Ампер — что это такое

Измерение плотности тока

Гальваническая ванна, в которой наносятся покрытия металлами — как раз то место, где необходимо измерять плотность тока в жидкой проводящей среде — электролите в гальванической ванне. При этом необходимо рассчитать или измерить площадь поверхности покрываемой металлом детали, а также измерить ток, протекающий в ванне от анода к детали. Выпускаются приборы, позволяющие непосредственно измерить плотность тока в любой точке ванны. Они позволяют работникам гальванического цеха точно измерить как идет процесс покрытия металлом в каждой точки изделия. Измеритель плотности тока электролита чаще всего состоит из датчика с маленькой тороидальной катушкой и измерительного блока с дисплеем, который измеряет ток, индуцированный в катушке током в электролите внутри нее. Процессор таких приборов определяет значение плотности тока в точке измерения исходя из измеренного тока и площади катушки и выводит его на дисплей прямо в А/фут² или A/дм².

Еще одним примером измерения плотности тока являются солнечные батареи. Обычно плотности токов короткого замыкания распределены неравномерно по поверхности фотоэлементов. Различия в плотностях тока могут быть обусловлены различными сроками существования носителей в фотоэлементе, различными расстояниями до выводов и другими факторами. Исследователям интересно получить карту распределения плотностей токов по всей площади фотоэлемента. Для измерения плотности тока фотоэлемент освещают очень узким потоком электронов или лучом света, который сканирует поверхность фотоэлемента. При этом регистрируется возникающий фототок. Таким образом создается карта плотностей тока, которую в дальнейшем можно использовать для оптимизации устройства.

Автор статьи: Анатолий Золотков

Кратные и дольные единицы

В соответствии с полным официальным описанием СИ, содержащемся в действующей редакции Брошюры СИ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опубликованной Международным бюро мер и весов (МБМВ), десятичные кратные и дольные единицы ампера образуются с помощью стандартных приставок СИ. «Положение о единицах величин, допускаемых к применению в Российской Федерации», принятое Правительством Российской Федерации, предусматривает использование в России тех же приставок.

Кратные	Дольные
величина	название	обозначение	величина	название	обозначение
101 А	декаампер	даА	daA	10−1 А	дециампер	дА	dA
102 А	гектоампер	гА	hA	10−2 А	сантиампер	сА	cA
103 А	килоампер	кА	kA	10−3 А	миллиампер	мА	mA
106 А	мегаампер	МА	MA	10−6 А	микроампер	мкА	µA
109 А	гигаампер	ГА	GA	10−9 А	наноампер	нА	nA
1012 А	тераампер	ТА	TA	10−12 А	пикоампер	пА	pA
1015 А	петаампер	ПА	PA	10−15 А	фемтоампер	фА	fA
1018 А	эксаампер	ЭА	EA	10−18 А	аттоампер	аА	aA
1021 А	зеттаампер	ЗА	ZA	10−21 А	зептоампер	зА	zA
1024 А	иоттаампер	ИА	YA	10−24 А	иоктоампер	иА	yA
применять

Активная и реактивная энергия

Когда производится расчёт мощности электричества, отпускаемого потребителям, рассматривается S, требуемая для выполнения работы в цепях нагрузки. Она включает в себя две составляющие: активную и реактивную.

Активная нагрузка сети

Большое количество бытовых электроприборов является активной нагрузкой для электросети. Это подтверждается тем, что при преобразовании электроэнергии совершается полезная работа по превращению её в свет, тепло, звук и тому подобное. Утюги, обогреватели, осветительные приборы, электропечи – все они потребляют активную составляющую переменного тока.

Важно! Величина P, заявленная на приборе и выраженная в кВт, будет означать и то, что устройство потребляет полную мощность, которую выражают в кВА

Реактивная нагрузка сети

Присутствие в электрических цепях индуктивных (трансформаторов, трёхфазных двигателей, бытовой радиоэлектроники) или ёмкостных элементов вызывает появление реактивной составляющей электротока. Она не делает полезной работы, а тратится на нагрев проводников и элементов цепи, это приводит к потерям.

Полная мощность

Чтобы понять, что такое ква, нужно разобраться с понятием S. В случае с переменным током она измеряется как произведение действующих величин: силы тока на участке и напряжения на концах этого участка.

Соотношение S и активной выражается через коэффициент cosϕ. Его значение обычно лежит в пределах от 0,5 до 0,9. На приборах, работа которых основана на использовании активной и реактивной составляющих, указываются следующие параметры:

• активная мощность, P(Вт);
• значение cosϕ.

Ква – что это за единица измерения? К примеру, на шильдике отрезной машинки заявлена потребляемая мощность 900 Вт (W), и cosϕ = 0,6. Тогда S инструмента будет 900/0,6 = 1500 ВА.

