Curentul creat de un electron. Ce curenți (electrici) există? Principalele tipuri de curent electric (direct și alternativ), caracteristicile și diferențele acestora. Principalele tipuri de conductori

Electroni sau găuri (conductivitate electron-gaura). Uneori, curentul electric este numit și curent de deplasare, care apare ca urmare a unei modificări a câmpului electric în timp.

Curentul electric are următoarele manifestări:

YouTube enciclopedic

1 / 5

✪ CURENTUL ELECTRIC puterea curentului FIZICA clasa a VIII-a

✪ Curent electric

✪ #9 Curent electric și electroni

✪ Ce este curent electric[Radio Amateur TV 2]

✪ CE SE ÎNTÂMPLĂ DACĂ O ELECTRICĂ

Subtitrări

Clasificare

Dacă particulele încărcate se mișcă în interiorul corpurilor macroscopice în raport cu un anumit mediu, atunci un astfel de curent se numește electric curent de conducere. Dacă corpurile încărcate macroscopice (de exemplu, picăturile de ploaie încărcate) se mișcă, atunci acest curent este numit convecție .

Există curenți electrici continui și alternativi, precum și diverse varietăți AC. În astfel de concepte, cuvântul „electric” este adesea omis.

• Curent continuu - un curent a cărui direcție și magnitudine nu se modifică în timp.

Curenți turbionari

Curenții turbionari (curenții Foucault) sunt „curenți electrici închisi într-un conductor masiv care apar atunci când fluxul magnetic care îl pătrunde se modifică”, prin urmare, curenții turbionari sunt curenți induși. Cu cât fluxul magnetic se modifică mai repede, cu atât curenții turbionari sunt mai puternici. Curenții turbionari nu curg pe anumite căi în fire, dar când se închid în conductor, formează circuite asemănătoare vortexului.

Existența curenților turbionari duce la efectul de piele, adică la faptul că curentul electric alternativ și fluxul magnetic se propagă în principal în stratul superficial al conductorului. Încălzirea conductorilor prin curenți turbionari duce la pierderi de energie, în special în nucleele bobinelor AC. Pentru a reduce pierderile de energie din cauza curenților turbionari, ei folosesc împărțirea circuitelor magnetice de curent alternativ în plăci separate, izolate între ele și situate perpendicular pe direcția curenților turbionari, ceea ce limitează contururile posibile ale traseelor ​​lor și reduce foarte mult amploarea. a acestor curenti. La frecvențe foarte mari, în locul feromagneților, pentru circuitele magnetice se folosesc magnetodielectrici, în care, din cauza rezistenței foarte mari, practic nu apar curenți turbionari.

Caracteristici

Istoric se acceptă faptul că sensul curentului coincide cu direcția de mișcare a sarcinilor pozitive în conductor. Mai mult, dacă singurii purtători de curent sunt particule încărcate negativ (de exemplu, electroni dintr-un metal), atunci direcția curentului este opusă direcției de mișcare a particulelor încărcate. .

Viteza de deplasare a electronilor

Rezistența la radiații este cauzată de formarea undelor electromagnetice în jurul unui conductor. Această rezistență depinde în mod complex de forma și dimensiunea conductorului și de lungimea undei emise. Pentru un singur conductor drept, în care peste tot curentul este de aceeași direcție și putere, iar lungimea L este semnificativ mai mică decât lungimea undei electromagnetice emise de acesta λ (\displaystyle \lambda), dependența rezistenței de lungimea de undă și conductor este relativ simplă:

R = 3200 (L λ) (\displaystyle R=3200\left((\frac (L)(\lambda ))\right))

Curentul electric cel mai frecvent utilizat cu o frecvență standard de 50 Hz corespunde unei undă cu lungimea de aproximativ 6 mii de kilometri, motiv pentru care puterea de radiație este de obicei neglijabilă în comparație cu puterea pierderilor termice. Cu toate acestea, pe măsură ce frecvența curentului crește, lungimea undei emise scade, iar puterea radiației crește în consecință. Un conductor capabil să emită energie vizibilă se numește antenă.

Frecvenţă

Conceptul de frecvență se referă la un curent alternativ care schimbă periodic puterea și/sau direcția. Acesta include și curentul cel mai frecvent utilizat, care variază în funcție de o lege sinusoidală.

Perioada AC este cea mai scurtă perioadă de timp (exprimată în secunde) prin care se repetă modificările curentului (și tensiunii). Numărul de perioade efectuate de curent pe unitatea de timp se numește frecvență. Frecvența este măsurată în herți, cu un herți (Hz) corespunzând unui ciclu pe secundă.

Curent de polarizare

Uneori, pentru comoditate, este introdus conceptul de curent de deplasare. În ecuațiile lui Maxwell, curentul de deplasare este prezent în condiții egale cu curentul cauzat de mișcarea sarcinilor. Intensitate câmp magnetic depinde de curentul electric total, egal cu suma curentului de conducție și a curentului de deplasare. Prin definiție, densitatea curentului de polarizare j D → (\displaystyle (\vec (j_(D))))- cantitatea vectorială, proporțională cu viteza modificări ale câmpului electric E → (\displaystyle (\vec (E))) in timp:

j D → = ∂ E → ∂ t (\displaystyle (\vec (j_(D)))=(\frac (\partial (\vec (E)))(\partial t)))

Cert este că atunci când câmpul electric se modifică, precum și atunci când curge curent, se generează un câmp magnetic, ceea ce face ca aceste două procese să fie asemănătoare între ele. În plus, o modificare a câmpului electric este de obicei însoțită de un transfer de energie. De exemplu, la încărcarea și descărcarea unui condensator, în ciuda faptului că nu există nicio mișcare a particulelor încărcate între plăcile sale, se vorbește despre un curent de deplasare care curge prin el, transferând o anumită energie și închidend circuitul electric într-un mod unic. Curent de polarizare eu D (\displaystyle I_(D))într-un condensator este determinată de formula:

Eu D = d Q d t = - C d U d t (\displaystyle I_(D)=(\frac ((\rm (d))Q)((\rm (d))t))=-C(\frac ( (\rm (d))U)((\rm (d))t))),

Unde Q (\displaystyle Q)- încărcare pe plăcile condensatorului, U (\displaystyle U)- diferența de potențial dintre plăci, C (\displaystyle C)- capacitatea condensatorului.

Curentul de deplasare nu este un curent electric deoarece nu este asociat cu mișcarea unei sarcini electrice.

