Jev výskytu elektrického proudu v uzavřeném vodivém obvodu při změně magnetického toku pokrytého tímto obvodem se nazývá elektromagnetická indukce.

Objevili ji Joseph Henry (pozorování učiněná v roce 1830, výsledky zveřejněny v roce 1832) a Michael Faraday (pozorování učiněná a výsledky zveřejněné v roce 1831).

Faradayovy experimenty byly prováděny se dvěma cívkami vloženými do sebe (vnější cívka je neustále připojena k ampérmetru a vnitřní pomocí klíče k baterii). Indukční proud ve vnější cívce je pozorován:

A

PROTI

b

Při uzavírání a otevírání obvodu vnitřní cívky nehybně vůči vnější (obr. a);

Při pohybu vnitřní cívky stejnosměrným proudem vzhledem k vnější (obr. b);

Při pohybu vzhledem k vnější cívce permanentního magnetu (obr. c).

Faraday ukázal, že ve všech případech výskytu indukovaného proudu ve vnější cívce se magnetický tok přes ni mění. Na Obr. Vnější cívka je zobrazena jako jedna otáčka. V prvním případě (obr. a) při sepnutí obvodu protéká vnitřní cívkou proud, vzniká (mění se) magnetické pole a podle toho magnetický tok vnější cívkou. Ve druhém (obr. b) a třetím (obr. c) případě se magnetický tok vnější cívkou mění v důsledku změny vzdálenosti od ní k vnitřní cívce s proudem nebo k permanentnímu magnetu během pohybu. .

A

PROTI

b

já

já

já

V roce 1834 Emilius Christianovich Lenz experimentálně stanovil pravidlo, které umožňuje určit směr indukčního proudu: indukční proud je vždy směrován tak, aby působil proti příčině, která jej způsobuje; indukovaný proud má vždy takový směr, že přírůstek magnetického toku, který vytváří, a přírůstek magnetického toku, který tento indukovaný proud způsobil, byly opačného znaménka. Toto pravidlo se nazývá Lenzovo pravidlo.

Zákon elektromagnetické indukce lze formulovat v následujícím tvaru: emf elektromagnetické indukce v obvodu se rovná rychlosti změny magnetického toku v čase povrchem ohraničeným tímto obvodem, bráno se znaménkem mínus

Zde dФ = je skalární součin vektoru magnetické indukce a vektoru plochy povrchu. Vektor , kde je jednotkový vektor () normály k nekonečně malé ploše plochy.

Znaménko mínus ve výrazu je spojeno s pravidlem pro výběr směru normály k obrysu, který ohraničuje povrch, a kladného směru procházení podél něj. V souladu s definicí magnetický tok Ф povrchem o ploše S

závisí na čase, pokud se v čase mění následující: plocha povrchu S;

vektorový modul magnetické indukce B; úhel mezi vektory a normální .

Pokud se uzavřená smyčka (cívka) skládá ze závitů, pak se celkový tok povrchem ohraničeným tak složitým obrysem nazývá vazba toku a je definován jako

kde Ф i je magnetický tok přes i otáčku. Pokud jsou všechny otáčky stejné, pak

kde Ф je magnetický tok procházející libovolným závitem. V tomto případě

já

já

já

N zatáček

1 otočení

2 otáčky

Výraz umožňuje určit nejen velikost, ale i směr indukčního proudu. Pokud jsou hodnoty emf a tedy i indukovaného proudu kladné hodnoty, pak je proud směrován podél kladného směru obvodu, pokud je záporný - v opačném směru (směr kladného obvodu je určen volbou normála k povrchu ohraničenému obvodem)

Test 11-1 (elektromagnetická indukce)

Možnost 1

1. Kdo objevil jev elektromagnetické indukce?

A. X. Oersted. Přívěsek B. Sh. V. A. Volta. G. A. Ampere. D. M. Faraday. E . D. Maxwell.

2. Vývody cívky měděného drátu jsou připojeny k citlivému galvanometru. Ve kterém z následujících experimentů galvanometr detekuje výskyt emf elektromagnetické indukce v cívce?

Z cívky je odstraněn permanentní magnet.

Permanentní magnet se otáčí kolem své podélné osy uvnitř cívky.

A. Pouze v případě 1. B. Pouze v případě 2. C. Pouze v případě 3. D. V případech 1 a 2. E. V případech 1, 2 a 3.

3.Jak se nazývá fyzikální veličina rovna součinu modulu B indukce magnetického pole plochou S povrchu pronikajícího magnetickým polem a kosinusem?
úhel a mezi vektorem B indukce a normálou n k této ploše?

A. Indukčnost. B. Magnetický tok. B. Magnetická indukce. D. Samoindukce. D. Energie magnetického pole.

4. Který z následujících výrazů určuje indukované emf v uzavřené smyčce?

A. B. V. G. D.

5. Když je páskový magnet zatlačen do a z kovového kroužku, vzniká v kroužku indukovaný proud. Tento proud vytváří magnetické pole. Který pól směřuje k magnetickému poli proudu v prstenci směrem k: 1) vysouvacímu severnímu pólu magnetu a 2) výsuvnému severnímu pólu magnetu.

6. Jak se nazývá jednotka měření magnetického toku?

7. Měrnou jednotkou jaké fyzikální veličiny je 1 Henry?

A. Indukce magnetického pole. B. Elektrické kapacity. B. Samoindukce. D. Magnetický tok. D. Indukčnost.

8. Jaký výraz určuje souvislost mezi magnetickým tokem obvodem a indukčností L obvod a síla proudu já v okruhu?

A. LI . B. V. LI ‘ . G. LI 2 . D.

9. Jaký výraz určuje vztah mezi samoindukčním emf a proudovou silou v cívce?

A. B . V . LI . G . . D. LI ‘ .

10. Vlastnosti různých polí jsou uvedeny níže. Která z nich má elektrostatické pole?

Napínací čáry nejsou spojeny s elektrickými náboji.

Pole má energii.

Pole nemá žádnou energii.

A. 1, 4, 6. B. 1, 3, 5. V. 1, 3, 6. G. 2, 3, 5. D. 2, 3, 6. E. 2, 4, 6.

11. Obvod o ploše 1000 cm 2 je v rovnoměrném magnetickém poli s indukcí 0,5 T, úhel mezi vektorem V

A. 250 Wb. B. 1000 Wb. V. 0,1 Wb. G. 2,5 · 10-2 Wb. D. 2,5 Wb.

12. Jaká síla proudu v obvodu s indukčností 5 mH vytváří magnetický tok 2· 10 -2 Wb?

A. 4 mA. B. 4 A. C. 250 A. D. 250 mA. D. 0,1 A. E. 0,1 mA.

13. Magnetický tok obvodem za 5 · 10 -2 s rovnoměrně poklesl z 10 mWb na 0 mWb. Jaká je v tuto chvíli hodnota EMF v obvodu?

