Электрическая цепь: Электрическая цепь и ее составные части – примеры по физике

Электрическая цепь и ее составные части

Для того чтобы использовать энергию электрического тока, нужно прежде всего иметь источник тока.

Электродвигатели, лампы, плитки, всевозможные приборы, работающие от электрического тока, называют приемниками или потребителями электрической энергии.

Электрическую энергию нужно доставить к приемнику. Для этого приемник соединяют с источником электрической энергии проводами. Чтобы включать и выключать в нужное время приемники электрической энергии, применяют ключи. Источник тока, приемники и ключи, соединенные между собой проводами, составляют электрическую цепь.

Чтобы в цепи был ток, она должна быть замкнутой, т. е. состоять только из проводников электричества. Если в каком-нибудь месте провод оборвется или на его место будет поставлен изолятор, ток в цепи прекратится. На этом и основано действие ключей.

Чертежи, на которых изображены способы соединения электрических приборов в цепь, называют схемами.

Приборы на схемах обозначают условными знаками. Некоторые из них даны на рисунке 234. На рисунке 235 изображена схема простейшей электрической цепи:

Вопросы. 1. Какова роль источника тока в электрической цепи? 2. Какие приемники, или потребители, электрической энергии вы знаете? 3. Из каких частей состоит электрическая цепь? 4. Что такое замкнутая цепь? разомкнутая цепь? 5. Что такое схема электрической цепи?

Упражнения. 1. Рассмотрите устройство штепсельной вилки настольной лампы. Из какого материала изготовлены отдельные части ее? 2. Начертите схему цепи электрического звонка с кнопкой. 3. Начертите схему цепи, содержащей один гальванический элемент и два звонка, каждый из которых можно включать отдельно. 4.

Придумайте схему соединения элемента, звонка и двух кнопок, расположенных так, чтобы можно было позвонить из двух разных мест. 5. На рисунке 236 дана схема соединения лампы и двух переключателей. Рассмотрите схему и подумайте, где можно применить такую проводку. 6. Нарисуйте схему цепи карманного фонаря (рис. 237) и назовите части этой цепи.

Электрическая цепь состоит из источника питания, потребителя энергии и соединительных проводов.

При соединении источника питания, нагрузки и проводников образуется электрическая цепь. Так какие же процессы происходят в электрической цепи?

Свободные электроны в металлическом проводнике или ионы в электролите, как указывалось, находятся в состоянии беспоря­дочного движения. Количество электричества (заряд), которое переносится при этом через любое поперечное сечение проводни­ка, в среднем равно нулю.

Однако если на свободные заряженные частицы действуют в определенном направлении силы (например, силы электрическо­го поля), то к скоростям их беспорядочного движения прибавляется слагающая скорости в направлении действующей силы. В этом случае через любое поперечное сечение проводника про­ходит определенный заряд, т. е. в проводнике возникает элек­трический ток.

Для того чтобы получить электрический ток, нужно создать электрическую цепь.

Электрическая цепь образуется из источников электрической энергии или, как их называют, источников питания, потребителей электрической энергии или приемников и проводников электрического тока.

В источниках питания возбуждается электродви­жущая сила (сокращенно э. д. с.), под действием которой заряды получают дополнительную слагающую скорости, т. е. до­полнительную кинетическую энергию.

Когда протекает ток в электрической цепи в источниках питания происходит преобразование различных видов энергии в электрическую, в по­требителях, наоборот, электрическая энергия преобразуется в другие виды энергии. Источники питания и потребители соединя­ются обычно медными проводами. Источники питания, потребите­ли и соединительные провода называют элементами цепи.

При движении заряженных частиц в электрической цепи кине­тическая энергия направленного движения частиц благодаря столкновению их с ионами и молекулами вещества частично пре­образуется в энергию беспорядочного движения частиц, т.

е. вы­деляется и рассеивается в виде тепла в источниках питания, потребителях и соединительных проводах. В связи с этим явлением принято говорить, что источники питания , потребители и соединительные провода обладают сопротивлением.

В современной электротехнике в качестве источников питания применяют главным образом электрические генераторы, в которых механическая энергия преобразуется в электрическую, и первичные элементы и аккумуляторы, в которых происходит преобразование химической энергии в электрическую.

Потребители электрической энергии весьма разнообразны. К ним, например, относятся электродвигатели, в которых элект­рическая энергия преобразуется в механическую; электрические печи, лампы накаливания и различные нагревательные приборы, в которых электрическая энергия преобразуется в тепловую; электролитические ванны, в в которых происходит преобразование электрической энергии в химическую.

В качестве вспомогательного оборудования в электрическую цепь входят аппараты для включения и выключения (например, рубильники), приборы для измерения электрических величин (например, амперметры и вольтметры), аппараты защиты (на­пример, предохранители).

Источники питания, потребители элек­трической энергии и вспомогательная аппа­ратура на электрических схемах имеют ус­ловные обозначения. Элементы электрической цепи приведенные в таблице.

На рисунке показана простейшая схема электрической цепи.

Источник питания счи­тают внутренним участком элек­трической цепи, потребитель энергии (П) и соединительные провода составляют внешний участок элек­трической цепи. Сопротивление источника питания называют внутренним сопротивлением.

Можно так же посмотреть видео, где автор по своему рассказывает, что такое электрическая цепь.

Основы электротехники 2 – Электрическая цепь

Этим постом мы продолжаем серию публикаций, посвященных основам электротехники. В нём мы поговорим о понятии электрической цепи. Сначала, что это такое. Электрические цепи бывают разными, не очень понятно в какой же момент совокупность отдельных предметов становится электрической цепью. Строгое определение электрической цепи довольно парадоксальное, – это всё то, что можно описать через токи, напряжение и сопротивление, то есть опять приходим к закону Ома. 

Для удобства все элементы цепи разделяют на:

• источники,
• потребителей,
• проводники,
• ключи.

Источники – это значит в них какая-то энергия преобразуется в электрическую.