Principalele tipuri de conductori

Spre deosebire de dielectrici, conductorii conțin purtători liberi de sarcini necompensate, care, sub influența unei forțe, de obicei o diferență de potențial electric, se mișcă și creează un curent electric. Caracteristica curent-tensiune (dependența curentului de tensiune) este cea mai importantă caracteristică a unui conductor. Pentru conductori metalici și electroliți are cea mai simplă formă: Curentul este direct proporțional cu tensiunea (legea lui Ohm).

Metale - aici purtătorii de curent sunt electronii de conducție, care sunt de obicei considerați ca un gaz de electroni, prezentând în mod clar proprietățile cuantice ale unui gaz degenerat.

Curenții electrici în natură

Curentul electric este folosit ca purtător de semnale de diferite complexități și tipuri în diferite zone (telefon, radio, panou de control, buton încuietoarea ușiiși așa mai departe).

În unele cazuri, apar curenți electrici nedoriți, cum ar fi curenții paraziți sau curenții de scurtcircuit.

Utilizarea curentului electric ca purtător de energie

• obținerea energiei mecanice în toate tipurile de motoare electrice,
• obținerea energiei termice în dispozitive de încălzire, cuptoare electrice, în timpul sudării electrice,
• obținerea energiei luminoase în dispozitivele de iluminat și semnalizare,
• excitarea oscilațiilor electromagnetice frecventa inalta, frecvență ultraînaltă și unde radio,
• primind sunet,
• primind diverse substanțe prin electroliză, încărcarea bateriilor electrice. Aici energia electromagnetică este transformată în energie chimică,
• crearea unui câmp magnetic (în electromagneți).

Utilizarea curentului electric în medicină

• diagnostic - biocurenții organelor sănătoase și bolnave sunt diferite și este posibil să se determine boala, cauzele acesteia și să se prescrie tratamentul. Ramura fiziologiei care studiază fenomenele electrice din organism se numește electrofiziologie.
  • Electroencefalografia - metoda de cercetare stare functionala creier.
  • Electrocardiografia este o tehnică de înregistrare și studiere a câmpurilor electrice în timpul activității cardiace.
  • Electrogastrografia este o metodă de studiere a activității motorii a stomacului.
  • Electromiografia este o metodă de studiere a potențialelor bioelectrice care apar în mușchii scheletici.
• Tratament și resuscitare: stimularea electrică a anumitor zone ale creierului; tratamentul bolii Parkinson și al epilepsiei, de asemenea, pentru electroforeză. Un stimulator cardiac care stimulează mușchiul inimii cu un curent pulsat este utilizat pentru bradicardie și alte aritmii cardiace.

Siguranta electrica

Include măsuri legale, socio-economice, organizatorice și tehnice, sanitare și igienice, de tratament și preventive, de reabilitare și alte măsuri. Regulile de securitate electrică sunt reglementate prin documente legale și tehnice, cadru normativ și tehnic. Cunoașterea elementelor de bază ale siguranței electrice este obligatorie pentru personalul care deservește instalațiile electrice și echipamentele electrice. Corpul uman este un conductor de curent electric. Rezistența umană cu pielea uscată și intactă variază de la 3 la 100 kOhm.

Un curent care trece printr-un corp uman sau animal produce următoarele efecte:

• termice (arsuri, încălzire și deteriorarea vaselor de sânge);
• electrolitice (descompunerea sângelui, tulburări fizice compozitia chimica);
• biologic (iritarea și excitarea țesuturilor corpului, convulsii)
• mecanică (ruperea vaselor de sânge sub influența presiunii aburului obținute prin încălzire prin fluxul sanguin)

Principalul factor care determină rezultatul șocului electric este cantitatea de curent care trece prin corpul uman. Conform normelor de siguranță, curentul electric este clasificat după cum urmează:

• seif se consideră un curent, al cărui trecere lungă prin corpul uman nu îi dăunează și nu provoacă senzații valoarea sa nu depășește 50 μA (curent alternativ 50 Hz) și 100 μA; DC;
• minim vizibile curentul alternativ uman este de aproximativ 0,6-1,5 mA (curent alternativ de 50 Hz) și curent continuu de 5-7 mA;
• prag nu dau drumul se numește curentul minim de o astfel de putere încât o persoană nu mai poate să-și rupă mâinile de partea care transportă curent prin forța voinței. Pentru curent alternativ este de aproximativ 10-15 mA, pentru curent continuu este de 50-80 mA;
• pragul de fibrilație numită intensitate a curentului alternativ (50 Hz) de aproximativ 100 mA și 300 mA curent continuu, expunerea la care mai mult de 0,5 s este probabil să provoace fibrilație a mușchilor cardiaci. Acest prag este, de asemenea, considerat condițional fatal pentru oameni.

În Rusia, în conformitate cu Regulile operare tehnică instalatiile electrice ale consumatorilor si Regulile de Securitate a Muncii in timpul functionarii instalatiilor electrice se stabilesc 5 grupe de calificare pentru siguranta electrica in functie de calificarile si experienta angajatului si de tensiunea instalatiilor electrice.

Un curent electric se formează într-o substanță numai dacă există particule libere încărcate. Sarcina poate fi prezentă inițial în mediu sau poate fi formată sub asistența unor factori externi (temperatură, câmp electromagnetic, ionizatori). Mișcarea particulelor încărcate este haotică în absența unui câmp electromagnetic, iar atunci când sunt conectate la două puncte ale unei substanțe, diferențele de potențial se transformă în unele direcționate - de la o substanță la alta.

Conceptul, esența și manifestările curentului electric

Definiția 1

Curentul electric este mișcarea ordonată și direcționată a particulelor încărcate.

Astfel de particule pot fi:

• în gaze - ioni și electroni,
• în metale - electroni,
• în electroliți - anioni și cationi,
• în vid – electroni (în anumite condiții),
• în semiconductori - găuri și electroni (conductivitate electron-gaura).

Nota 1

Această definiție este adesea folosită. Curentul electric este un curent de deplasare care apare ca urmare a unei modificări a câmpului electric în timp.

Curentul electric poate fi exprimat în următoarele manifestări:

1. Încălzirea conductoarelor. Generarea de căldură nu are loc în supraconductori.
2. Modificări ale compoziției chimice a unor conductoare. Această manifestare poate fi observată în principal la electroliți.
3. Formarea unui câmp electric. Apare la toți dirijorii fără excepție.