A. 5 · 10-4 V.B. 0,1 V.V. 0.2 V.G. 0.4 V.D. 1 V.E. 2 V.

14. Jakou hodnotu má energie magnetického pole cívky s indukčností 5 H, když v ní je proud 400 mA?

A. 2 J. B. 1 J. B. 0,8 J. G. 0,4 J. D. 1000 J. E. 4 10 5 J.

15. Cívka obsahující n závitů drátu je připojena ke zdroji stejnosměrného proudu s napětím U u východu. Jaká je maximální hodnota samoindukčního emf v cívce, když se napětí na jejích koncích zvýší z 0 V na U V?

A, U V, B. nU V.V. U /P U ,

16. Dvě stejné lampy jsou zapojeny do obvodu zdroje stejnosměrného proudu, první v sérii s rezistorem, druhá v sérii s cívkou. Ve které z svítilen (obr. 1) dosáhne síla proudu při sepnutém spínači K své maximální hodnoty později než ve druhé?

A. V prvním. B. Ve druhém. B. V prvním a druhém zároveň. D. V prvním, pokud je odpor rezistoru větší než odpor cívky. D. Ve druhém, pokud je odpor cívky větší než odpor rezistoru.

17. Cívka o indukčnosti 2 H je zapojena paralelně s rezistorem o elektrickém odporu 900 Ohmů, proud v cívce je 0,5 A, elektrický odpor cívky je 100 Ohmů. Jaký elektrický náboj poteče v obvodu cívky a rezistoru při jejich odpojení od zdroje proudu (obr. 2)?

A. 4000 Cl. B. 1000 Cl. V. 250 Cl. G. 110-2 Cl. D. 1,110-3 Cl. E. 110-3 Cl.

18. Letadlo letí rychlostí 900 km/h, modul vertikální složky vektoru indukce magnetického pole Země je 4 10 5 Tesla. Jaký je potenciální rozdíl mezi konci křídel letounu, je-li rozpětí křídel 50 m?

A. 1,8 B. B. 0,9 C. C. 0,5 C. D. 0,25 C.

19. Jaká musí být síla proudu ve vinutí kotvy elektromotoru, aby na úsek vinutí o délce 20 závitů o délce 10 cm, umístěný kolmo k vektoru indukce v magnetickém poli, působila síla 120 N. indukce 1,5 Tesla?

A. 90 A. B. 40 A. C. 0,9 A. D. 0,4 A.

20. Jakou silou je třeba působit na kovovou propojku, aby se rovnoměrně pohybovala rychlostí 8 m/s po dvou rovnoběžných vodičích umístěných ve vzdálenosti 25 cm od sebe v rovnoměrném magnetickém poli o indukci 2 Tesla? Indukční vektor je kolmý k rovině, ve které jsou umístěny kolejnice. Vodiče jsou uzavřeny rezistorem s elektrickým odporem 2 Ohmy.

A. 10000 N. B. 400 N. C. 200 N. G. 4 N. D. 2 N. E. 1 N.

Test 11-1 (elektromagnetická indukce)

Možnost 2

1. Jak se nazývá jev výskytu elektrického proudu v uzavřeném obvodu při změně magnetického toku obvodem?

A. Elektrostatická indukce. B. Fenomén magnetizace. B. Ampérová síla. Síla G. Lorentze. D. Elektrolýza. E. Elektromagnetická indukce.

2. Vývody cívky měděného drátu jsou připojeny k citlivému galvanometru. Ve kterém z následujících experimentů galvanometr detekuje výskyt emf elektromagnetické indukce v cívce?

Do cívky je vložen permanentní magnet.

Cívka je umístěna na magnetu.

3) Cívka se otáčí kolem umístěného magnetu
uvnitř ní.

A. V případech 1, 2 a 3. B. V případech 1 a 2. C. Pouze v případě 1. D. Pouze v případě 2. E. Pouze v případě 3.

3. Který z následujících výrazů určuje magnetický tok?

A. BScosα. B. V. qvBsinα. G. qvBI. D. IBlsina .

4. Co vyjadřuje následující tvrzení: indukované emf v uzavřené smyčce je úměrné rychlosti změny magnetického toku povrchem ohraničeným smyčkou?

A. Zákon elektromagnetické indukce. B. Lenzovo pravidlo. B. Ohmův zákon pro úplný obvod. D. Fenomén samoindukce. D. Zákon elektrolýzy.

5. Když je páskový magnet zatlačen do a z kovového kroužku, vzniká v kroužku indukovaný proud. Tento proud vytváří magnetické pole. Který pól směřuje k magnetickému poli proudu v prstenci směrem k: 1) výsuvnému jižnímu pólu magnetu a 2) výsuvnému jižnímu pólu magnetu.

A. 1 - severní, 2 - severní. B. 1 - jižní, 2 - jižní.

B. 1 - jižní, 2 - severní. G. 1 - severní, 2 - jižní.

6. Měrnou jednotkou jaké fyzikální veličiny je 1 Weber?

A. Indukce magnetického pole. B. Elektrické kapacity. B. Samoindukce. D. Magnetický tok. D. Indukčnost.

7. Jak se nazývá jednotka měření indukčnosti?

A. Tesla. B. Weber. V. Gauss. G. Farad. D. Henry.

8. Jaký výraz určuje vztah mezi energií magnetického toku v obvodu a indukčností L obvod a síla proudu já v okruhu?

A . . B . . V . LI 2 , G . LI ‘ . D . LI.

9.Co je fyzikální veličina X je určeno výrazem x= pro cívku P zatáčky .

A. Indukční emf. B. Magnetický tok. B. Indukčnost. D. EMP samoindukce. D. Energie magnetického pole. E. Magnetická indukce.

10. Vlastnosti různých polí jsou uvedeny níže. Které z nich má vírové indukční elektrické pole?

Tažné čáry jsou nutně spojeny s elektrickými náboji.

Napínací čáry nejsou spojeny s elektrickými náboji.

Pole má energii.

Pole nemá žádnou energii.

Práce vykonaná silami k pohybu elektrického náboje po uzavřené dráze nemusí být rovna nule.

Práce vykonaná silami k pohybu elektrického náboje po jakékoli uzavřené dráze je nulová.

A. 1, 4, 6. B. 1, 3, 5. C. 1, 3, c. G. 2, 3, 5. D. 2, 3, 6. E. 2, 4, 6.

11. Obvod o ploše 200 cm 2 je v rovnoměrném magnetickém poli s indukcí 0,5 T, úhel mezi vektorem V indukce a normála k povrchu obrysu 60°. Jaký je magnetický tok smyčkou?