Потребители – в них наоборот электрическая энергия преобразуется во что-то ещё (опять же не важно, во что).

Проводники – передают энергию от первых ко вторым. 

Ключи – управляют этим процессом, открывая или закрывая путь потоку энергии.

На схемах проводники обозначают просто линиями, всё остальное имеет своё обозначение. Вот здесь кроется первая проблема перехода от реальности к схеме. Даже вот эту простейшую установку можно представить несколькими схемами. Например, учесть только основные эффекты и получить простую, но не до конца точную схему или учесть сопротивление проводов и источника, у которых оно тоже есть. Повысить тогда при этом точность на пару процентов, но зато запутать схему.

Выбор здесь только за проектировщиком, но какая-то степень детализации останется всегда. Например, чтобы все наши дальнейшие рассуждения не скатывались в бесконечные отговорки, мы примем, что параметры всех элементов схемы, во-первых, неизменны, во-вторых, сосредоточены. То есть все элементы мы считаем бесконечно маленькими. На практике эти допущения, как правило, даже незаметны, они вносят слишком малую погрешность, зато позволяют гораздо проще работать со схемами. Например, легко посчитать какая мощность выделится у нас на потребителя. 

Как мы говорили раньше, напряжение – это работа по переносу заряда, и равна эта работа произведению заряда на напряжение. Вспомним также ток – заряд в единицу времени. Несложные преобразования, и мы выразили работу через ток, напряжение и время. Мощность – это работа в единицу времени, значит мощность – это произведение тока на напряжение.

То, что у нас получилось, называется закон Джоуля-Ленца. Вместе с законом Ома он позволяет узнать о цепи постоянного тока практически всё. Главное, правильно подставить известные величины. При всей своей простоте это один из самых применяемых законов в электротехнике. 

Вот на самом деле простой пример. Вы сели позавтракать, поставили греться чайник, завтракаете толстом. С утра у свежо, вы включили обогреватель. Вопрос – выбьет у вас в квартире автомат или нет. Вспоминаем законы Ома и Джоуля-Ленца.

Путем нехитрых вычислений находим, что ток составит примерно 24 Ампера. Идём теперь к выходному щётку и видим максимальный ток автомата на 16 Ампер. А если у вас старый щиток и стоят в пробки, то и вообще 6 с небольшим. Увы, завтрак не удался. 

До сих пор мы говорили о потребителях, но тоже самое справедливо и для источников, с той лишь разницей, что у источника есть электродвижущая сила (ЭДС). Вспомним, как заряд движется по цепи. Он выходит из одного полюса источника и уходит в другой. Но, чтобы он там двигался, как мы помним из предыдущей публикации, нужна разность потенциалов. Вот эту самую разность и создает электродвижущая сила.

На схеме ЭДС обозначается стрелкой, она как бы подгоняет электроны в нужном направлении. Источники бывают разные, но с точки зрения электрической цепи их функция одна и та же – создать разность потенциалов, которая в свою очередь заставит электроны двигаться по цепи. Также насос поднимает воду, создавая разность давлений (вспоминаем гидродинамическую аналогию).  Измеряется ЭДС в Вольтах, поскольку характеризует способность источника приводить в движение заряд.

Однако, любой реальный источник состоит из вещества, а вещество имеет некоторое электрическое сопротивление. Поэтому, как только через источник потечет ток, то есть, когда мы подключим его к внешней цепи, то увидим, что у него есть некоторое своё сопротивление. Оно называется внутренним сопротивлением источника.

 

Из-за этого при протекании тока напряжение, измеренное на зажимах источника всегда будет меньше, чем ЭДС, согласно закону Ома, как раз на величину падения напряжения на внутреннем сопротивлении. Чем больше ток, тем больше будет эта разница.

Теперь легко ввести две очень важных с практической точки зрения характеристики источника.

• напряжение холостого хода,
• ток короткого замыкания.

Напряжение холостого хода  – это, по сути, есть ЭДС, то есть разность потенциалов, создаваемая источником.

Ток короткого замыкания – ток через внутреннее сопротивление при отсутствии внешнего.

Здесь можно заметить, что режим источника определяется величиной внешнего сопротивления. Если оно, это сопротивление, равно нулю, тогда получаем короткое замыкание. Если бесконечно, то холостой ход.

Интересно посмотреть, что происходит вблизи этих значений, то есть при очень маленьких, но ненулевых нагрузках и наоборот больших, но не бесконечных. Начнем с больших сопротивлений, то есть много больших внутреннего сопротивления источника. Напряжения на нагрузке выразим через ток, а ток через ЭДС и внутреннее сопротивление. Подставим одно в другое и получим выражение для напряжения на зажимах источника. Но, если внутреннее сопротивление у нас маленькое, то мы  можем им просто пренебречь и вообще не учитывать. Тогда получится, что напряжение на выходе источника не зависит от нагрузки и равно напряжению холостого хода. Такие источники называют источниками напряжения.

Если же сопротивление нагрузки у нас наоборот много меньше внутреннего, то стоит обратить внимание на выражение для тока. Пренебрежем очень маленьким по сравнению с очень большим и увидим, что в этом случае ток через источник от нагрузки не зависит и равен току короткого замыкания. Такие источники называют источниками тока.

Реальные источники находятся где-то в промежуточном положении между этими двумя крайностями в зависимости от нагрузки на них.

На этом мы завершаем рассказ об элементах цепи постоянного тока. В следующей публикации мы уже начнем решать практические задачи. Научимся рассчитывать режимы работы цепей разными способами.

 

Ссылка на предыдущий пост данной серии:

Основы электротехники, введение 

С 4 по 8 октября 2021 года состоится 5-я всероссийская конференция «Глобальная электрическая цепь»

Тематика конференции:

• Глобальная электрическая цепь и электрические поля Земли.
• Формирование ГЭЦ — грозовое электричество, молниевые разряды и высокоэнергичные процессы в средней и верхней атмосфере, ионосферные и магнитосферные возмущения.
• Электродинамика атмосферного пограничного слоя.
• Экологические и климатические аспекты ГЭЦ.
• Волновые процессы в ГЭЦ.
• Мониторинг ГЭЦ — натурные наблюдения и базы данных.