Figura 1. Curentul electric - mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Autor24 - schimb online de lucrări ale studenților

Clasificarea curentului electric

Definiția 2

Curentul de conducere electrică este un fenomen în care particulele încărcate se mișcă în elementele macroscopice ale unui anumit mediu.

Curentul de convecție este un fenomen în care corpurile macroscopice încărcate (de exemplu, picăturile încărcate de precipitații) se mișcă.

Există curenți electrici continui, alternativi și pulsatori și diferitele lor combinații. Cu toate acestea, termenul „electric” este adesea omis din astfel de combinații.

Există mai multe tipuri de curent electric:

1. Curentul continuu este un curent a cărui magnitudine și direcție variază ușor în timp.
2. Curentul alternativ este un curent a cărui direcție și amploare se modifică progresiv în timp. Curentul alternativ se referă la curentul care nu este constant. Dintre toate varietățile de curent alternativ, principalul este cel a cărui valoare se poate modifica doar conform unei legi sinusoidale. Potențialul fiecărui capăt al conductorului este în acest caz, se schimbă în raport cu celălalt capăt alternativ de la negativ la pozitiv și invers. În același timp, trece prin toate potențialele intermediare. Ca urmare, se formează un curent care își schimbă continuu direcția. Deplasându-se într-o direcție, curentul crește, atingând maximul său, ceea ce se numește valoarea amplitudinii. După care scade, devine egal cu zero pentru o anumită perioadă, după care ciclul se reia.
3. Curentul cvasi-staționar este un curent alternativ care se modifică relativ lent pentru valorile sale instantanee, legile curenților continui sunt îndeplinite cu suficientă precizie. Legi similare sunt regulile lui Kirchhoff și legea lui Ohm. Cvasi-staționar atunci în toate secțiunile unei rețele neramificate are aceeași putere. La calcularea circuitelor unui anumit curent, se iau în considerare parametrii concentrați. Curenții industriali cvasi-staționari sunt cei în care condiția de cvasi-staționari de-a lungul liniei nu este satisfăcută (cu excepția curenților din liniile de transport pe distanțe lungi).
4. Curentul alternativ de înaltă frecvență este un curent electric în care starea cvasi-staționară nu mai este valabilă. Trece de-a lungul suprafeței conductorului și curge în jurul acestuia din toate părțile. Acest efect se numește efect de piele.
5. Un curent pulsatoriu este un curent electric în care direcția rămâne constantă și se modifică doar magnitudinea.
6. Curenții turbionari sau curenții Foucault sunt curenți electrici închiși care se află într-un conductor masiv și apar atunci când fluxul magnetic se modifică. Pe baza acestui fapt, curenții turbionari sunt inductivi. Cu cât fluxul magnetic se modifică mai repede, cu atât curenții turbionari devin mai puternici. Ele nu curg pe anumite căi de-a lungul firelor, ci sunt închise în conductor și formează circuite asemănătoare vortexului.

Datorită existenței curenților turbionari, efectul de piele apare atunci când fluxul magnetic și curentul electric alternativ se propagă de-a lungul stratului de suprafață al conductorului. Datorită încălzirii prin curenți turbionari, au loc pierderi de energie, în special în nucleele bobinei AC. Pentru a reduce pierderea de energie pentru curenții turbionari, se utilizează împărțirea firelor magnetice de curent alternativ în plăci separate, care sunt izolate unele de altele și situate perpendicular pe direcția curenților turbionari. Din această cauză, contururile posibile ale căilor lor sunt limitate, iar magnitudinea acestor curenți scade rapid.

Caracteristicile curentului electric

Din punct de vedere istoric, direcția de mișcare a sarcinilor pozitive într-un conductor coincide cu direcția curentului. Dacă purtătorii naturali ai curentului electric sunt electroni încărcați negativ, atunci direcția curentului va fi opusă direcției particulelor încărcate pozitiv.

Viteza particulelor încărcate depinde direct de sarcina și masa particulelor, materialul conductorului, temperatură mediu externși diferența de potențial aplicată. Viteza de mișcare vizată este o valoare care este semnificativ mai mică decât viteza luminii. Electronii se mișcă într-un conductor într-o secundă datorită mișcării ordonate de mai puțin de o zecime de milimetru. Dar, în ciuda acestui fapt, viteza de propagare a curentului este egală cu viteza luminii și cu viteza de propagare a frontului undelor electromagnetice.

Locul în care viteza de mișcare a electronilor se modifică după o modificare a tensiunii se mișcă odată cu viteza de propagare a oscilației electromagnetice.

Principalele tipuri de conductori

Conductorii, spre deosebire de dielectricii, conțin purtători liberi de sarcini necompensate. Se mișcă sub influența potențialelor electrice și formează un curent electric.

Caracteristica curent-tensiune sau, cu alte cuvinte, dependența curentului de tensiune este caracteristica principala conductor. Pentru electroliți și conductori metalici, acesta ia cea mai simplă formă: puterea curentului este direct proporțională cu tensiunea. Aceasta este legea lui Ohm.

În metale, purtătorii de curent sunt electroni de conducție, care sunt considerați ca un gaz de electroni. Proprietățile cuantice ale unui gaz degenerat se manifestă clar în ele.

Plasma este un gaz ionizat. În acest caz, sarcina electrică este transferată cu ajutorul ionilor și electronilor liberi. Electronii liberi se formează sub influența radiațiilor ultraviolete și de raze X sau a căldurii.

Electroliții sunt sisteme și substanțe solide sau lichide în care există o concentrație notabilă de ioni, ceea ce determină trecerea curentului electric. În timpul procesului de disociere electrolitică, se formează ioni. Rezistența electroliților scade la încălzire datorită creșterii numărului de molecule care se descompun în ioni. Ca urmare a trecerii curentului electric prin electrolit, ionii se apropie de electrozi și sunt neutralizați, depunându-se pe aceștia.

Legile fizice ale electrolizei Faraday determină masa substanței care este eliberată pe electrozi. Există, de asemenea, un curent electric de electroni în vid, utilizat în dispozitivele cu fascicul de electroni.

Mișcarea direcționată a particulelor încărcate într-un câmp electric.

Particulele încărcate pot fi electroni sau ioni (atomi încărcați).

Un atom care a pierdut unul sau mai mulți electroni capătă o sarcină pozitivă. - Anion (ion pozitiv).
Un atom care a câștigat unul sau mai mulți electroni capătă o sarcină negativă. - cation (ion negativ).
Ionii sunt considerați particule mobile încărcate în lichide și gaze.