A. 50 Wb. B. 2 · 10-2 Wb. V. 5 · 10 -3 Wb. G. 200 Wb. D. 5 Wb.

12. Proud 4 A vytvoří v obvodu magnetický tok 20 mWb Jaká je indukčnost obvodu?

A. 5 Gn. B. 5 mH. V. 80 Gn. G. 80 mH. D. 0,2 Gn. E. 200 Gn.

13. Magnetický tok obvodem za 0,5 s rovnoměrně poklesl z 10 mWb na 0 mWb. Jaká je v tuto chvíli hodnota EMF v obvodu?

A. 5 10 -3 B. B. 5 C. C. 10 C. D. 20 V. D. 0,02 V. E. 0,01 V.

14. Jakou hodnotu má energie magnetického pole cívky s indukčností 500 mH, když v ní je proud 4 A?

A. 2 J. B. 1 J. C. 8 J. D. 4 J. D. 1000 J. E. 4000 J.

15. Cívka obsahující P závity drátu, připojené ke zdroji stejnosměrného proudu s napětím U na cestě ven. Jaká je maximální hodnota samoindukčního emf v cívce, když napětí na jejích koncích klesá z U V na 0 V?

A. U V.B. nU V.V. U / n V.G. Možná mnohokrát více U , závisí na rychlosti změny proudu a na indukčnosti cívky.

16. V elektrickém obvodu znázorněném na obrázku 1 jsou čtyři klíče 1, 2, 3 A 4 ZAVŘENO. Otevření které ze čtyř poskytne nejlepší příležitost k odhalení fenoménu samoindukce?

A. 1. B. 2. V. 3. G. 4. D. Kterýkoli ze čtyř.

17. Cívka o indukčnosti 2 H je zapojena paralelně s rezistorem o elektrickém odporu 100 Ohmů, proud v cívce je 0,5 A, elektrický odpor cívky je 900 Ohmů. Jaký elektrický náboj poteče v obvodu cívky a rezistoru při jejich odpojení od zdroje proudu (obr. 2)?

A. 4000 Cl. B. 1000 Cl. V. 250 Cl. G. 110-2 Cl. D. 1,110-3 Cl. E. 110-3 Cl.

18. Letadlo letí rychlostí 1800 km/h, modul vertikální složky vektoru indukce magnetického pole Země je 4 10 -5 Tesla. Jaký je potenciální rozdíl mezi konci křídel letadla, pokud je rozpětí křídel 25 m?

A. 1,8 B. B. 0,5 B. C. 0,9 V. D. 0,25 V.

19. Obdélníkový rám s plochouS S elektrický šokjá umístěn v magnetický indukční poleV . Jaký je moment síly působící na rám, jestliže úhel mezi vektoremV a normální k rámu je?

A. IBS hřích a. B. IBS. V. IBS cos a. G. já 2 B.S. hřích a. D. já 2 B.S. cos a. .

Možnost 2

Nejprve stojí za to zjistit, co je elektrický proud. Elektrický proud je uspořádaný pohyb nabitých částic ve vodiči. K jeho vzniku musí být nejprve vytvořeno elektrické pole, pod jehož vlivem se začnou pohybovat výše zmíněné nabité částice.

První poznatky o elektřině před mnoha staletími se týkaly elektrických „nábojů“ produkovaných třením. Již ve starověku lidé věděli, že jantar, třený vlnou, získal schopnost přitahovat lehké předměty. Ale teprve na konci 16. století anglický lékař Gilbert tento jev podrobně studoval a zjistil, že úplně stejné vlastnosti má mnoho dalších látek. Tělesa, která stejně jako jantar dokážou po rozetření přitahovat lehké předměty, nazval elektrifikovanými. Toto slovo je odvozeno z řeckého elektronu – „jantar“. V současné době říkáme, že těla v tomto stavu mají elektrický náboj a samotná těla se nazývají „nabitá“.

Elektrické náboje vznikají vždy, když se různé látky dostanou do těsného kontaktu. Pokud jsou tělesa pevná, pak jejich těsnému kontaktu brání mikroskopické výstupky a nerovnosti, které jsou na jejich povrchu. Zmáčknutím takových těles a jejich třením o sebe spojíme jejich povrchy, které by se bez tlaku dotýkaly jen v několika bodech. V některých tělech se mohou elektrické náboje volně pohybovat mezi různými částmi, ale v jiných je to nemožné. V prvním případě se těla nazývají „vodiče“ a ve druhém „dielektrika nebo izolátory“. Vodiče jsou všechny kovy, vodné roztoky solí a kyselin atd. Příklady izolantů jsou jantar, křemen, ebonit a všechny plyny vyskytující se za normálních podmínek.

Přesto je třeba poznamenat, že rozdělení těles na vodiče a dielektrika je velmi libovolné. Všechny látky ve větší či menší míře vedou elektrický proud. Elektrické náboje jsou kladné a záporné. Tento druh proudu nebude trvat dlouho, protože elektrifikované tělo se vybije. Pro další existenci elektrického proudu ve vodiči je nutné udržovat elektrické pole. Pro tyto účely se používají zdroje elektrického proudu. Nejjednodušší případ výskytu elektrického proudu je, když je jeden konec drátu připojen k elektrifikovanému tělesu a druhý k zemi.

Elektrické obvody dodávající proud do žárovek a elektromotorů se objevily až s vynálezem baterií, který se datuje kolem roku 1800. Poté šel vývoj doktríny elektřiny tak rychle, že se za necelé století stala nejen součástí fyziky, ale vytvořila základ nové elektrické civilizace.

Základní veličiny elektrického proudu

Množství elektřiny a proudu. Účinky elektrického proudu mohou být silné nebo slabé. Síla elektrického proudu závisí na množství náboje, který proteče obvodem za určitou časovou jednotku. Čím více elektronů se přesunulo z jednoho pólu zdroje na druhý, tím větší byl celkový náboj přenesený elektrony. Tento čistý náboj se nazývá množství elektřiny procházející vodičem.

Zejména chemický účinek elektrického proudu závisí na množství elektřiny, tj. čím větší náboj projde roztokem elektrolytu, tím více látky se usadí na katodě a anodě. V tomto ohledu lze množství elektřiny vypočítat zvážením hmotnosti látky nanesené na elektrodě a znalostí hmotnosti a náboje jednoho iontu této látky.

Síla proudu je veličina, která se rovná poměru elektrického náboje procházejícího průřezem vodiče k době jeho toku. Jednotkou náboje je coulomb (C), čas se měří v sekundách (s). V tomto případě je jednotka proudu vyjádřena v C/s. Tato jednotka se nazývá ampér (A). K měření proudu v obvodu se používá elektrické měřicí zařízení zvané ampérmetr. Pro zařazení do obvodu je ampérmetr vybaven dvěma svorkami. Je zapojen sériově do obvodu.