Формат проведения:

Работа конференции пройдет в очном формате c организацией трансляции заседаний в режиме видеоконференции и представлением отдельных докладов в дистанционном формате.

Организационный комитет:

Анисимов С.В. — д.ф.-м.н., ГО «Борок» ИФЗ РАН (председатель)

Дмитриев Э.М. — к.ф.-м.н., ГО «Борок» ИФЗ РАН (зам. председателя)

Афиногенов К.В. — ГО «Борок» ИФЗ РАН

Баннов А.Г. — ГО «Борок» ИФЗ РАН

Галиченко С.В. — к.ф.-м.н., ГО «Борок» ИФЗ РАН

Козьмина А.С. — ГО «Борок» ИФЗ РАН

Климанова Е. В. — ГО «Борок» ИФЗ РАН

Прохорчук А. А. — ГО «Борок» ИФЗ РАН

Розанова Н.В. — ГО «Борок» ИФЗ РАН

Контактные данные:

E-mail: [email protected]
Телефон: (48547) 24196
Факс: (48547) 24024
Почтовый адрес: 152742, Ярославская область, Некоузский район, пос. Борок, ГО «Борок» ИФЗ РАН, Оргкомитет ГЭЦ−2019.

Сайт конференции:

http://geodata.borok.ru/gec/2021/index

Параметры электрических цепей – FREEWRITERS

Параметрами электрической цепи являются R, L, C
R – сопротивление
L – индуктивность
C – емкость
Любой элемент электрической цепи обладает сопротивлением, емкостью и индуктивностью. Это неотъемлемое свойство как цвет, вес, и т.п.
Любая электрическая цепь, даже простейшая, обладает сопротивлением, емкостью и индуктивностью, поэтому параметры цепи – это ее сопротивление, индуктивность и емкость.

Сопротивление – это свойство  сопротивляться электрическому току.
Цепь состоит из источника, приемников и других элементов, которые сопротивляются току,  однако, ведут они себя по разному.
Это зависит от  того переменный ток или постоянный, и если переменный, то зависит от частоты.
Элементы R, L, C ведут себя в цепи как, сопротивления

Сопротивление R
Оказывает сопротивление и переменному и постоянному току и величина этого сопротивления не меняется.

Индуктивность L  
Оказывает сопротивление переменному току и пропускает постоянный ток. Сопротивление индуктивности изменяется при изменении частоты, чем выше частота, тем больше сопротивление.

Емкость С
Оказывает сопротивление постоянному току и пропускает переменный ток. Сопротивление емкости изменяется, чем выше частота, тем меньше сопротивление

Сопротивление – элемент, на котором происходит превращение энергии электрического тока в тепло.
 U = RI       R = U/I

Сопротивление – коэффициент пропорциональности между напряжением и током.
При данном токе, напряжение получается тем больше, чем больше сопротивление.

Емкость – элемент, в котором накапливается энергия электрического поля.
q = CU        C = q/U

Емкость – коэффициент пропорциональности между зарядом и напряжением
При данном напряжении, заряд получится тем больше, чем больше емкость

Индуктивность – элемент, в котором накапливается энергия магнитного поля.
Ф = LI         L = Ф/I

Индуктивность – коэффициент пропорциональности между магнитным потоком и током
При данном токе, магнитный поток получается тем больше, чем больше индуктивность

R, L и C являются пассивными элементами электрических схем, то есть, они лишь определяют значение токов в ветвях, но не могут эти токи изменять.

Каждый из параметров R, L, C может быть определен на основании геометрических параметров с учетом свойств среды и материалов. Это позволяет изготавливать их в виде отдельных элементов с заранее заданными значениями R, L, и C

Если в цепи нужно сопротивление, то применяется Резистор
Резистор – сопротивление, оформленное в виде отдельного элемента, с гарантированным значением сопротивления.

Если в цепи нужна емкость, то применяют конденсатор
Конденсатор – емкость, оформленная в виде отдельного элемента с гарантированным значением емкости.

Если в цепи нужна индуктивность, применяют катушку, дроссель или контур
Катушка (контур), индуктивность оформленная в виде отдельного элемента, с гарантированным значением индуктивности.

Резисторы применяются для ограничения постоянных и переменных токов, а также для выделения тепла.
Конденсаторы применяются для того, чтобы пропускать переменный ток и не пропускать постоянный ток.
Индуктивности применяются для того, чтобы пропускать постоянный ток и не пропускать переменный ток.
 
Сочетания R, L и C позволяют делать электрические и электронные схемы с любыми заданными свойствами.

Свойствами R, L и C обладают любые элементы электрических цепей. У резистора всегда есть небольшая емкость и индуктивность, у конденсатора всегда есть признаки индуктивности и сопротивления, у катушки всегда есть сопротивление  и признаки емкости. Провода всегда обладают сопротивлением, емкостью и индуктивностью, транзисторы проявляют сильные свойства емкости и т. д.
Почти всегда неосновные свойства элемента являются нежелательными, например емкости транзисторов или сопротивление катушки, но они есть и, значит, в анализе электрических цепей их надо учитывать.

 

Электрическая схема – Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Схема представляет собой замкнутый контур , состоящий из компонентов схемы, в которых могут течь электроны от источника напряжения или тока. Если схема состоит из электрических компонентов, таких как резистор, конденсатор, катушка индуктивности и т. Д., То она будет называться электрической схемой , и если схема состоит из любых компонентов электронной схемы, таких как диод, транзистор и т. Д., Тогда она будет называться Электронная схема .Таким образом, электронные схемы могут состоять как из электрических компонентов , так и из электронных схем , но электрическая цепь будет иметь только электрические компоненты.

Точка, где электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей». Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, такой как нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно соединять последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательных цепях – это сумма сопротивлений.