În metale, purtătorii de sarcină sunt electroni liberi, ca particulele încărcate negativ.

În semiconductori, luăm în considerare mișcarea (mișcarea) electronilor încărcați negativ de la un atom la altul și, ca urmare, mișcarea dintre atomii locurilor libere încărcate pozitiv rezultate - găuri.

Pentru sensul curentului electric direcția de mișcare a sarcinilor pozitive este convențional acceptată. Această regulă a fost stabilită cu mult înainte de studiul electronului și rămâne adevărată până în zilele noastre. Intensitatea câmpului electric este de asemenea determinată pentru o sarcină de test pozitivă.

Pentru orice taxa unică qîntr-un câmp electric de intensitate E acte de forta F = qE, care mișcă sarcina în direcția vectorului acestei forțe.

Figura arată că vectorul forță F - = -qE, acționând asupra unei sarcini negative -q, este îndreptată în direcția opusă vectorului intensității câmpului, ca produs al vectorului E la o valoare negativă. În consecință, electronii încărcați negativ, care sunt purtători de sarcină în conductorii metalici, au de fapt o direcție de mișcare opusă vectorului intensității câmpului și direcției general acceptate a curentului electric.

Suma de încărcare Q= 1 pandantiv deplasat prin secțiunea transversală a conductorului în timp t= 1 secundă, determinată de valoarea curentă eu= 1 Amperi din raportul:

I = Q/t.

Raportul curent eu= 1 Amperi în conductor până la aria sa transversală S= 1 m 2 va determina densitatea de curent j= 1 A/m2:

Post O= 1 Joule cheltuit pentru taxa de transport Q= 1 Pandantivul de la punctul 1 la punctul 2 va determina valoarea tensiune electrică U= 1 Volt ca diferență de potențial φ 1 și φ 2 între aceste puncte din calcul:

U = A/Q = φ 1 - φ 2

Curentul electric poate fi continuu sau alternativ.

Curentul continuu este un curent electric a cărui direcție și amploare nu se modifică în timp.

Curentul alternativ este un curent electric a cărui magnitudine și direcție se modifică în timp.

În 1826, fizicianul german Georg Ohm a descoperit o lege importantă a electricității, care determină relația cantitativă dintre curentul electric și proprietățile unui conductor, caracterizându-le capacitatea de a rezista la curentul electric.
Aceste proprietăți au început ulterior să fie numite rezistență electrică, notate cu literă Rși măsurată în ohmi în onoarea descoperitorului.
Legea lui Ohm în interpretarea sa modernă folosind raportul U/R clasic determină cantitatea de curent electric dintr-un conductor pe baza tensiunii U la capetele acestui conductor și rezistența acestuia R:

Curentul electric în conductori

Conductorii conțin purtători de sarcină liberi, care, sub influența unui câmp electric, se mișcă și creează un curent electric.

În conductoarele metalice, purtătorii de sarcină sunt electroni liberi.
Pe măsură ce temperatura crește, mișcarea termică haotică a atomilor interferează cu mișcarea direcțională a electronilor și crește rezistența conductorului.
Când se răcește și temperatura se apropie de zero absolut, când se oprește mișcarea termică, rezistența metalului tinde spre zero.

Curentul electric din lichide (electroliți) există ca mișcare direcționată a atomilor încărcați (ioni), care se formează în procesul de disociere electrolitică.
Ionii se deplasează către electrozii opuși în semn și sunt neutralizați, așezându-se pe ei. - Electroliza.
Anionii - ionii pozitivi. Se deplasează la electrodul negativ - catod.
Cationii sunt ioni negativi. Se deplasează la electrodul pozitiv - anodul.
Legile lui Faraday ale electrolizei determină masa unei substanțe eliberate pe electrozi.
Când este încălzit, rezistența electrolitului scade din cauza creșterii numărului de molecule descompuse în ioni.

Curentul electric în gaze - plasmă. Sarcina electrică este purtată de ioni pozitivi sau negativi și de electroni liberi, care se formează sub influența radiațiilor.

Există un curent electric în vid ca un flux de electroni de la catod la anod. Folosit în dispozitivele cu fascicul de electroni - lămpi.

Curentul electric în semiconductori

Semiconductorii ocupă o poziție intermediară între conductori și dielectrici în ceea ce privește rezistivitatea lor.
O diferență semnificativă între semiconductori și metale poate fi considerată dependența rezistivității lor de temperatură.
Pe măsură ce temperatura scade, rezistența metalelor scade, în timp ce la semiconductori, dimpotrivă, crește.
Pe măsură ce temperatura se apropie de zero absolut, metalele tind să devină supraconductori, iar semiconductori - izolatori.
Faptul este că la zero absolut, electronii din semiconductori vor fi ocupați să creeze legături covalente între atomii rețelei cristaline și, în mod ideal, nu vor exista electroni liberi.
Pe măsură ce temperatura crește, unii dintre electronii de valență pot primi energie suficientă pentru a rupe legăturile covalente și electronii liberi vor apărea în cristal, iar locurile libere se formează în locurile ruperii, care sunt numite găuri.
Locul liber poate fi ocupat de un electron de valență dintr-o pereche vecină și gaura se va muta într-un nou loc în cristal.
Când un electron liber întâlnește o gaură, legătura electronică dintre atomii semiconductorului este restabilită și are loc procesul invers - recombinare.
Perechile electron-gaură pot apărea și se pot recombina atunci când un semiconductor este iluminat datorită energiei radiației electromagnetice.
În absența unui câmp electric, electronii și găurile participă la mișcarea termică haotică.
ÎN câmp electric Nu numai electronii liberi formați, ci și găurile, care sunt considerate particule încărcate pozitiv, participă la mișcarea ordonată. Actual euîntr-un semiconductor este format din electroni eu n si gaura Ip curenti

Semiconductorii includ: elemente chimice, cum ar fi germaniu, siliciu, seleniu, teluriu, arsen etc. Cel mai comun semiconductor în natură este siliciul.

Comentariile și sugestiile sunt acceptate și binevenite!

" Astăzi vreau să abordez subiectul curentului electric. Ce este asta? Să încercăm să ne amintim programa școlară.

Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate într-un conductor

Dacă vă amintiți, pentru ca particulele încărcate să se miște (apare un curent electric), trebuie creat un câmp electric. Pentru a crea un câmp electric, puteți efectua astfel de experimente elementare, cum ar fi frecarea unui mâner de plastic pe lână și va atrage obiecte ușoare pentru ceva timp. Corpurile capabile să atragă obiecte după frecare se numesc electrificate. Putem spune că un corp în această stare are sarcini electrice, iar corpurile în sine sunt numite încărcate. Din programa școlară știm că toate corpurile constau din particule (molecule) minuscule. O moleculă este o particulă dintr-o substanță care poate fi separată de un corp și va avea toate proprietățile inerente acestui corp. Moleculele corpurilor complexe sunt formate din diferite combinații de atomi de corpuri simple. De exemplu, o moleculă de apă este formată din două simple: un atom de oxigen și un atom de hidrogen.

Atomi, neutroni, protoni și electroni - ce sunt aceștia?

La rândul său, un atom este format dintr-un nucleu care se rotește în jurul lui electroni. Fiecare electron dintr-un atom are o mică sarcină electrică. De exemplu, un atom de hidrogen este format dintr-un nucleu cu un electron care se rotește în jurul lui. Nucleul unui atom este format, la rândul său, din protoni și neutroni. Nucleul unui atom, la rândul său, are o sarcină electrică. Protonii care alcătuiesc nucleul au aceleași sarcini electrice și electroni. Dar protonii, spre deosebire de electroni, sunt inactivi, dar masa lor este de multe ori mai mare decât masa electronului. Particula de neutroni care face parte din atom nu are sarcină electrică și este neutră. Electronii care se rotesc în jurul nucleului unui atom și protonii care alcătuiesc nucleul sunt purtători de sarcini electrice de mărime egală. Între un electron și un proton există întotdeauna o forță de atracție reciprocă, iar între electroni înșiși și între protoni există o forță de repulsie reciprocă. Din această cauză, electronul are o sarcină electrică negativă, iar protonul are o sarcină pozitivă. Din aceasta putem concluziona că există 2 tipuri de electricitate: pozitivă și negativă. Prezența particulelor încărcate egal într-un atom duce la faptul că forțele de atracție reciprocă acționează între nucleul încărcat pozitiv al atomului și electronii care se rotesc în jurul lui, ținând atomul împreună într-un întreg. Atomii diferă unul de celălalt prin numărul de neutroni și protoni din nucleele lor, motiv pentru care sarcina pozitivă a nucleelor ​​atomilor de diferite substanțe nu este aceeași. La atomii de substanțe diferite, numărul de electroni rotativi nu este același și este determinat de mărimea sarcinii pozitive a nucleului. Atomii unor substanțe sunt puternic legați de nucleu, în timp ce în altele această legătură poate fi mult mai slabă. Aceasta explică diferitele forțe ale corpului. Sârma de oțel este mult mai rezistentă decât firul de cupru, ceea ce înseamnă că particulele de oțel sunt mai puternic atrase unele de altele decât particulele de cupru. Atractia dintre molecule este vizibila mai ales atunci cand sunt aproape una de alta. Cele mai multe exemplu strălucitor- două picături de apă se îmbină într-una la contact.

Sarcina electrica

Într-un atom a oricărei substanțe, numărul de electroni care se rotesc în jurul nucleului este egal cu numărul de protoni conținuti în nucleu. Sarcina electrică a unui electron și a unui proton sunt egale ca mărime, ceea ce înseamnă că sarcina negativă a electronilor este egală cu sarcina pozitivă a nucleului. Aceste taxe se anulează reciproc, iar atomul rămâne neutru. Într-un atom, electronii creează un înveliș de electroni în jurul nucleului. Învelișul de electroni și nucleul atomului sunt în mișcare oscilatorie continuă. Când se mișcă, atomii se ciocnesc unii cu alții și unul sau mai mulți electroni sunt emiși din ei. Atomul încetează să mai fie neutru și devine încărcat pozitiv. Deoarece sarcina sa pozitivă a devenit mai mare decât sarcina negativă (conexiune slabă între electron și nucleu - metal și cărbune). În alte corpuri (lemn și sticlă), carcasele electronice nu sunt deteriorate. Odată separați de atomi, electronii liberi se mișcă aleatoriu și pot fi capturați de alți atomi. Procesul aparițiilor și disparițiilor în organism are loc continuu. Odată cu creșterea temperaturii, viteza mișcare oscilatorie atomii crește, ciocnirile devin mai dese, devin mai puternice și numărul de electroni liberi crește. Cu toate acestea, corpul rămâne neutru din punct de vedere electric, deoarece numărul de electroni și protoni din corp nu se modifică. Dacă o anumită cantitate de electroni liberi este îndepărtată din corp, sarcina pozitivă devine mai mare decât sarcina totală. Corpul va fi încărcat pozitiv și invers. Dacă în organism se creează o lipsă de electroni, atunci acesta este încărcat suplimentar. Dacă există un exces, acesta este negativ. Cu cât această deficiență sau exces este mai mare, cu atât sarcina electrică este mai mare. În primul caz (particule încărcate mai pozitiv), corpurile sunt numite conductoare (metale, soluții apoase de săruri și acizi), iar în al doilea (lipsa de electroni, particule încărcate negativ) dielectrici sau izolatori (chihlimbar, cuarț, ebonită) . Pentru existența continuă a curentului electric, o diferență de potențial trebuie menținută constant în conductor.

Ei bine, cursul scurt de fizică s-a terminat. Cred că, cu ajutorul meu, ți-ai amintit de programa școlară pentru clasa a VII-a și ne vom uita la ce diferență de potențială este în următorul meu articol. Ne vedem din nou pe paginile site-ului.

Curent electric

În primul rând, merită să aflați ce este curentul electric. Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate într-un conductor. Pentru ca acesta să apară, mai întâi trebuie creat un câmp electric, sub influența căruia particulele încărcate menționate mai sus vor începe să se miște.

Primele cunoștințe despre electricitate, cu multe secole în urmă, se refereau la „încărcările” electrice produse prin frecare. Deja în antichitate, oamenii știau că chihlimbarul, frecat cu lână, a dobândit capacitatea de a atrage obiecte ușoare. Dar abia la sfârșitul secolului al XVI-lea, medicul englez Gilbert a studiat acest fenomen în detaliu și a aflat că multe alte substanțe aveau exact aceleași proprietăți. Corpuri care, ca chihlimbarul, după frecare, pot atrage obiecte ușoare, pe care le-a numit electrizate. Acest cuvânt este derivat din electronul grecesc - „chihlimbar”. În prezent, spunem că corpurile în această stare au sarcini electrice, iar corpurile în sine sunt numite „încărcate”.