Elektrické napětí. Již víme, že elektrický proud je uspořádaný pohyb nabitých částic – elektronů. Tento pohyb je vytvářen pomocí elektrického pole, které vykonává určitou práci. Tento jev se nazývá práce elektrického proudu. Aby bylo možné přesunout více náboje elektrickým obvodem za 1 s, musí elektrické pole vykonat více práce. Na základě toho se ukazuje, že práce elektrického proudu by měla záviset na síle proudu. Ale je tu ještě jedna hodnota, na které závisí práce proudu. Tato veličina se nazývá napětí.

Napětí je poměr práce vykonané proudem v určité části elektrického obvodu k náboji procházejícímu stejnou částí obvodu. Proudová práce se měří v joulech (J), náboj - v coulombech (C). V tomto ohledu bude jednotkou měření napětí 1 J/C. Tato jednotka se nazývala volt (V).

Aby v elektrickém obvodu mohlo vzniknout napětí, je potřeba zdroj proudu. Když je obvod otevřený, napětí je přítomno pouze na svorkách zdroje proudu. Pokud je tento zdroj proudu zařazen do obvodu, vznikne napětí i v jednotlivých úsecích obvodu. V tomto ohledu se v obvodu objeví proud. To znamená, že můžeme stručně říci následující: pokud není v obvodu žádné napětí, není tam žádný proud. K měření napětí se používá elektrický měřicí přístroj zvaný voltmetr. Svým vzhledem připomíná dříve zmíněný ampérmetr, jen s tím rozdílem, že na stupnici voltmetru je napsáno písmeno V (na ampérmetru místo A). Voltmetr má dvě svorky, pomocí kterých se připojuje paralelně k elektrickému obvodu.

Elektrický odpor. Po připojení různých vodičů a ampérmetru k elektrickému obvodu si můžete všimnout, že při použití různých vodičů dává ampérmetr různé hodnoty, tj. v tomto případě je síla proudu dostupná v elektrickém obvodu jiná. Tento jev lze vysvětlit tím, že různé vodiče mají různý elektrický odpor, což je fyzikální veličina. Na počest německého fyzika byl pojmenován Ohm. Zpravidla se ve fyzice používají větší jednotky: kiloohm, megaohm atd. Odpor vodiče se obvykle označuje písmenem R, délka vodiče L a plocha průřezu S V tomto případě lze odpor zapsat jako vzorec:

R = r* L/S

kde koeficient p se nazývá rezistivita. Tento koeficient vyjadřuje odpor vodiče délky 1 m s plochou průřezu rovnou 1 m2. Měrný odpor se vyjadřuje v Ohmech x m. Protože dráty mají zpravidla poměrně malý průřez, jejich plochy se obvykle vyjadřují v milimetrech čtverečních. V tomto případě bude jednotka odporu Ohm x mm2/m. V tabulce níže. Obrázek 1 ukazuje odpory některých materiálů.

Tabulka 1. Elektrický odpor některých materiálů
Materiál	p, Ohm x m2/m	Materiál	p, Ohm x m2/m
Měď	0,017	Slitina platina-iridium	0,25
Zlato	0,024	Grafit	13
Mosaz	0,071	Uhlí	40
Cín	0,12	Porcelán	1019
Vést	0,21	Ebonit	1020
Kov nebo slitina
stříbrný	0,016	Manganin (slitina)	0,43
Hliník	0,028	Constantan (slitina)	0,50
Wolfram	0,055	Rtuť	0,96
Žehlička	0,1	nichrom (slitina)	1,1
nikl (slitina)	0,40	Fechral (slitina)	1,3
		Chromel (slitina)	1,5

Podle tabulky. 1 je zřejmé, že měď má nejnižší elektrický odpor a kovová slitina nejvyšší. Kromě toho mají dielektrika (izolátory) vysoký měrný odpor.

Elektrická kapacita. Již víme, že dva vodiče izolované od sebe mohou akumulovat elektrické náboje. Tento jev je charakterizován fyzikální veličinou zvanou elektrická kapacita. Elektrická kapacita dvou vodičů není nic jiného než poměr náboje jednoho z nich k rozdílu potenciálů mezi tímto vodičem a sousedním. Čím nižší je napětí při nabíjení vodičů, tím větší je jejich kapacita. Jednotkou elektrické kapacity je farad (F). V praxi se používají frakce této jednotky: mikrofarad (μF) a pikofarad (pF).

Pokud vezmete dva vodiče izolované od sebe a umístíte je na krátkou vzdálenost od sebe, dostanete kondenzátor. Kapacita kondenzátoru závisí na tloušťce jeho desek a tloušťce dielektrika a jeho propustnosti. Zmenšením tloušťky dielektrika mezi deskami kondenzátoru lze výrazně zvýšit kapacitu kondenzátoru. Na všech kondenzátorech musí být kromě jejich kapacity uvedeno i napětí, pro které jsou tato zařízení určena.

Práce a síla elektrického proudu. Z výše uvedeného je zřejmé, že elektrický proud vykonává určitou práci. Při zapojování elektromotorů elektrický proud zprovozňuje všechny druhy zařízení, posouvá vlaky po kolejích, osvětluje ulice, vytápí domov a také vytváří chemický efekt, tj. umožňuje elektrolýzu atd. Můžeme říci, že vykonaná práce proudem na určitém úseku obvodu se rovná proudu produktu, napětí a době, po kterou byla práce vykonávána. Práce se měří v joulech, napětí ve voltech, proud v ampérech, čas v sekundách. V tomto ohledu 1 J = 1B x 1A x 1s. Z toho vyplývá, že pro měření práce elektrického proudu by měly být použity tři přístroje najednou: ampérmetr, voltmetr a hodiny. To je ale těžkopádné a neefektivní. Proto se obvykle práce elektrického proudu měří pomocí elektroměrů. Toto zařízení obsahuje všechna výše uvedená zařízení.

Výkon elektrického proudu se rovná poměru práce proudu k době, po kterou byl proveden. Výkon je označen písmenem „P“ a je vyjádřen ve wattech (W). V praxi se používají kilowatty, megawatty, hektowatty atd. Abyste mohli měřit výkon obvodu, musíte si vzít wattmetr. Elektrotechnici vyjadřují práci proudu v kilowatthodinách (kWh).

Základní zákony elektrického proudu

Ohmův zákon. Napětí a proud jsou považovány za nejužitečnější charakteristiky elektrických obvodů. Jedním z hlavních rysů využití elektřiny je rychlý transport energie z jednoho místa na druhé a její předání spotřebiteli v požadované formě. Součin rozdílu potenciálů a proudu dává výkon, tj. množství energie vydané v obvodu za jednotku času. Jak již bylo zmíněno výše, pro měření výkonu v elektrickém obvodu by byla potřeba 3 zařízení. Je možné vystačit s jedním a vypočítat výkon z jeho údajů a některých charakteristik obvodu, jako je jeho odpor? Mnoha lidem se tento nápad líbil a považovali jej za plodný.