Цепь или электрическая схема – это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Чертеж соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы.Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических цепей называются «электрическими схемами». Как и другие схемы, эти схемы обычно рисуют чертежники, а затем распечатывают. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема – это схема электрической цепи. Схемы – это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи.Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить, как течет электричество. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электроэнергии – от отрицательной клеммы к положительной.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема не работает правильно.

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства [изменить | изменить источник]

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей – заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Чтобы предотвратить опасность поражения электрическим током и возможность поражения электрическим током, устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи заземления G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания – это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Это может привести к возгоранию электрического тока.

Электрическая схема – Простая английская Википедия, бесплатная энциклопедия

Схема представляет собой замкнутый контур , состоящий из компонентов схемы, в которых могут течь электроны от источника напряжения или тока. Если схема состоит из электрических компонентов, таких как резистор, конденсатор, катушка индуктивности и т. Д., То она будет называться Электрическая цепь , и если схема состоит из любых компонентов электронной схемы, таких как диод, транзистор и т. Д.тогда она будет называться Электронная схема . Таким образом, электронные схемы могут состоять как из электрических компонентов , так и из электронных схем , но электрическая цепь будет иметь только электрические компоненты.

Точка, где электроны входят в электрическую цепь, называется «источником» электронов. Точка, в которой электроны покидают электрическую цепь, называется «возвратной» или «землей». Точка выхода называется «возвращением», потому что электроны всегда попадают в источник, когда они завершают свой путь в электрической цепи.

Часть электрической цепи, которая находится между начальной точкой электронов и точкой, где они возвращаются к источнику, называется «нагрузкой» электрической цепи. Нагрузка электрической цепи может быть такой же простой, как нагрузка на бытовые приборы, такие как холодильники, телевизоры или лампы, или более сложной, такой как нагрузка на выходе гидроэлектростанции.

В цепях используется два вида электроэнергии: переменный ток (AC) и постоянный ток (DC).Переменный ток часто питает большие приборы и двигатели и вырабатывается электростанциями. Постоянный ток питает автомобили, работающие от батарей, а также другие машины и электронику. Преобразователи могут преобразовывать переменный ток в постоянный и наоборот. Для передачи постоянного тока высокого напряжения используются большие преобразователи.

Экспериментальная электронная схема

В электронных схемах обычно используются источники постоянного тока. Нагрузка электронной схемы может быть такой же простой, как несколько резисторов, конденсаторов и лампы, соединенных вместе, чтобы создать вспышку в камере.Или электронная схема может быть сложной, соединяя тысячи резисторов, конденсаторов и транзисторов. Это может быть интегральная схема, такая как микропроцессор в компьютере.

Резисторы и другие элементы схемы можно соединять последовательно или параллельно. Сопротивление в последовательных цепях – это сумма сопротивлений.

Цепь или электрическая схема – это визуальное отображение электрической цепи. Электрические и электронные схемы могут быть сложными. Чертеж соединений всех компонентов в нагрузке схемы упрощает понимание того, как соединяются компоненты схемы.Чертежи электронных схем называются «принципиальными схемами». Чертежи электрических цепей называются «электрическими схемами». Как и другие схемы, эти схемы обычно рисуют чертежники, а затем распечатывают. Диаграммы также могут быть созданы в цифровом виде с использованием специализированного программного обеспечения.

Схема – это схема электрической цепи. Схемы – это графические изображения основных соединений в цепи, но они не являются реалистичными изображениями цепи. На схемах используются символы для обозначения компонентов в цепи.Условные обозначения используются в схеме, чтобы обозначить, как течет электричество. Мы используем обычное соглашение: от положительной клеммы к отрицательной. Реальный путь перетока электроэнергии – от отрицательной клеммы к положительной.

На принципиальных схемах используются специальные символы. Символы на чертежах показывают, как соединяются между собой такие компоненты, как резисторы, конденсаторы, изоляторы, двигатели, розетки, фонари, переключатели и другие электрические и электронные компоненты. Диаграммы очень помогают, когда рабочие пытаются выяснить, почему схема не работает правильно.

Ток, протекающий в электрической или электронной цепи, может внезапно возрасти при выходе из строя какого-либо компонента. Это может вызвать серьезное повреждение других компонентов цепи или создать опасность возгорания. Для защиты от этого в цепь можно подключить предохранитель или устройство, называемое «автоматический выключатель». Автоматический выключатель размыкает или «разрывает» цепь, когда ток в этой цепи становится слишком высоким, или предохранитель «перегорает». Это дает защиту.

Прерывание от замыкания на землю (G.F.I.) устройства [изменить | изменить источник]

Стандартный возврат для электрических и электронных цепей – заземление. Когда электрическое или электронное устройство выходит из строя, оно может размыкать обратную цепь на землю. Пользователь устройства может стать частью электрической цепи устройства, обеспечив обратный путь для электронов через тело пользователя вместо заземления цепи. Когда наше тело становится частью электрической цепи, пользователь может быть серьезно шокирован или даже убит электрическим током.

Чтобы предотвратить опасность поражения электрическим током и возможность поражения электрическим током, устройства прерывания замыкания на землю обнаруживают обрыв цепи на землю в подключенных электрических или электронных устройствах. При обнаружении обрыва цепи заземления G.F.I. устройство немедленно открывает источник напряжения для устройства. G.F.I. устройства похожи на автоматические выключатели, но предназначены для защиты людей, а не компонентов цепей.

Короткие замыкания – это цепи, которые возвращаются к источнику питания неиспользованным или с той же мощностью, что и на выходе.Обычно они перегорают, но иногда этого не происходит. Это может привести к возгоранию электрического тока.

электрических цепей | HowStuffWorks

Когда вы вставляете аккумулятор в электронное устройство, вы не просто высвобождаете электричество и отправляете его для выполнения задачи. Отрицательно заряженные электроны хотят перейти к положительной части батареи – и если им придется увеличить скорость вашей личной электробритвы, чтобы добраться туда, они это сделают. На очень простом уровне это очень похоже на воду, текущую по ручью и вынужденную вращать водяное колесо, чтобы добраться из точки А в точку Б.