Sarcinile electrice apar întotdeauna atunci când diferite substanțe intră în contact strâns. Dacă corpurile sunt solide, atunci contactul lor strâns este împiedicat de proeminențe microscopice și neregularități care sunt prezente pe suprafața lor. Strângând astfel de corpuri și frecându-le unul de celălalt, aducem împreună suprafețele lor, care fără presiune s-ar atinge doar în câteva puncte. În unele corpuri, sarcinile electrice se pot deplasa liber între ele diverse părți, în altele acest lucru este imposibil. În primul caz, corpurile sunt numite „conductori”, iar în al doilea - „dielectrici sau izolatori”. Conductorii sunt toate metalele, soluțiile apoase de săruri și acizi, etc. Exemple de izolatori sunt chihlimbarul, cuarțul, ebonita și toate gazele găsite în condiții normale.

Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că împărțirea corpurilor în conductori și dielectrici este foarte arbitrară. Toate substanțele conduc electricitatea într-o măsură mai mare sau mai mică. Sarcinile electrice sunt pozitive și negative. Acest tip de curent nu va dura mult, deoarece corpul electrificat se va epuiza. Pentru existența continuă a unui curent electric într-un conductor, este necesară menținerea unui câmp electric. În aceste scopuri se folosesc surse de curent electric. Cel mai simplu caz de apariție a curentului electric este atunci când un capăt al firului este conectat la un corp electrificat, iar celălalt la pământ.

Circuitele electrice care furnizează curent becurilor și motoarelor electrice nu au apărut până la inventarea bateriilor, care datează din jurul anului 1800. După aceasta, dezvoltarea doctrinei electricității a mers atât de repede încât în ​​mai puțin de un secol a devenit nu doar o parte a fizicii, ci a format baza unei noi civilizații electrice.

Cantități de bază de curent electric

Cantitatea de electricitate și curent. Efectele curentului electric pot fi puternice sau slabe. Puterea curentului electric depinde de cantitatea de sarcină care curge prin circuit într-o anumită unitate de timp. Cu cât s-au mutat mai mulți electroni de la un pol al sursei la celălalt, cu atât sarcina totală transferată de electroni este mai mare. Această sarcină netă se numește cantitatea de electricitate care trece printr-un conductor.

În special, efectul chimic al curentului electric depinde de cantitatea de electricitate, adică, cu cât sarcina trecută prin soluția de electrolit este mai mare, cu atât mai multă substanță se va depune pe catod și anod. În acest sens, cantitatea de electricitate poate fi calculată cântărind masa substanței depuse pe electrod și cunoscând masa și sarcina unui ion din această substanță.

Puterea curentului este o mărime care este egală cu raportul dintre sarcina electrică care trece prin secțiunea transversală a conductorului și timpul în care curge. Unitatea de încărcare este coulombul (C), iar timpul se măsoară în secunde (s). În acest caz, unitatea de măsură a curentului este exprimată în C/s. Această unitate se numește amper (A). Pentru a măsura curentul dintr-un circuit, se folosește un dispozitiv de măsurare electric numit ampermetru. Pentru includerea în circuit, ampermetrul este echipat cu două borne. Este conectat în serie la circuit.

Tensiune electrică. Știm deja că curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate - electroni. Această mișcare este creată folosind un câmp electric, care face o anumită cantitate de muncă. Acest fenomen se numește munca curentului electric. Pentru a deplasa mai multă sarcină printr-un circuit electric în 1 s, câmpul electric trebuie să lucreze mai mult. Pe baza acestui fapt, se dovedește că activitatea curentului electric ar trebui să depindă de puterea curentului. Dar mai există o valoare de care depinde munca curentului. Această cantitate se numește tensiune.

Tensiunea este raportul dintre munca efectuată de curent într-o anumită secțiune a unui circuit electric și sarcina care curge prin aceeași secțiune a circuitului. Lucrul curent se măsoară în jouli (J), sarcina - în coulombi (C). În acest sens, unitatea de măsură pentru tensiune va deveni 1 J/C. Această unitate a fost numită volt (V).

Pentru ca tensiunea să apară într-un circuit electric, este necesară o sursă de curent. Când circuitul este deschis, tensiunea este prezentă numai la bornele sursei de curent. Dacă această sursă de curent este inclusă în circuit, tensiunea va apărea și în secțiuni individuale ale circuitului. În acest sens, în circuit va apărea un curent. Adică, putem spune pe scurt următoarele: dacă nu există tensiune în circuit, nu există curent. Pentru a măsura tensiunea, se folosește un instrument de măsurare electric numit voltmetru. la a lui aspect seamănă cu ampermetrul menționat anterior, singura diferență fiind că pe scara voltmetrului este scrisă litera V (în loc de A pe ampermetru). Voltmetrul are două borne, cu ajutorul cărora este conectat în paralel cu circuitul electric.

Rezistenta electrica. După conectarea tuturor tipurilor de conductori și a unui ampermetru la circuitul electric, puteți observa că atunci când utilizați diferiți conductori, ampermetrul oferă citiri diferite, adică în acest caz, puterea curentului disponibil în circuitul electric este diferită. Acest fenomen poate fi explicat prin faptul că conductorii diferiți au diferiți rezistenta electrica, care este o mărime fizică. A fost numit Ohm în onoarea fizicianului german. De regulă, în fizică se folosesc unități mai mari: kilo-ohm, mega-ohm etc. Rezistența unui conductor este de obicei notă cu litera R, lungimea conductorului cu L și aria secțiunii transversale cu S. În acest caz, rezistența poate fi scrisă ca o formulă:

unde coeficientul p se numește rezistivitate. Acest coeficient exprimă rezistența unui conductor de 1 m lungime cu o suprafață în secțiune egală cu 1 m2. Rezistența specifică este exprimată în Ohmi x m Deoarece firele, de regulă, au o secțiune transversală destul de mică, ariile lor sunt de obicei exprimate în milimetri pătrați. În acest caz, unitatea de rezistivitate va fi Ohm x mm2/m. În tabelul de mai jos. 1 prezintă rezistivitățile unor materiale.