Jaký je tedy odpor drátu nebo obvodu jako celku? Má drát, stejně jako vodovodní potrubí nebo potrubí vakuového systému, trvalou vlastnost, kterou bychom mohli nazvat odporem? Například v potrubí je poměr tlakového rozdílu vytvářejícího průtok dělený průtokem obvykle konstantní charakteristikou potrubí. Podobně se tepelný tok v drátu řídí jednoduchým vztahem zahrnujícím teplotní rozdíl, plochu průřezu drátu a jeho délku. Objev takového vztahu pro elektrické obvody byl výsledkem úspěšného hledání.

Ve 20. letech 19. století začal německý učitel Georg Ohm jako první pátrat po výše uvedeném vztahu. Především usiloval o slávu a slávu, která by mu umožnila učit na univerzitě. Proto si vybral oblast výzkumu, která slibovala zvláštní výhody.

Om byl synem mechanika, takže věděl, jak kreslit kovový drát o různých tloušťkách, který potřeboval k pokusům. Protože v té době nebylo možné koupit vhodný drát, vyrobil si ho Om sám. Během svých experimentů zkoušel různé délky, různé tloušťky, různé kovy a dokonce i různé teploty. Všechny tyto faktory jeden po druhém měnil. V době Ohma byly baterie stále slabé a produkovaly nekonzistentní proud. V tomto ohledu výzkumník použil jako generátor termočlánek, jehož horký spoj byl umístěn do plamene. Kromě toho použil hrubý magnetický ampérmetr a měřil potenciální rozdíly (Ohm je nazýval „napětí“) změnou teploty nebo počtu tepelných spojů.

Studium elektrických obvodů se právě začalo rozvíjet. Poté, co byly kolem roku 1800 vynalezeny baterie, se začal vyvíjet mnohem rychleji. Byla navržena a vyrobena různá zařízení (dost často ručně), byly objeveny nové zákony, objevily se pojmy a termíny atd. To vše vedlo k hlubšímu pochopení elektrických jevů a faktorů.

Aktualizace znalostí o elektřině se na jedné straně stala důvodem pro vznik nového oboru fyziky, na druhé straně byla základem rychlého rozvoje elektrotechniky, tedy baterií, generátorů, napájecích systémů pro osvětlení. a byl vynalezen elektrický pohon, elektrické pece, elektromotory atd. , jiné.

Ohmovy objevy měly velký význam jak pro rozvoj studia elektřiny, tak pro rozvoj aplikované elektrotechniky. Umožňovaly snadno předpovídat vlastnosti elektrických obvodů pro stejnosměrný proud, následně pro střídavý proud. V roce 1826 vydal Ohm knihu, ve které nastínil teoretické závěry a experimentální výsledky. Ale jeho naděje nebyly oprávněné, kniha byla přivítána výsměchem. Stalo se tak proto, že metoda hrubého experimentování se v době, kdy se mnozí zajímali o filozofii, zdála neatraktivní.

Nezbylo mu nic jiného, ​​než opustit své učitelské místo. Ze stejného důvodu nedosáhl jmenování na univerzitu. Po dobu 6 let žil vědec v chudobě, bez důvěry v budoucnost, zažíval pocit hořkého zklamání.

Postupně však jeho díla získala slávu, nejprve mimo Německo. Om byl respektován v zahraničí a těžil z jeho výzkumu. V tomto ohledu byli jeho krajané nuceni ho v jeho vlasti uznat. V roce 1849 získal profesuru na univerzitě v Mnichově.

Ohm objevil jednoduchý zákon stanovující vztah mezi proudem a napětím pro kus drátu (pro část obvodu, pro celý obvod). Navíc sestavil pravidla, která vám umožní určit, co se změní, když si vezmete drát jiné velikosti. Ohmův zákon je formulován následovně: síla proudu v části obvodu je přímo úměrná napětí v této části a nepřímo úměrná odporu části.

Joule-Lenzův zákon. Elektrický proud v jakékoli části obvodu dělá nějakou práci. Vezměme například libovolný úsek obvodu, mezi jehož konci je napětí (U). Podle definice elektrického napětí je práce vykonaná při pohybu jednotky náboje mezi dvěma body rovna U. Pokud je síla proudu v dané části obvodu rovna i, pak v čase t náboj projde a proto práce elektrického proudu v této sekci bude:

A = Uit

Tento výraz platí pro stejnosměrný proud v každém případě, pro jakýkoli úsek obvodu, který může obsahovat vodiče, elektromotory atd. Proudový výkon, tj. práce za jednotku času, se rovná:

P = A/t = Ui

Tento vzorec se používá v soustavě SI k určení jednotky napětí.

Předpokládejme, že úsekem obvodu je stacionární vodič. V tomto případě se veškerá práce změní v teplo, které se v tomto vodiči uvolní. Pokud je vodič homogenní a dodržuje Ohmův zákon (to zahrnuje všechny kovy a elektrolyty), pak:

U = ir

kde r je odpor vodiče. V tomto případě:

A = rt2i

Tento zákon poprvé experimentálně odvodil E. Lenz a nezávisle na něm i Joule.

Je třeba poznamenat, že topné vodiče mají četné aplikace v technologii. Nejběžnější a nejdůležitější z nich jsou žárovky.

Zákon elektromagnetické indukce. V první polovině 19. století objevil anglický fyzik M. Faraday fenomén magnetické indukce. Tato skutečnost, která se stala majetkem mnoha výzkumníků, dala silný impuls rozvoji elektrotechniky a radiotechniky.

Faraday v průběhu experimentů zjistil, že když se změní počet magnetických indukčních čar pronikající povrchem ohraničeným uzavřenou smyčkou, vzniká v něm elektrický proud. To je základ snad nejdůležitějšího fyzikálního zákona – zákona elektromagnetické indukce. Proud, který se vyskytuje v obvodu, se nazývá indukce. Vzhledem k tomu, že elektrický proud vzniká v obvodu pouze tehdy, když jsou volné náboje vystaveny vnějším silám, pak s měnícím se magnetickým tokem procházejícím po povrchu uzavřeného obvodu se v něm objevují stejné vnější síly. Působení vnějších sil se ve fyzice nazývá elektromotorická síla nebo indukované emf.

Elektromagnetická indukce se objevuje i v otevřených vodičích. Když vodič překročí magnetické siločáry, objeví se na jeho koncích napětí. Důvodem vzniku takového napětí je indukované emf. Pokud se magnetický tok procházející uzavřenou smyčkou nemění, neobjevuje se žádný indukovaný proud.

Pomocí konceptu „indukčního emf“ můžeme hovořit o zákonu elektromagnetické indukce, tj. indukční emf v uzavřené smyčce se co do velikosti rovná rychlosti změny magnetického toku povrchem ohraničeným smyčkou.