Используете ли вы аккумулятор, топливный элемент или солнечный элемент для производства электроэнергии, три вещи всегда одинаковы:

1. Источник электричества должен иметь две клеммы: положительную клемму и отрицательную клемму.
2. Источник электричества (будь то генератор, батарея или что-то еще) захочет вытолкнуть электроны из своего отрицательного вывода при определенном напряжении. Например, одна батарейка AA обычно выталкивает электроны при напряжении 1,5 вольт.
3. Электроны должны будут течь от отрицательной клеммы к положительной через медный провод или другой провод.Когда есть путь, который идет от отрицательной клеммы к положительной, у вас есть цепь , и электроны могут течь через провод.

К середине цепи можно подключить нагрузку любого типа, например, лампочку или двигатель. Источник электричества питает нагрузку, и нагрузка будет выполнять любую задачу, для которой она предназначена, от вращения вала до генерации света.

Электрические цепи могут быть довольно сложными, но в основном у вас всегда есть источник электричества (например, батарея), нагрузка и два провода для передачи электричества между ними.Электроны движутся от источника через нагрузку и обратно к источнику.

Движущиеся электроны обладают энергией. Когда электроны перемещаются из одной точки в другую, они могут выполнять свою работу. Например, в лампе накаливания энергия электронов используется для создания тепла, а оно, в свою очередь, создает свет. В электродвигателе энергия электронов создает магнитное поле, и это поле может взаимодействовать с другими магнитами (посредством магнитного притяжения и отталкивания), создавая движение. Поскольку двигатели так важны для повседневной деятельности и поскольку они, по сути, являются генератором, работающим в обратном направлении, мы рассмотрим их более подробно в следующем разделе.

Основы схемотехники | Что такое электричество?

Электричество наблюдается во многих природных явлениях. Если вы когда-либо были свидетелями молнии во время шторма, или были поражены статическим разрядом, или терлись носками о ковер, чтобы шокировать ничего не подозревающего младшего брата, вы испытали электричество в мире природы. Более того, сигнал, передающий ощущение шока от вашего пальца, был электрическим, а нейроны, которые интерпретировали шок внутри вашего мозга, были электрическими.Электричество есть повсюду вокруг нас, но люди использовали электричество и управляли им только для выполнения задач менее 200 лет. Сегодня, когда мы думаем об электричестве, мы думаем о тех способах, которыми мы его использовали, от лампочек до компьютеров и электромобилей.

Итак, что это?

Электричество – это поток электрического тока от точки с высоким потенциалом к ​​точке с низким потенциалом. Ток течет в электрическом проводнике так же, как вода течет вниз (из точки с высокой потенциальной энергией в точку с низкой потенциальной энергией) или как вода движется по трубе (из точки высокого давления в точку низкого давления). давление).Электрический потенциал называется напряжением, поэтому на принципиальной схеме высокий потенциал показан как положительное напряжение, а низкий потенциал – как значение, равное нулю или близкое к нему. В таком случае говорят, что ток течет от точки наивысшего потенциала положительного напряжения к точке с самым низким потенциалом напряжения. Батареи показаны на принципиальных схемах как имеющие положительную и отрицательную клеммы, а ток описывается как протекающий от положительной клеммы через цепь и обратно к отрицательной клемме. Это называется традиционной современной теорией.

Шокирующая правда о традиционной современной теории

Традиционная теория тока противоположна тому, как на самом деле текут электроны! Бенджамин Франклин определил традиционную теорию тока, основываясь на своих экспериментах с электричеством в середине 18 века. Он правильно определил, что электрический ток течет из одного заряженного места (т.е. имеющего избыток «электрической жидкости») в другое место (т.е. имеющего меньшее, чем обычно количество «электрической жидкости»). В то время он не знал, что электрический ток переносится электронами, поэтому накопление избыточной «электрической жидкости» на самом деле было отрицательным зарядом .В результате традиционная теория тока, на которой и сегодня основываются все принципиальные схемы, является обратной!

Но вот вдвойне шокирующий поворот: это не имеет значения. Оказывается, все электрические схемы, схемы и математика работают правильно, если вы последовательно относитесь к положительным и отрицательным клеммам и направлению тока. Итак, сегодня, благодаря более чем 200-летнему опыту и развитию электротехники с этим условием, это приемлемый стандарт для обозначения протекания тока от положительного к отрицательному в электрической цепи.

Как влезают батарейки?

Батареи – это устройства, которые создают определенное количество напряжения на своих выводах посредством внутреннего химического процесса и могут подавать ток в подключенную цепь в течение периода времени, пока ее химический процесс не закончится. Батарея похожа на резервуар с водой под давлением, сливающейся в бассейн через шланг. Ток, вытекающий из него, будет варьироваться в зависимости от того, насколько велико отверстие из бака, есть ли утечки в шланге и какое сопротивление шланг оказывает потоку воды.Из него течет ток до тех пор, пока он не опустеет, а бак не высохнет (или батарея не разрядится).

Идея схемотехники

Электричество используется в цепях для выполнения задач. Электрический ток можно использовать для включения света, запуска двигателя или питания процессора компьютера. Эти вещи являются целью электрической цепи, и именно туда вы хотите направить полную мощность электричества. Представьте батарею как резервуар с водой, описанный ранее, и воду, выходящую из шланга, вращающую водяное колесо.Задача установки – повернуть колесо с определенной скоростью, поэтому, если шланг настолько мал, что колесо не вращается достаточно быстро, это проблема конструкции, которая может потребовать увеличения высоты резервуара. То же самое, если шланг негерметичен или смещен так, чтобы часть воды не попадала на колесо. Любая часть тока, которая ограничена или расходуется впустую, требует корректировки других частей конструкции для компенсации.