Tabelul 1. Rezistivitatea electrică a unor materiale
Material	p, Ohm x m2/m	Material	p, Ohm x m2/m
		Aliaj platină-iridiu
Metal sau aliaj
		Manganin (aliaj)
Aluminiu		Constantan (aliaj)
Tungsten
		Nicrom (aliaj)
Nichelina (aliaj)		Fechral (aliaj)
		Chromel (aliaj)

Conform tabelului. 1 devine clar că cuprul are cea mai scăzută rezistivitate electrică, iar aliajul metalic are cea mai mare. În plus, dielectricii (izolatorii) au rezistivitate ridicată.

Capacitate electrică. Știm deja că doi conductori izolați unul de celălalt pot acumula sarcini electrice. Acest fenomen este caracterizat de o mărime fizică numită capacitate electrică. Capacitatea electrică a doi conductori nu este altceva decât raportul dintre sarcina unuia dintre ei și diferența de potențial dintre acest conductor și cel vecin. Cu cât tensiunea este mai mică atunci când conductorii primesc o sarcină, cu atât capacitatea lor este mai mare. Unitatea de măsură a capacității electrice este faradul (F). În practică, se folosesc fracții din această unitate: microfarad (μF) și picofarad (pF).

Yandex.DirectToate reclameleApartamente de inchiriat zilnic Kazan! Apartamente de la 1000 rub. zilnic. Mini-hoteluri. Documente de raportare16.forguest.ru Apartamente de închiriat zilnic în Kazan Apartamente confortabile în toate cartierele Kazanului. Închiriere rapidă de apartamente zilnice.fatyr.ru Yandex.Browser nou! Marcaje convenabile și protecție fiabilă. Un browser pentru o navigare plăcută pe Internet!browser.yandex.ru 0+

Dacă luați doi conductori izolați unul de celălalt și îi plasați la o distanță mică unul de celălalt, veți obține un condensator. Capacitatea unui condensator depinde de grosimea plăcilor sale și de grosimea dielectricului și de permeabilitatea acestuia. Prin reducerea grosimii dielectricului dintre plăcile condensatorului, capacitatea acestuia din urmă poate fi crescută semnificativ. Pe toate condensatoarele, pe lângă capacitatea lor, trebuie indicată și tensiunea pentru care sunt proiectate aceste dispozitive.

Munca și puterea curentului electric. Din cele de mai sus este clar că curentul electric funcționează. La conectarea motoarelor electrice, curentul electric face să funcționeze tot felul de echipamente, deplasează trenurile de-a lungul șinelor, luminează străzile, încălzește locuința și, de asemenea, produce un efect chimic, adică permite electroliza etc. Putem spune că munca efectuată de curentul pe o anumită secțiune a circuitului este egal cu curentul de produs, tensiunea și timpul în care a fost efectuată lucrarea. Lucrul se măsoară în jouli, tensiunea în volți, curentul în amperi, timpul în secunde. În acest sens, 1 J = 1B x 1A x 1s. Din aceasta rezultă că, pentru a măsura lucrul curentului electric, trebuie utilizate trei instrumente simultan: un ampermetru, un voltmetru și un ceas. Dar acest lucru este greoi și ineficient. Prin urmare, de obicei, munca curentului electric este măsurată cu contoare electrice. Acest dispozitiv conține toate dispozitivele de mai sus.

Puterea curentului electric este egală cu raportul dintre activitatea curentului și timpul în care a fost efectuat. Puterea este desemnată prin litera „P” și este exprimată în wați (W). În practică, se folosesc kilowați, megawați, hectowați etc. Pentru a măsura puterea circuitului, trebuie să luați un wattmetru. Inginerii electricieni exprimă munca curentului în kilowați-oră (kWh).

Legile de bază ale curentului electric

legea lui Ohm. Tensiunea și curentul sunt considerate cele mai utile caracteristici ale circuitelor electrice. Una dintre principalele caracteristici ale utilizării energiei electrice este transportul rapid al energiei dintr-un loc în altul și transferul acesteia către consumator în în forma cerută. Produsul dintre diferența de potențial și curent dă putere, adică cantitatea de energie emisă în circuit pe unitatea de timp. După cum am menționat mai sus, pentru a măsura puterea într-un circuit electric, veți avea nevoie de 3 dispozitive. Este posibil să te descurci doar cu unul și să calculezi puterea din citirile sale și unele caracteristici ale circuitului, cum ar fi rezistența? Mulți oameni le-a plăcut această idee și au considerat-o fructuoasă.

Deci, care este rezistența unui fir sau a unui circuit în ansamblu? Un fir, cum ar fi conductele de apă sau conductele sistemului de vid, are o proprietate permanentă care ar putea fi numită rezistență? De exemplu, în țevi, raportul dintre diferența de presiune care produce debitul împărțit la debitul este de obicei o caracteristică constantă a țevii. În mod similar, fluxul de căldură într-un fir este guvernat de o relație simplă care implică diferența de temperatură, aria secțiunii transversale a firului și lungimea acestuia. Descoperirea unei astfel de relaţii pt circuite electrice a fost rezultatul unei căutări reușite.

În anii 1820, profesorul german Georg Ohm a fost primul care a început să caute relația de mai sus. În primul rând, s-a străduit pentru faimă și faimă, care să-i permită să predea la universitate. De aceea a ales un domeniu de cercetare care promitea avantaje deosebite.

Om era fiul unui mecanic, așa că știa să deseneze sârmă de metal de diferite grosimi, de care avea nevoie pentru experimente. Întrucât era imposibil să cumpărați sârmă potrivită în acele zile, Om a făcut-o singur. În timpul experimentelor sale, a încercat diferite lungimi, diferite grosimi, diferite metale și chiar diferite temperaturi. El a variat toți acești factori unul câte unul. Pe vremea lui Ohm, bateriile erau încă slabe și produceau curent inconsecvent. În acest sens, cercetătorul a folosit ca generator un termocuplu, a cărui joncțiune fierbinte a fost plasată într-o flacără. În plus, a folosit un ampermetru magnetic brut și a măsurat diferențele de potențial (Ohm le-a numit „tensiuni”) prin modificarea temperaturii sau a numărului de joncțiuni termice.

Studiul circuitelor electrice tocmai a început să se dezvolte. După ce bateriile au fost inventate în jurul anului 1800, acestea au început să se dezvolte mult mai repede. Au fost proiectate și fabricate diverse dispozitive (destul de des manual), s-au descoperit noi legi, au apărut concepte și termeni etc. Toate acestea au condus la o înțelegere mai profundă a fenomenelor și factorilor electrici.