Lenzovo pravidlo. Jak již víme, ve vodiči vzniká indukovaný proud. V závislosti na podmínkách svého vzhledu má jiný směr. Ruský fyzik Lenz při této příležitosti zformuloval následující pravidlo: indukovaný proud vznikající v uzavřeném obvodu má vždy takový směr, že magnetické pole, které vytváří, nedovolí změnu magnetického toku. To vše způsobuje výskyt indukčního proudu.

Indukční proud, jako každý jiný, má energii. To znamená, že v případě indukčního proudu se objeví elektrická energie. Podle zákona zachování a přeměny energie může výše zmíněná energie vzniknout pouze díky množství energie nějakého jiného druhu energie. Lenzovo pravidlo tedy plně odpovídá zákonu zachování a přeměny energie.

Kromě indukce se v cívce může objevit tzv. samoindukce. Jeho podstata je následující. Pokud v cívce vznikne proud nebo se změní jeho síla, objeví se měnící se magnetické pole. A pokud se magnetický tok procházející cívkou změní, objeví se v něm elektromotorická síla, která se nazývá samoindukční emf.

Podle Lenzova pravidla samoindukční emf při uzavírání obvodu ruší sílu proudu a brání jeho zvýšení. Když je obvod vypnutý, samoindukční emf snižuje sílu proudu. V případě, že síla proudu v cívce dosáhne určité hodnoty, magnetické pole se přestane měnit a samoindukční emf se stane nulovým.

Nabíjení v pohybu. Může mít podobu náhlého výboje statické elektřiny, například blesku. Nebo to může být řízený proces v generátorech, bateriích, solárních nebo palivových článcích. Dnes se podíváme na samotný pojem „elektrický proud“ a podmínky pro existenci elektrického proudu.

Elektrická energie

Většina elektřiny, kterou používáme, přichází ve formě střídavého proudu z elektrické sítě. Vytvářejí ho generátory, které pracují podle Faradayova indukčního zákona, díky kterému může měnící se magnetické pole indukovat ve vodiči elektrický proud.

Generátory mají rotující cívky drátu, které při rotaci procházejí magnetickými poli. Jak se cívky otáčejí, otevírají a zavírají se vzhledem k magnetickému poli a vytvářejí elektrický proud, který s každým otočením mění směr. Proud prochází celým cyklem tam a zpět 60krát za sekundu.

Generátory mohou být poháněny parními turbínami vytápěnými uhlím, zemním plynem, ropou nebo jaderným reaktorem. Z generátoru prochází proud řadou transformátorů, kde se zvyšuje jeho napětí. Průměr vodičů určuje velikost a intenzitu proudu, který mohou přenášet, aniž by se přehřívaly a ztrácely energii, a napětí je omezeno pouze tím, jak dobře jsou vedení izolována od země.

Je zajímavé poznamenat, že proud je přenášen pouze jedním vodičem a ne dvěma. Jeho dvě strany jsou označeny jako pozitivní a negativní. Protože se však polarita střídavého proudu mění 60krát za sekundu, mají jiná jména - horké (hlavní elektrické vedení) a zem (běh pod zemí, aby dokončil obvod).

Proč je potřeba elektrický proud?

Elektrický proud má mnoho využití: dokáže rozsvítit váš domov, vyprat a usušit vaše oblečení, zdvihnout garážová vrata, uvařit vodu v konvici a umožnit další věci do domácnosti, které nám značně usnadňují život. Stále důležitější je však schopnost proudu přenášet informace.

Při připojení k internetu využívá počítač jen malou část elektrického proudu, ale to je něco, bez čeho si moderní lidé nedokážou představit svůj život.

Pojem elektrického proudu

Stejně jako říční tok, tok molekul vody, elektrický proud je tok nabitých částic. Co to způsobuje a proč to nejde vždy stejným směrem? Když uslyšíte slovo „tekoucí“, co se vám vybaví? Možná to bude řeka. To je dobrá asociace, protože z tohoto důvodu dostal elektrický proud své jméno. Je to velmi podobné proudění vody, ale místo toho, aby se molekuly vody pohybovaly kanálem, nabité částice se pohybují podél vodiče.

Mezi podmínky nutné pro existenci elektrického proudu patří bod, který vyžaduje přítomnost elektronů. Atomy ve vodivém materiálu mají mnoho z těchto volných nabitých částic plovoucích kolem a mezi atomy. Jejich pohyb je náhodný, takže žádným směrem neproudí. Co je potřeba k existenci elektrického proudu?

Mezi podmínky existence elektrického proudu patří přítomnost napětí. Když je aplikován na vodič, všechny volné elektrony se budou pohybovat stejným směrem a vytvářet proud.

Jsem zvědavý na elektrický proud

Zajímavé je, že když se elektrická energie přenáší přes vodič rychlostí světla, samotné elektrony se pohybují mnohem pomaleji. Ve skutečnosti, pokud byste šli pomalu vedle vodivého drátu, vaše rychlost by byla 100krát rychlejší než elektrony. Je to dáno tím, že k vzájemnému přenosu energie nepotřebují překonávat obrovské vzdálenosti.

Stejnosměrný a střídavý proud

Dnes se široce používají dva různé typy proudu – stejnosměrný a střídavý. V prvním se elektrony pohybují jedním směrem, z „negativní“ strany na „pozitivní“ stranu. Střídavý proud tlačí elektrony tam a zpět a mění směr toku několikrát za sekundu.

Generátory používané v elektrárnách k výrobě elektřiny jsou určeny k výrobě střídavého proudu. Pravděpodobně jste si nikdy nevšimli, že světla ve vašem domě skutečně blikají, protože se mění aktuální směr, ale děje se to příliš rychle, než aby je vaše oči detekovaly.

Jaké jsou podmínky pro existenci stejnosměrného elektrického proudu? Proč potřebujeme oba typy a který z nich je lepší? To jsou dobré otázky. Skutečnost, že stále používáme oba typy proudu, naznačuje, že oba slouží specifickým účelům. Ještě v 19. století bylo jasné, že efektivní přenos energie na velké vzdálenosti mezi elektrárnou a domovem je možný pouze při velmi vysokém napětí. Problém byl ale v tom, že posílání opravdu vysokého napětí bylo pro lidi extrémně nebezpečné.

Řešením tohoto problému bylo snížit napětí mimo domov před jeho odesláním dovnitř. Dodnes se stejnosměrný elektrický proud používá pro přenos na velkou vzdálenost, a to především díky své schopnosti snadno se převádět na jiná napětí.

Jak funguje elektrický proud?

Podmínky pro existenci elektrického proudu zahrnují přítomnost nabitých částic, vodiče a napětí. Mnoho vědců studovalo elektřinu a zjistilo, že existují dva typy elektřiny: statická a proudová.

Je to druhý, který hraje obrovskou roli v každodenním životě každého člověka, protože představuje elektrický proud, který prochází obvodem. Používáme ho denně k napájení našich domovů a mnohem více.

Co je elektrický proud?

