Постоянный ток — это постоянное направленное движение заряженных частиц

В каждой точке проводника, по которому протекает постоянный ток, одни элементарные электрические заряды непрерывно сменяются другими, совершенно одинаковыми электрическими зарядами. Несмотря на непрерывное перемещение электрических зарядов вдоль проводника, общее пространственное их расположение внутри проводника как бы остаётся неизменным во времени, или стационарным.

Переносчиками электрических зарядов являются:

· в металлах — свободные электроны;

· в электролитах — ионы: катионы и анионы;

· в газах — ионы и электроны;

· в вакууме — электроны, образовавшиеся при электронной эмиссии;

· в полупроводниках — электроны и дырки.

Постоянное движение электрических зарядов создаётся и поддерживается электрическим полем.

Электрическое поле, с помощью которого создаётся и поддерживается постоянный ток в проводнике и в соответствии с этим стационарное распределение в нём электрических зарядов, называется стационарным (неизменным во времени) электрическим полем.

Электрические заряды в стационарном электрическом поле нигде не накапливаются и нигде не исчезают, так как при всяком пространственном перераспределении зарядов неизбежно должно было бы измениться стационарное электрическое поле и соответственно ток перестал бы быть постоянным по времени.

Для стационарности поля и тока требуется, чтобы электрические заряды нигде не накапливались и нигде не терялись, а перемещались непрерывным и равномерным потоком вдоль проводников. Для этого необходимо, чтобы проводники совместно образовывали замкнутый на себя контур. В этом случае будет достигнуто непрерывное круговое равномерное движение электрических зарядов вдоль всего контура.

Постоянный электрический ток может существовать только в замкнутом на себя контуре, состоящем из совокупности проводников электричества, в котором действует стационарное электрическое поле.

Амперме́тр (см. ампер + метр от μετρέω — измеряю) — прибор для измерения силы тока вамперах. Шкалу амперметров градуируют в микроамперах, миллиамперах, амперах или килоамперах в соответствии с пределами измерения прибора. В электрическую цепь амперметр включается последовательно ^[1] с тем участком электрической цепи, силу тока в котором измеряют. Поэтому, чем ниже внутреннее сопротивление амперметра (в идеале — 0), тем меньше будет влияние прибора на исследуемый объект, и тем выше будет точность измерения^[2].

Для увеличения предела измерений амперметр снабжаетсяшунтом (для цепей постоянного и переменного тока),трансформатором тока (только для цепей переменного тока) или магнитным усилителем (для цепей постоянного тока). Комплектное устройство из токоизмерительной головки и трансформатора тока специальной конструкции называется «токоизмерительные клещи».

Очень опасно пытаться использовать амперметр в качестве вольтметра (подключать его

По конструкции амперметры делятся:

· со стрелочной измерительной головкой без электронных схем;

· со стрелочной измерительной головкой с использованием электронных схем;

· с цифровым индикатором.

Приборы со стрелочной головкой[править | править вики-текст]

Наиболее распространены амперметры, в которых движущаяся часть прибора со стрелкой поворачивается на угол крена, пропорциональный величине измеряемого тока.

Амперметры бывают магнитоэлектрическими, электромагнитными, электродинамическими, тепловыми, индукционными, детекторными, термоэлектрическими и фотоэлектрическими.

Магнитоэлектрическими амперметрами измеряют силу постоянного тока; индукционными и детекторными — силу переменного тока; амперметры других систем измеряют силу любого тока. Самыми точными и чувствительными являются магнитоэлектрические и электродинамические амперметры.

Приборы со стрелочной головкой могут снабжаться дополнительными электронными схемами для усиления сигнала, подаваемого на головку (для измерения токов, существенно меньших чем ток полного отклонения головки, который для большинства магнитоэлектрических приборов составляет 50 мкА и более), защиты головки от перегруза и прочее.

ВАТТМЕТР

(от ватт и греч. metreo — измеряю), прибор для измерения мощности в электрич. цепях (в цепях перем. тока— для измерения активной мощности Р=UIcosj, где U — напряжение, I — сила электрич. тока, j — фазовыйугол между синусоидально изменяющимися током и напряжением). Схема включения В. в цепь показана нарисунке.

Схема включения ваттметра W: 1 — последовательная цепь (неподвижная катушка); 2 — параллельная цепь(подвижная катушка); 3 — нагрузка. В электродинамич. ваттметре поворот подвижной катушки в магн. поленеподвижной катушки пропорц. измеряемой мощности.

Для уменьшения искажающего влияния последовательная цепь В. должна обладать малым, а параллельная— большим сопротивлением. При измерениях на перем. токе важно также, чтобы сопротивлениепараллельной цепи было чисто активным.

Осн. частью В. явл. электроизмерит. механизм обычно электродинамич. или ферродинамич. системы, реже —индукционной или электростатической (см. соответств. статьи). Для расширения пределов измерений В.используют: на пост. токе — шунты и добавочные сопротивления, на перем. токе — измерит.трансформаторы тока и напряжения. Для измерения мощности на частотах выше 5 кГц, а также малоймощности (менее 100 мВт) применяют термоэлектрич. и терморезистивные В., В. на ПП элементах, В. спреобразователями Холла, пондеромоторные В., калориметрич. В. Ваттметры с электроизмерит. механизмомхарактеризуются след. данными: пределы по току — от 10 мА до 10 А, по напряжению — от 15 до 600 В, осн.погрешность в % от верх. предела измерений — до 0,2%. Применение измерит. трансформаторов тока инапряжения позволяет измерять мощность до 12 ГВт в электрич. цепях с током до 15 кА и напряжением до500 кВ.

Техн. требования к В. стандартизованы в ГОСТах 22261—76, 8476—60 и 1.3605—75.

Электри́ческое напряже́ние между точками A и B электрической цепи или электрического поля — физическая величина, значение которой равно отношению работы эффективного электрического поля (включающего сторонние поля^[1]), совершаемой при переносе пробногоэлектрического заряда из точки A в точку B, к величине пробного заряда.

При этом считается, что перенос пробного заряда не изменяет распределения зарядов на источниках поля (по определениюпробного заряда). Напряжение в общем случае формируется из двух вкладов: работы электрических сил и работы сторонних сил. В случае, когда на участке цепи не действуют сторонние силы (в этом случае ), работа по перемещению заряда складывается только из работы потенциального электрического поля , которая не зависит от пути, по которому перемещается заряд. В этом случае электрическое напряжение между двумя точками совпадает с разностью потенциалов между ними (поскольку ). В общем случае напряжение между двумя точками отличается от разницы потенциалов в этих точках^[2]на работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда (эту работу называют электродвижущей силой на данном участке цепи, ):

Определение электрического напряжения можно записать в другой форме (для этого нужно представить работу как интеграл вдоль траектории L, идущей из точки A в точку B):

— интеграл от проекции эффективной напряжённости поля (включающего сторонние поля) на касательную к траектории L, направление которой в каждой точке траектории совпадает с направлением вектора в данной точке. В электростатическом поле, когда сторонних сил нет, значение этого интеграла не зависит от пути интегрирования и совпадает с разностью потенциалов.

Понятие ввел Георг Ом в работе 1827 года, в которой предлагалась гидродинамическая модель электрического тока для объяснения открытого им в 1826 г. эмпирического закона Ома: .

Единицей измерения напряжения в Международной системе единиц (СИ) является вольт (русское обозначение: В; международное: V).