Actualizarea cunoștințelor despre electricitate, pe de o parte, a devenit motivul apariției unui nou domeniu al fizicii, pe de altă parte, a fost baza pentru dezvoltare rapidă au fost inventate inginerie electrică, adică baterii, generatoare, sisteme de alimentare cu energie pentru iluminat și acționare electrică, cuptoare electrice, motoare electrice etc.

Descoperirile lui Ohm au fost de mare importanță atât pentru dezvoltarea studiului electricității, cât și pentru dezvoltarea ingineriei electrice aplicate. Acestea au făcut posibilă prezicerea cu ușurință a proprietăților circuitelor electrice pentru curent continuu și, ulterior, pentru curent alternativ. În 1826, Ohm a publicat o carte în care a subliniat concluziile teoretice și rezultatele experimentale. Dar speranțele lui nu erau justificate, cartea a fost întâmpinată cu ridicol. Acest lucru s-a întâmplat deoarece metoda de experimentare brută părea neatractivă într-o epocă în care mulți erau interesați de filozofie.

Nu a avut de ales decât să-și părăsească funcția de profesor. Nu a obținut o numire la universitate din același motiv. Timp de 6 ani, omul de știință a trăit în sărăcie, fără încredere în viitor, trăind un sentiment de amară dezamăgire.

Dar treptat lucrările sale au câștigat faimă, mai întâi în afara Germaniei. Om a fost respectat în străinătate și a beneficiat de cercetările sale. În acest sens, compatrioții săi au fost nevoiți să-l recunoască în patria sa. În 1849 a primit un post de profesor la Universitatea din München.

Ohm a descoperit o lege simplă care stabilește relația dintre curent și tensiune pentru o bucată de sârmă (pentru o parte a unui circuit, pentru întregul circuit). În plus, a compilat reguli care vă permit să determinați ce se va schimba dacă luați un fir de altă dimensiune. Legea lui Ohm este formulată după cum urmează: puterea curentului într-o secțiune a unui circuit este direct proporțională cu tensiunea din această secțiune și invers proporțională cu rezistența secțiunii.

Legea Joule-Lenz. Curentul electric din orice parte a circuitului funcționează. De exemplu, să luăm orice secțiune a circuitului între capete ale căreia există o tensiune (U). Prin definiția tensiunii electrice, munca efectuată la deplasarea unei unități de sarcină între două puncte este egală cu U. Dacă puterea curentului într-o anumită secțiune a circuitului este egală cu i, atunci în timpul t sarcina va trece și prin urmare, activitatea curentului electric în această secțiune va fi:

Această expresie este valabilă pentru curent continuu în orice caz, pentru orice secțiune a circuitului, care poate conține conductori, motoare electrice etc. Puterea curentului, adică lucru pe unitatea de timp, este egală cu:

Această formulă este utilizată în sistemul SI pentru a determina unitatea de tensiune.

Să presupunem că secțiunea circuitului este un conductor staționar. În acest caz, toată munca se va transforma în căldură, care va fi eliberată în acest conductor. Dacă conductorul este omogen și respectă legea lui Ohm (aceasta include toate metalele și electroliții), atunci:

unde r este rezistența conductorului. În acest caz:

Această lege a fost pentru prima dată dedusă experimental de E. Lenz și, independent de el, de Joule.

Trebuie remarcat faptul că conductoarele de încălzire au numeroase aplicații în tehnologie. Cele mai comune și mai importante dintre ele sunt lămpile cu incandescență.

Legea inducției electromagnetice. În prima jumătate a secolului al XIX-lea, fizicianul englez M. Faraday a descoperit fenomenul inducției magnetice. Acest fapt, devenit proprietatea multor cercetători, a dat un impuls puternic dezvoltării ingineriei electrice și radio.

În cursul experimentelor, Faraday a descoperit că atunci când numărul liniilor de inducție magnetică care pătrund pe o suprafață delimitată de un contur închis se modifică, în ea ia naștere un curent electric. Aceasta este baza poate celei mai importante legi a fizicii - legea inducției electromagnetice. Curentul care apare în circuit se numește inducție. Datorită faptului că un curent electric apare într-un circuit numai atunci când sarcinile libere sunt expuse la forțe externe, atunci cu un flux magnetic în schimbare care trece de-a lungul suprafeței unui circuit închis, aceleași forțe externe apar în el. Acțiunea forțelor externe în fizică se numește forță electromotoare sau fem indusă.

Inducția electromagnetică apare și în conductoarele deschise. Când un conductor traversează linii de forță magnetice, tensiunea apare la capete. Motivul apariției unei astfel de tensiuni este emf indus. Dacă fluxul magnetic care trece printr-o buclă închisă nu se modifică, nu apare curent indus.

Folosind conceptul de „emf de inducție”, putem vorbi despre legea inducției electromagnetice, adică, fem de inducție într-o buclă închisă este egală ca mărime cu rata de modificare a fluxului magnetic prin suprafața delimitată de buclă.

regula lui Lenz. După cum știm deja, într-un conductor apare un curent indus. În funcție de condițiile de apariție, are o direcție diferită. Cu această ocazie, fizicianul rus Lenz a formulat următoarea regulă: curentul indus care apare într-un circuit închis are întotdeauna o astfel de direcție încât câmpul magnetic pe care îl creează să nu dea flux magnetic schimba. Toate acestea determină apariția unui curent de inducție.

Curentul de inducție, ca oricare altul, are energie. Aceasta înseamnă că, în cazul unui curent de inducție, apare energia electrică. Conform legii conservării și transformării energiei, energia menționată mai sus poate apărea numai din cauza cantității de energie a unui alt tip de energie. Astfel, regula lui Lenz corespunde pe deplin legii conservării și transformării energiei.

Pe lângă inducție, în bobină poate apărea așa-numita autoinducție. Esența sa este următoarea. Dacă în bobină apare un curent sau dacă puterea acestuia se modifică, apare un câmp magnetic în schimbare. Și dacă fluxul magnetic care trece prin bobină se modifică, atunci apare o forță electromotoare în ea, care se numește fem de auto-inducție.

Conform regulii lui Lenz, fem-ul auto-inductiv la închiderea unui circuit interferează cu puterea curentului și îl împiedică să crească. Când circuitul este oprit, fem-ul auto-inductiv reduce puterea curentului. În cazul în care puterea curentului din bobină atinge o anumită valoare, câmpul magnetic încetează să se mai schimbe și f.e.m. de autoinducție devine zero.