Když elektrické náboje cirkulují v obvodu z jednoho místa na druhé, vzniká elektrický proud. Mezi podmínky existence elektrického proudu patří kromě nabitých částic i přítomnost vodiče. Nejčastěji se jedná o drát. Jeho obvod je uzavřený obvod, ve kterém proud prochází ze zdroje energie. Když je okruh otevřený, nemůže cestu dokončit. Například, když je světlo ve vašem pokoji zhasnuté, okruh je otevřený, ale když je okruh uzavřený, světlo svítí.

Aktuální výkon

Podmínky pro existenci elektrického proudu ve vodiči jsou značně ovlivněny napěťovými charakteristikami, jako je výkon. Toto je míra spotřeby energie za určité časové období.

Existuje mnoho různých jednotek, které lze použít k vyjádření této vlastnosti. Elektrický výkon se však téměř měří ve wattech. Jeden watt se rovná jednomu joulu za sekundu.

Elektrický náboj v pohybu

Jaké jsou podmínky pro existenci elektrického proudu? Může mít podobu náhlého výboje statické elektřiny, jako je blesk nebo jiskra při tření o vlněnou látku. Častěji však, když mluvíme o elektrickém proudu, mluvíme o více kontrolované formě elektřiny, díky které svítí světla a fungují spotřebiče. Většina elektrického náboje je nesena zápornými elektrony a kladnými protony uvnitř atomu. Ty jsou však hlavně imobilizovány uvnitř atomových jader, takže práci na přenosu náboje z jednoho místa na druhé vykonávají elektrony.

Elektrony ve vodivém materiálu, jako je kov, se mohou do značné míry volně pohybovat z jednoho atomu na druhý podél svých vodivostních pásem, což jsou nejvyšší elektronové dráhy. Dostatečná elektromotorická síla nebo napětí vytváří nerovnováhu náboje, která může způsobit tok elektronů vodičem ve formě elektrického proudu.

Pokud nakreslíme analogii s vodou, vezměte si například potrubí. Když otevřeme ventil na jednom konci, aby voda mohla proudit do potrubí, nemusíme čekat, až se voda dostane až na konec. Vodu dostaneme na druhý konec téměř okamžitě, protože přicházející voda tlačí vodu, která je již v potrubí. To se stane, když je v drátu elektrický proud.

Elektrický proud: podmínky existence elektrického proudu

Elektrický proud je obvykle považován za tok elektronů. Když jsou dva konce baterie vzájemně spojeny pomocí kovového drátu, tato nabitá hmota prochází drátem z jednoho konce (elektrody nebo pólu) baterie na opačný. Pojďme si tedy pojmenovat podmínky existence elektrického proudu:

1. Nabité částice.
2. Dirigent.
3. Zdroj napětí.

Nicméně, ne všechno tak jednoduché. Jaké podmínky jsou nutné pro existenci elektrického proudu? Na tuto otázku lze podrobněji odpovědět zvážením následujících charakteristik:

• Rozdíl potenciálů (napětí). To je jedna z povinných podmínek. Mezi těmito 2 body musí být potenciální rozdíl, což znamená, že odpudivá síla, která je vytvářena nabitými částicemi v jednom místě, musí být větší než jejich síla v jiném bodě. Zdroje napětí se v přírodě zpravidla nevyskytují a elektrony jsou v prostředí distribuovány poměrně rovnoměrně. Přesto se vědcům podařilo vynalézt určité typy zařízení, kde se tyto nabité částice mohou hromadit a vytvářet tak velmi potřebné napětí (například v bateriích).
• Elektrický odpor (vodič). To je druhá důležitá podmínka, která je nezbytná pro existenci elektrického proudu. Toto je dráha, po které se pohybují nabité částice. Jako vodiče působí pouze materiály, které umožňují volný pohyb elektronů. Ti, kteří tuto schopnost nemají, se nazývají izolanty. Například kovový drát bude vynikajícím vodičem, zatímco jeho pryžový plášť bude vynikajícím izolantem.

Po pečlivém prostudování podmínek pro vznik a existenci elektrického proudu dokázali lidé tento silný a nebezpečný prvek zkrotit a nasměrovat ve prospěch lidstva.

Elektromagnetickou indukci objevil Michael Faraday v roce 1831. Zjistil, že elektromotorická síla vznikající v uzavřeném vodivém obvodu je úměrná rychlosti změny magnetického toku povrchem ohraničeným tímto obvodem. Velikost EMF nezávisí na tom, zda je příčinou změny toku změna samotného magnetického pole nebo pohyb obvodu (nebo jeho části) v magnetickém poli. Elektrický proud způsobený tímto emf se nazývá indukovaný proud.

Faradayův zákon Podle Faradayova zákona elektromagnetické indukce elektromotorická síla působící podél libovolně zvoleného obvodu Znaménko mínus ve vzorci odráží Lenzovo pravidlo, pojmenované po ruském fyzikovi E. H. Lenzovi: Indukční proud vznikající v uzavřeném vodivém obvodu má následující směr. , že magnetické pole, které vytváří, působí proti změně magnetického toku, která způsobila proud.

Magnetický tok V rovnoměrném magnetickém poli je velikost vektoru indukce rovna B, je umístěna plochá uzavřená smyčka o ploše S. Normála n k rovině vrstevnice svírá úhel a se směrem vektoru magnetické indukce B ( viz obr. 1). Magnetický tok povrchem je veličina Ф, určená vztahem: Ф = В·S·cos a. Jednotkou měření magnetického toku v soustavě SI je 1 Weber (1 Wb).

Indukční emf v pohybujícím se vodiči Nechť se vodič délky L pohybuje rychlostí V v rovnoměrném magnetickém poli a kříží siločáry. Náboje ve vodiči se pohybují spolu s vodičem. Na náboj pohybující se v magnetickém poli působí Lorentzova síla. Volné elektrony jsou přemístěny na jeden konec vodiče a nekompenzované kladné náboje zůstávají na druhém. Vzniká potenciální rozdíl, což je indukované emf ei. Jeho hodnotu lze určit výpočtem práce vykonané Lorentzovou silou při pohybu náboje po vodiči: ei = A/q = F·L/q. Z toho vyplývá, že ei = B·V·L·sin a.

Samoindukce Samoindukce je zvláštní případ různých projevů elektromagnetické indukce. Uvažujme obvod připojený ke zdroji proudu (obr. 6). Po obvodu protéká elektrický proud I. Tento proud vytváří v okolním prostoru magnetické pole. Výsledkem je, že obvod proniká vlastním magnetickým tokem F. Je zřejmé, že vlastní magnetický tok je úměrný proudu v obvodu, který vytvořil magnetické pole: Ф = L·I. Faktor úměrnosti L se nazývá indukčnost smyčky. Indukčnost závisí na velikosti, tvaru vodiče a magnetických vlastnostech média. Jednotkou SI indukčnosti je 1 Henry (H). Pokud se změní proud v obvodu, změní se i vlastní magnetický tok Fs. Změna hodnoty Fs vede ke vzniku indukčního emf v obvodu. Tento jev se nazývá samoindukce a odpovídající hodnota je samoindukční emf eiс. Ze zákona elektromagnetické indukce vyplývá, že eiс = dФс/dt. Jestliže L = konst, pak eiс= - L·dI/dt.

