیری می شود، زمان بر حسب ثانیه اندازه گیری می شود و یک واحد قدرت جریان الکتریسیته با نسبت بار به زمان (کولن به ثانیه) یا بر حسب آمپر تعیین می شود. تعیین جریان الکتریکی (قدرت آن) با اتصال دو پایانه به صورت سری به مدار الکتریکی انجام می شود.

هنگامی که جریان الکتریکی کار می کند، حرکت ذرات باردار با کمک یک میدان الکتریکی انجام می شود و به قدرت حرکت الکترون ها بستگی دارد. مقداری که کار جریان الکتریکی به آن بستگی دارد ولتاژ نامیده می شود و با نسبت کار جریان در قسمت خاصی از مدار و بار عبوری از همان قسمت تعیین می شود. واحد ولت زمانی با یک ولت متر اندازه گیری می شود که دو پایانه دستگاه به طور موازی به مدار متصل شوند.

مقدار مقاومت الکتریکی مستقیماً به نوع هادی مورد استفاده، طول و مقطع آن بستگی دارد. با اهم اندازه گیری می شود.

قدرت با نسبت کار حرکت جریان ها به زمانی که این کار اتفاق افتاده است تعیین می شود. قدرت را بر حسب وات اندازه گیری کنید.

چنین کمیت فیزیکی به عنوان ظرفیت با نسبت بار یک هادی به اختلاف پتانسیل بین همان هادی و هادی همسایه تعیین می شود. هنگامی که هادی ها بار الکتریکی دریافت می کنند، هر چه ولتاژ کمتر باشد، ظرفیت آن ها بیشتر می شود. بر حسب فاراد اندازه گیری می شود.

ارزش کار الکتریسیته در یک بازه معین از زنجیره با استفاده از حاصل ضرب قدرت جریان، ولتاژ و دوره زمانی که کار در آن انجام شده است، بدست می آید. دومی با ژول اندازه گیری می شود. تعیین کار جریان الکتریکی با کمک متری انجام می شود که قرائت همه مقادیر، یعنی ولتاژ، نیرو و زمان را به هم متصل می کند.

مهندسی ایمنی برق

دانستن قوانین ایمنی الکتریکی به پیشگیری از حوادث اضطراری و محافظت از سلامت و زندگی انسان کمک می کند. از آنجایی که الکتریسیته تمایل دارد هادی را گرم کند، همیشه احتمال یک موقعیت خطرناک برای سلامتی و زندگی وجود دارد. برای امنیت خانه باید رعایت شوددنبال ساده اما قوانین مهم:

1. عایق شبکه باید همیشه در شرایط کار خوب باشد تا از اضافه بار یا احتمال اتصال کوتاه جلوگیری شود.
2. رطوبت نباید روی وسایل برقی، سیم ها، سپرها و غیره وارد شود همچنین محیط مرطوب باعث ایجاد اتصال کوتاه می شود.
3. اطمینان حاصل کنید که برای تمام وسایل برقی اتصال به زمین انجام دهید.
4. لازم است از بارگذاری بیش از حد سیم کشی برق جلوگیری شود، زیرا خطر اشتعال سیم ها وجود دارد.

اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام کار با برق شامل استفاده از دستکش لاستیکی، دستکش، فرش، دستگاه تخلیه، دستگاه های زمین برای مناطق کار، قطع کننده مدار یا فیوزهای محافظ حرارتی و جریان است.

برق کاران باتجربه در مواقعی که احتمال برق گرفتگی وجود دارد با یک دست کار می کنند و دست دیگر در جیب آنهاست. بنابراین، مدار دست به دست در صورت تماس غیر ارادی با سپر یا سایر تجهیزات متصل به زمین قطع می شود. در صورت احتراق تجهیزات متصل به شبکه، آتش را منحصراً با خاموش کننده های پودر یا دی اکسید کربن خاموش کنید.