Потери в цепи

Как и в примере с водяным колесом, электрический ток может теряться или теряться в цепи.Эти потери являются неэффективностью – количеством электроэнергии или мощности, которые не используются для схемы. Количество воды, не вращающей колесо, или количество используемой электроэнергии, но без включения света, запуска двигателя или питания процессора. В электрических цепях такие вещи, как ESR и DCR, вызывают неэффективность – они похожи на утечки или засоры в шланге. Эти потери из-за неэффективности приводят к тому, что ваша батарея разряжается быстрее или ваши счета за электричество становятся выше.

Более эффективные схемы

Электрические компоненты с более низкими характеристиками ESR и DCR делают электрические цепи более эффективными.Они позволяют направить больше электроэнергии от батареи или другого источника питания на предполагаемую работу цепи. KEMET предлагает современные компоненты для любого применения, чтобы максимизировать эффективность схемы. Если вы нашли этот блог интересным, изучите другие основы схемотехники, зайдя на YouTube, чтобы посмотреть выпуски.

Основная анатомия электрической цепи – Основное электричество

Термин кругооборот означает круговое путешествие или петлю. Это петля, по которой движутся электроны.Чтобы электроны могли течь, в цепи должны присутствовать некоторые основные компоненты:

Источник: Это устройство, которое преобразует другие формы энергии в электрическую. Он обеспечивает ЭДС, которая проталкивает электроны по цепи. Другими словами, это источник электрического давления. Некоторыми примерами являются батареи, солнечные элементы, генераторы и термопары.

Переключатели: Переключатели – это устройства, управляющие размыканием и замыканием цепей.Замкнутая цепь – это цепь, которая имеет завершенный путь для прохождения тока. Если в цепи есть разрыв, в котором не может протекать ток, у нас будет разрыв цепи , .

Предохранители и прерыватели:

Рисунок 14. Самостоятельное изображение предохранителя. Используется по лицензии Creative Commons-Share Alike 3.0 Unported.

Предохранители и прерыватели используются на пути тока для защиты. Они предназначены для преднамеренного открытия, если сила тока превышает определенный рейтинг.Например, если предохранитель или прерыватель рассчитан на 15 ампер, а ток в цепи превышает 15 ампер, они «сработают» или разомкнутся, что приведет к разрыву цепи.

Предохранители отличаются от автоматических выключателей тем, что при срабатывании их необходимо заменить. Автоматический выключатель можно перезапустить и использовать повторно.

Нагрузка: Это устройство, преобразующее электрическую энергию в другие формы энергии. Это также известно как разность потенциалов. Это часть схемы, которая выполняет полезную работу.Некоторые примеры – фонари, обогреватели и двигатели.

Рис. 15. Электрические шины в распределительной стойке для изображения большого здания, [email protected]. Используется по лицензии Creative Commons-Share Alike 3.0 Unported.

Проводники: Они завершают путь для прохождения электронов.

Проводники могут иметь вид:

• Провод
• Шина
• Медь
• Алюминий

Полярность и направление тока

Ранее мы говорили о термине полярность , который представляет собой заряд в одной точке по отношению к другой.

В электрических цепях мы часто ссылаемся на полярность различных точек в цепи. Это важно понимать при подключении счетчиков и некоторых устройств, чувствительных к полярности.

Ток проходит через нагрузку от отрицательного к положительному. Ток течет через источник от положительного к отрицательному.

постоянного тока и переменного тока

Пока что цепи, которые мы обсуждали, имеют неизменную полярность. Электроны текут только в одном направлении. Это известно как постоянного тока (DC) .Примерами являются батареи, термопары, генераторы постоянного тока и солнечные элементы.

Переменный ток (AC) непрерывно и через определенные промежутки времени меняет свое направление. AC производится генераторами. Переменный ток, используемый в наших домах, составляет 60 циклов переменного тока. Это означает, что он меняет полярность 120 раз в секунду, производя 60 полных циклов. Более подробно это будет рассмотрено в будущих уроках.

Как сделать схему

Вы когда-нибудь задумывались о разнице между батареями и электричеством от настенных розеток или о том, как сделать электрическую цепь?

На этой странице вы узнаете об электронах и электрическом токе, батареях, схемах и многом другом!

Проекты в области схемотехники

Построить схему

Как сделать схему? Цепь – это путь, по которому течет электричество.Он начинается с источника питания, такого как батарея, и течет по проводу к лампочке или другому объекту и обратно к другой стороне источника питания. Вы можете построить свою собственную схему и посмотреть, как она работает с этим проектом!

Что вам понадобится:

* Чтобы использовать фольгу вместо проволоки, отрежьте 2 полоски длиной 6 дюймов и шириной 3 дюйма. Плотно согните каждую по длинному краю, чтобы получилась тонкая полоска.)
** Чтобы использовать канцелярские скрепки вместо держателей батарей, прикрепите один конец канцелярской скрепки к каждому концу батареи, используя тонкие полоски ленты.Затем подсоедините провода к скрепкам.

Часть 1 – Создание цепи:

1. Подсоедините один конец каждого провода к винтам на основании патрона лампы. (Если вы используете фольгу, попросите взрослого помочь вам открутить каждый винт настолько, чтобы под ним поместилась полоска фольги.)

2. Подключите свободный конец одного провода к отрицательному («-») концу одной батареи. Что-нибудь случилось?

3. Присоедините свободный конец другого провода к положительному («+») концу батареи.Что теперь происходит?

Часть 2 – Суммирующая сила

1. Отключите аккумулятор от цепи. Поставьте одну батарею так, чтобы конец со знаком «+» был направлен вверх, затем установите вторую батарею рядом с ней так, чтобы плоский конец со знаком «-» был направлен вверх. Обмотайте середину батарей липкой лентой, чтобы удерживать их вместе.

2. Прикрепите скрепку к батареям так, чтобы она соединяла конец «+» одного с концом «-» другого. Закрепите скрепку узкой лентой (не заклеивайте концы металлических батарей).