Transformátor Transformátor je statické elektromagnetické zařízení se dvěma (nebo více) vinutími, určené nejčastěji k přeměně střídavého proudu jednoho napětí na střídavý proud jiného napětí. Přeměna energie v transformátoru se provádí střídavým magnetickým polem. Transformátory jsou široce používány při přenosu elektrické energie na velké vzdálenosti, její distribuci mezi přijímače, jakož i v různých usměrňovacích, zesilovacích, signalizačních a dalších zařízeních.

Výkonové transformátory Výkonové transformátory převádějí střídavý proud jednoho napětí na střídavý proud jiného napětí a zásobují spotřebitele elektřinou. V závislosti na účelu se mohou zvyšovat nebo snižovat. V distribučních sítích se zpravidla používají třífázové dvouvinuté snižovací transformátory, které převádějí napětí 6 a 10 kV na napětí 0,4 kV.

Proudový transformátor Proudový transformátor je pomocné zařízení, ve kterém je sekundární proud prakticky úměrný primárnímu proudu a je určen k připojení měřicích přístrojů a relé ke střídavým elektrickým obvodům. Proudové transformátory slouží k přeměně proudu libovolné hodnoty a napětí na proud vhodný pro měření standardními přístroji (5 A), napájení proudových vinutí relé, odpojovačů, ale i oddělování zařízení a jejich obsluhy od vysokého napětí.

Přístrojové transformátory napětí Přístrojové transformátory napětí jsou mezitransformátory, kterými se zapínají měřicí přístroje při vysokých napětích, díky tomu jsou měřicí přístroje izolovány od sítě, což umožňuje použití standardních přístrojů (s předělenou stupnicí) a tím rozšiřuje meze měřených napětí. Napěťové transformátory se používají jak pro měření napětí, výkonu, energie, tak pro napájení automatizačních obvodů, alarmů a reléové ochrany silových vedení před zemním spojením. V některých případech mohou být napěťové transformátory použity jako nízkovýkonové snižovací výkonové transformátory nebo jako zvyšující testovací transformátory (pro testování izolace elektrických zařízení)

Klasifikace transformátorů napětí Transformátory napětí se liší: a) počtem fází - jednofázové a třífázové; b) podle počtu závitů dvouvinutí a trojvinutí; c) podle třídy přesnosti, t.j. podle hodnot dovolených chyb; d) metodou chlazení transformátory s olejovým chlazením (olej), s přirozeným chlazením vzduchem (suché a s litou izolací); e) podle typu instalace pro vnitřní instalaci, pro venkovní instalaci a pro kompletní rozváděč (rozvaděč)

Klasifikace proudových transformátorů Proudové transformátory se dělí podle různých kritérií: 1. Podle účelu lze proudové transformátory rozdělit na měřicí, ochranné, mezilehlé (pro zařazení měřicích přístrojů do proudových obvodů reléových ochran, pro vyrovnávání proudů v obvodech diferenciální ochrany, pro zařazování měřicích přístrojů do proudových obvodů reléových ochran, pro vyrovnávání proudů v obvodech diferenciální ochrany, pro začlenění měřicích přístrojů do proudových obvodů reléových ochran, pro vyrovnávání proudů v obvodech diferenciálních ochran, pro začleňování měřicích přístrojů do proudových obvodů reléových ochran, pro vyrovnávání proudů v obvodech diferenciálních ochran, pro začlenění měřicích přístrojů do proudových obvodů ochrany, pro vyrovnávání proudů v obvodech diferenciálních ochran, pro začlenění měřicích přístrojů do proudových obvodů reléových ochran, pro vyrovnávání proudů v obvodech diferenciální ochrany. atd.) a laboratorní (vysoká přesnost, stejně jako s mnoha transformačními poměry). 2. Podle typu instalace se rozlišují proudové transformátory: a) pro venkovní instalaci (v otevřených rozvaděčích); b) pro vnitřní instalaci; c) zabudované do elektrických zařízení a strojů: spínače, transformátory, generátory atd.; d) horní kryty umístěné na horní části průchodky (například na vysokonapěťovém vstupu výkonového transformátoru); e) přenosné (pro kontrolní měření a laboratorní testy). 3. Podle provedení primárního vinutí se proudové transformátory dělí na: a) víceotáčkové (cívkové, smyčkové a osmičkové vinutí); b) jednootáčkový (tyč); c) pneumatiky.

4. Podle způsobu instalace se proudové transformátory pro vnitřní a venkovní instalaci dělí na: a) průchodkové; b) podporující. 5. Proudové transformátory lze podle izolace rozdělit do skupin: a) se suchou izolací (porcelán, bakelit, litá epoxidová izolace atd.); b) s izolací z papírového oleje a s kondenzátorovou izolací z papírového oleje; c) naplněné sloučeninou. 6. Podle počtu transformačních stupňů se rozlišují proudové transformátory: a) jednostupňové; b) dvoustupňové (kaskádové). 7. Transformátory se rozlišují provozním napětím: a) pro jmenovité napětí nad 1000 V; b) pro jmenovité napětí do 1000 V.

Generátory elektrické energie Elektrický proud vzniká v generátorech - zařízeních, která přeměňují energii toho či onoho druhu na elektrickou energii. Mezi generátory patří galvanické články, elektrostatické stroje, termočlánky, solární panely atd. Rozsah použití každého z uvedených typů generátorů elektřiny je určen jejich charakteristikami. Elektrostatické stroje tedy vytvářejí vysoký potenciálový rozdíl, ale nejsou schopny vytvořit žádný významný proud v obvodu. Galvanické články mohou produkovat velký proud, ale doba jejich působení je krátká. Převládající roli v naší době hrají elektromechanické indukční generátory střídavého proudu. V těchto generátorech se mechanická energie přeměňuje na elektrickou energii. Jejich působení je založeno na jevu elektromagnetické indukce. Takové generátory mají relativně jednoduchou konstrukci a umožňují získat velké proudy při dostatečně vysokém napětí

Generátor střídavého proudu Generátor střídavého proudu (alternátor) je elektromechanické zařízení, které přeměňuje mechanickou energii na elektrickou energii střídavého proudu. Mezi generátory patří galvanické články, elektrostatické stroje, termočlánky, solární panely atd. Rozsah použití každého z uvedených typů generátorů elektřiny je určen jejich charakteristikami. Elektrostatické stroje tedy vytvářejí vysoký potenciálový rozdíl, ale nejsou schopny vytvořit žádný významný proud v obvodu.