اعمال جریان الکتریکی

جریان الکتریکی دارای خواص بسیاری است که به آن امکان می دهد تقریباً در تمام حوزه های فعالیت انسانی استفاده شود. راه های استفاده از جریان الکتریکی:

الکتریسیته امروزی دوستدار محیط زیست ترین نوع انرژی است. در شرایط اقتصاد مدرن، توسعه صنعت برق از اهمیت سیاره ای برخوردار است. در آینده، اگر کمبود مواد اولیه وجود داشته باشد، برق به عنوان یک منبع تمام نشدنی انرژی جایگاه پیشرو خواهد داشت.

امروزه تصور زندگی بدون پدیده ای مانند الکتریسیته دشوار است، و از این گذشته، بشر یاد گرفته است که از آن برای اهداف خود استفاده کند. بررسی ماهیت و ویژگی های این نوع خاص از ماده چندین قرن طول کشید، اما حتی اکنون نیز نمی توان با قطعیت گفت که ما کاملاً همه چیز را در مورد آن می دانیم.

مفهوم و ماهیت جریان الکتریکی

جریان الکتریکی، همانطور که از درس فیزیک مدرسه مشخص است، چیزی نیست جز حرکت منظم هر ذره باردار. هم الکترون ها و هم یون های با بار منفی می توانند به عنوان دومی عمل کنند. اعتقاد بر این است که این نوع ماده فقط در به اصطلاح هادی ها می تواند ایجاد شود، اما این موضوع دور از ذهن است. مسئله این است که وقتی هر جسمی با هم تماس پیدا می کند، همیشه تعداد معینی از ذرات باردار مخالف ایجاد می شود که می توانند شروع به حرکت کنند. در دی الکتریک، حرکت آزاد همان الکترون ها بسیار دشوار است و نیاز به تلاش های خارجی زیادی دارد، به همین دلیل است که می گویند جریان الکتریکی را هدایت نمی کنند.

شرایط وجود جریان در مدار

دانشمندان مدت‌هاست متوجه شده‌اند که این پدیده فیزیکی نمی‌تواند به خودی خود ایجاد شود و برای مدت طولانی ادامه یابد. شرایط وجود جریان الکتریکی شامل چندین شرط مهم است. اول اینکه این پدیده بدون حضور الکترون ها و یون های آزاد که نقش فرستنده بار را بازی می کنند غیرممکن است. ثانیاً برای اینکه این ذرات بنیادی به طور منظم شروع به حرکت کنند، باید میدانی ایجاد کرد که ویژگی اصلی آن اختلاف پتانسیل بین هر نقطه یک برقکار است. در نهایت، ثالثاً، یک جریان الکتریکی نمی تواند برای مدت طولانی تنها تحت تأثیر نیروهای کولن وجود داشته باشد، زیرا پتانسیل ها به تدریج برابر می شوند. به همین دلیل به اجزای خاصی نیاز است که مبدل انواع انرژی مکانیکی و حرارتی است. به آنها منابع برق می گویند.

سوال در مورد منابع فعلی

منابع جریان الکتریکی دستگاه های خاصی هستند که میدان الکتریکی ایجاد می کنند. مهمترین آنها شامل سلول های گالوانیکی، پنل های خورشیدی، ژنراتورها، باتری ها می باشد. با قدرت، عملکرد و مدت زمان کار آنها مشخص می شود.

جریان، ولتاژ، مقاومت

مانند هر پدیده فیزیکی دیگری، جریان الکتریکی دارای تعدادی ویژگی است. از مهمترین آنها می توان به استحکام، ولتاژ مدار و مقاومت آن اشاره کرد. اولین آنها یک مشخصه کمی بار است که از مقطع یک هادی خاص در واحد زمان عبور می کند. ولتاژ (که نیروی الکتروموتور نیز نامیده می شود) چیزی نیست جز مقدار اختلاف پتانسیل که به دلیل آن بار عبوری کار خاصی را انجام می دهد. در نهایت، مقاومت یک مشخصه داخلی یک هادی است که نشان می‌دهد یک بار برای عبور از آن چه مقدار نیرویی باید صرف کند.