3. Переверните батареи и приклейте один конец скрепки к каждой батарее. Теперь вы можете подключить к каждой скрепке по одному проводу. (В нижней части аккумуляторного блока должна быть только одна канцелярская скрепка – не подключайте к ней провод.)

4. Присоедините свободные концы проводов к лампочке.

(Примечание: вместо шагов 1-3 вы можете использовать две батареи в держателях батарей и соединить их вместе одним проводом.)

Что случилось:

В первой части вы узнали, как сделать схему с батареей, чтобы зажечь лампочку.

Электроэнергия подается от аккумуляторов. При правильном подключении они могут «запитать» такие вещи, как фонарик, будильник, радио… даже робота!

Почему не загорелась лампочка, когда вы подключили ее к одному концу аккумулятора с помощью провода?

Электричество от батареи должно проходить через один конец (отрицательный или «-») и обратно через положительный («+») конец, чтобы работать.

То, что вы построили с батареей, проводом и лампочкой на шаге 3, называется разомкнутой цепью .

Для того, чтобы электричество пошло, нужна замкнутая цепь . Электричество вызывается крошечными частицами с отрицательным зарядом, называемыми электронами .

Когда цепь замкнута или замкнута, электроны могут течь от одного конца батареи по всем проводам к другому концу батареи. По пути он будет переносить электроны к подключенным к нему электрическим объектам – например, к лампочке – и заставлять их работать!

Во второй части вы добавили еще одну батарею.Это должно было заставить лампочку гореть ярче, потому что две батареи вместе могут обеспечить больше электричества, чем одна!

Скрепка в нижней части батарейного блока позволяла электричеству течь между батареями, делая поток электронов сильнее.

Вы видите, как работают замкнутые и разомкнутые цепи, чтобы позволить или остановить электричество?

Изолятор или проводник?

Материалы, через которые может проходить электричество, являются проводниками вызова.Материалы, препятствующие протеканию электричества, называются изоляторами.

Вы можете узнать, какие предметы в вашем доме являются проводниками, а какие – изоляторами, используя схему, которую вы создали в последнем проекте, чтобы проверить их!

Что вам понадобится:

• Схема с лампочкой и 2 батареями
• Дополнительная проволока с зажимом из крокодиловой кожи (или проволока из алюминиевой фольги *)
• Объекты для испытаний (из металла, стекла, бумаги, дерева и пластика)
• Рабочий лист (необязательно)

Чем вы занимаетесь:

1.Отсоедините один из проводов от аккумуляторной батареи. Подключите один конец нового провода к батарее. У вас должно получиться два провода со свободными концами (между лампочкой и аккумулятором).

2. Произошел разрыв цепи, лампочка не должна загореться. Затем вы протестируете объекты, чтобы увидеть, являются ли они проводниками или изоляторами. Если объект является проводником, лампочка загорится. Это изолятор, он не горит. Для каждого объекта угадайте, думаете ли вы, что каждый объект замкнет цепь и загорится лампочка или нет.

3. Подсоедините концы свободных проводов к объекту и посмотрите, что произойдет. Вот некоторые предметы, которые вы можете проверить, – это скрепка, ножницы (попробуйте лезвия и ручки по отдельности), стакан, пластиковую посуду, деревянный кубик, вашу любимую игрушку или что-нибудь еще, о чем вы можете подумать.

Что случилось:

Перед тем, как протестировать каждый объект, угадайте, загорится он лампочкой или нет. Если это так, то объект, к которому вы прикасаетесь проводами, является проводником.

Лампочка загорается, потому что проводник замыкает или замыкает цепь, и электричество может течь от батареи к лампочке и обратно к батарее! Если он не загорается, объект является изолятором и останавливает поток электричества, как это делает разомкнутая цепь.

Когда вы настраивали цепь на шаге 1, это была разомкнутая цепь. Электроны не могли двигаться по кругу, потому что два провода не соприкасались. Электроны были прерваны.

Когда вы помещаете металлический предмет между двумя проводами, металл замыкает или замыкает цепь – электроны могут течь через металлический объект и переходить от одного провода к другому! Объекты, замыкающие цепь, заставили лампочку загореться. Эти объекты – проводники.Они проводят электричество.

Большинство других материалов, таких как пластик, дерево и стекло, являются изоляторами. Изолятор в разомкнутой цепи не замыкает цепь, потому что электроны не могут проходить через него! Лампочка не загоралась, когда между проводами вставлялся изолятор.

Если вы используете провода или зажимы из крокодиловой кожи, внимательно посмотрите на них. Внутри они металлические, а снаружи пластик. Металл – хороший проводник. Пластик – хороший изолятор.Пластик, обернутый вокруг провода, помогает удерживать электроны, протекающие по металлическому проводу, блокируя их передачу на другой объект за пределами проводов.

---

Урок схемотехники

Что такое электричество?

Все вокруг вас состоит из крошечных частиц, называемых атомами.

Атомы имеют внутри еще более мелкие частицы, называемые электронами . Электроны всегда имеют отрицательный заряд.

Когда электроны движутся, они производят электричество!

Электричество – это движение или поток электронов от одного атома к другому.Не волнуйтесь, если это покажется сложным. Это!

Электронов называют субатомными частицами , что означает, что то, что они делают, происходит внутри атомов, так что это довольно сложная наука.

Вы помните, как узнали о магнитах? У них есть положительный и отрицательный заряды, а противоположные заряды (+ »и« – ») притягиваются друг к другу. То же самое и с электрическими зарядами. Отрицательно заряженные электроны пытаются соответствовать положительным зарядам в других объектах.

Как электроны перемещаются от одного атома к другому?

Они плавают вокруг своих атомов, пока не получат достаточно электрической энергии, чтобы их толкнуть.

Энергия, которая заставляет их двигаться, исходит от источника питания, такого как аккумулятор или электрическая розетка.

Это работает примерно так же, как вода течет по шлангу, когда вы открываете кран.

Когда вы включаете выключатель или подключаете прибор, электроны проходят по проводам и выходят в виде электричества, которое мы иногда называем «мощностью».”

Вы, наверное, знаете, что в некоторых электронных устройствах используются батарейки, а некоторые могут быть подключены к розетке.

В чем разница? Электричество, которое исходит из розеток в вашем доме, очень мощное – в нем много электронов, протекающих с большим количеством энергии.

Он называется переменным током , или переменным током. Электроны в переменном токе очень быстро перемещаются вперед и назад (со скоростью света) по проводам на сотни миль от больших электростанций к розеткам, встроенным в стены домов и зданий.

Поскольку переменный ток очень силен, он также может быть очень опасным. Никогда не прикасайтесь к линии электропередачи, не вставляйте пальцы или предметы, кроме электрических вилок, в розетки. Вы можете получить сильный удар, который может нанести вам вред из-за сильных токов, протекающих по проводам и розеткам.

Батареи вырабатывают гораздо менее мощную форму электричества, называемую постоянным током или DC. При постоянном токе электроны движутся только в одном направлении – от отрицательного (-) конца или вывода к положительному (+) выводу, через батарею и обратно обратно через «-» конец.

Ток, протекающий по проводам, подключенным к батареям, намного безопаснее переменного тока.

Он также очень полезен для питания небольших предметов, таких как сотовые телефоны, радио, часы, игрушки и многое другое.

Все о схемах

Цепь – это путь, по которому течет электричество. Если путь нарушен, это называется разомкнутой цепью, и электроны не могут двигаться полностью. Если цепь замкнута, это замкнутая цепь, и электроны могут перемещаться от одного конца источника питания (например, батареи) через провод к другому концу источника питания.В цепи батареи положительный и отрицательный концы батареи должны быть соединены через цепь, чтобы обмениваться электронами с лампочкой или другим объектом, подключенным к цепи.

Переключатель – это то, что позволяет размыкать и замыкать цепь. Если вы включаете выключатель света в своем доме, вы замыкаете или замыкаете цепь. Внутри стены выключатель замыкает цепь, и электричество течет к свету. Когда вы выключаете свет, цепь размыкается (теперь это разомкнутая цепь ), электроны перестают течь, и свет гаснет.

Отрицательно заряженные электроны, о которых мы говорили выше, не могут «прыгать», чтобы соответствовать положительным зарядам – ​​они могут перемещаться только от одного атома к другому. Вот почему цепи должны быть замкнутыми, чтобы работать.

Жизнь без электричества

Отключалось ли когда-нибудь электричество там, где вы живете?

Иногда сильный ветер и шторм могут повредить линии электропередач (высокие столбы, удерживающие толстые провода, по которым течет электричество), нарушая поток электричества.

Когда это происходит, электроны перестают течь и не могут добраться туда, куда бы они ни направлялись. Когда в ваш дом не подается электричество, ни свет, ни розетки не будут работать!

Если на улице темно, то и внутри будет темно.

Компьютеры, телефоны, микроволновые печи, радио и другие устройства, которые должны быть подключены для работы, перестанут работать.

Если вы раньше теряли власть, можете ли вы описать, на что это было похоже?

Вы делали что-нибудь, что было прервано?

Вам приходилось использовать свечи, чтобы видеть?

Если вы никогда раньше не сталкивались с перебоями в подаче электроэнергии, постарайтесь подумать обо всех своих повседневных делах, требующих электричества.

Как бы изменился ваш день, если бы у вас не было электричества? Есть ли вещи, которые вы могли бы использовать вместо этого, работающие от батареек?

• Прочтите этот урок естествознания, чтобы узнать больше об энергии и различных видах электричества.

Science Words

Электроны – крошечные частицы внутри атомов, которые всегда имеют отрицательный заряд. Именно они вызывают электричество.

Ток – электроны текут, чтобы произвести электричество.

Обрыв цепи – прерванный путь, по которому электроны не могут течь.

Замкнутый контур – непрерывный путь, по которому электроны могут течь от источника питания обратно к другому концу источника питания.

Теория цепей – обзор

Токовая проводимость – электропроводность и закон Ома

Вспомните из простой теории цепей, что закон Ома записывается как V (или ΔV) = I · R, где I – ток, а R – сопротивление .Мы также можем записать I (Амперы) = ΔV / R с единицами измерения (Вольт / Ом), тогда:

JAcs = ΔV / xR / x = ER / x, ∴J = ER · Acs / x → Eρ (Ом · м),

, где ρ ( Ом · м ) – удельное сопротивление, или мы можем написать, Дж = σ · E , где σ – проводимость (1 / Ом- м) и E имеет единицы измерения (Вольт / м). Итак, J имеет единицы измерения (Вольт / Ом-м2) или Ампер / м ² , тока на единицу площади, через которую проходит ток; это называется плотностью тока.Обратите внимание, что мы рассматривали среду как «провод» в смысле схемы, и мы не включали эффекты магнитного поля.

Когда у нас есть движущаяся среда (скорость, V →), закон Ома преобразуется (инвариантен), поэтому J ′ → = σE ′ →, где штрих относится к системе покоя среды, т. Е. Движущейся со скоростью , V →. В частности, для деформируемого проточного проводника из закона Фарадея (Jackson, 1962, стр. 170–173) можно показать, что электрическое поле в движущейся системе отсчета E ′ → выражается как E ′ → = E → + V → × B →.

Обратите внимание, что для разных веществ с разными скоростями потока расход или измеряемая скорость является средним значением для каждого вида: скорость усредняется для потока смеси. Тогда для текущей среды (скорость, V →) имеем: J → = J ′ → + ρeV → = σE ′ → + ρeV →, и:

J → = σ (E → + V → × B →) + ρeV → = J → cond + J → conv,

, где V → – среднее значение для всех видов (ρeV → = en + V + → −en − Ve →), и если n ^– = n ⁺ ,

J → = σ (E → + V → × B →).