Чем выше коэффициент cosϕ у потребителя, тем ниже значение потерь мощности в питающей сети. На предприятиях, где преобладают реактивные виды нагрузок, приходится монтировать установки для компенсации реактивной мощности (индуктивного или ёмкостного типа).

Изучение статического электричества

К систематическому изучению природы электростатики учёные приступили со времён работ французского учёного 18-го века Шарля Огюстена де Кулона. В частности, он ввёл понятие электрического заряда и открыл закон взаимодействия зарядов. По его имени названа единица измерения количества электричества — кулон (Кл). Правда, ради исторической справедливости, надо заметить, что годами ранее этим занимался английский учёный лорд Генри Кавендиш; к сожалению, он писал в стол и его работы были опубликованы наследниками лишь спустя 100 лет.

Работы предшественников, посвященные законам электрических взаимодействий, дали возможность физикам Джорджу Грину, Карлу Фридриху Гауссу и Симеону Дени Пуассону создать изящную в математическом отношении теорию, которой мы пользуемся до сих пор. Главным принципом в электростатике является постулат об электроне — элементарной частице, входящей в состав любого атома и легко отделяющейся от него под воздействием внешних сил. Помимо этого, действуют постулаты об отталкивании одноимённых зарядов и притягивании разноимённых.

Единицы

Килограмм

В системе СИ масса изменяется в килограммах. Килограмм определяется исходя из точного численного значения постоянной Планка h, равной 6,62607015×10⁻³⁴, выраженной в Дж с, что равно кг м² с⁻¹, причем секунда и метр определяются по точным значениям c и Δν_Cs. Массу одного литра воды можно приближенно считать равной одному килограмму. Производные килограмма, грамм (1/1000 килограмма) и тонна (1000 килограммов) не являются единицами СИ, но широко используются.

Электронвольт

Электронвольт — единица для измерения энергии. Обычно ее используют в теории относительности, а энергию вычисляют по формуле E=mc², где E — это энергия, m — масса, а c — скорость света. Согласно принципу эквивалентности массы и энергии, электронвольт — также и единица массы в системе естественных единиц, где c равна единице, а значит, масса равна энергии. В основном электронвольты используют в ядерной и атомной физике.

Атомная единица массы

Атомная единица массы (а. е. м.) предназначена для масс молекул, атомов, и других частиц. Одна а. е. м. равна 1/12 массы атома нуклида углерода, ¹²C. Это примерно 1,66 × 10 ⁻²⁷ килограмма.

Слаг

Слаги используются в основном в британской имперской системе мер в Великобритании и некоторых других странах. Один слаг равен массе тела, которое движется с ускорением один фут в секунду за секунду, когда к нему приложена сила в один фунт-силу. Это примерно 14,59 килограмма.

Солнечная масса

Солнечная масса — мера массы, принятая в астрономии для измерения звезд, планет и галактик. Одна солнечная масса равна массе Солнца, то есть, 2 × 10³⁰ килограммов. Масса Земли примерно в 333 000 раза меньше.

Карат

В каратах измеряют массу драгоценных камней и металлов в ювелирном деле. Один карат равен 200 миллиграммам. Название и сама величина связаны с семенами рожкового дерева (по-английски: carob, произносится «кароб»). Один карат раньше был равен весу семечка этого дерева, и покупатели носили с собой свои семена, чтобы проверить, не обманули ли их продавцы драгоценных металлов и камней. Вес золотой монеты в Древнем Риме равнялся 24 семечкам рожкового дерева, и поэтому караты стали применяться для обозначения количества золота в сплаве. 24 карата — чистое золото, 12 каратов — сплав наполовину из золота, и так далее.

Гран

Гран использовался как мера веса во многих странах до эпохи Возрождения. Он основывался на весе зерен, в основном ячменя, и других популярных в то время культур. Один гран равен около 65 миллиграммам. Это немного больше четверти карата. Пока караты не получили широкого распространения, в ювелирном деле использовались граны. Эта мера веса используется и по сей день для измерения массы пороха, пуль, стрел, а также золотой фольги в стоматологии.

Другие единицы массы

В странах, где не принята метрическая система, используют меры массы британской имперской системы. Например, в Великобритании, США и Канаде широко применяются фунты, стоуны и унции. Один фунт равен 453,6 грамма. Стоуны используются в основном только для измерения массы тела человека. Один стоун — это примерно 6,35 килограмма или ровно 14 фунтов. Унции в основном используют в кулинарных рецептах, особенно для продуктов в маленьких порциях. Одна унция это 1/16 фунта, или приблизительно 28,35 грамма. В Канаде, которая формально перешла на метрическую систему в 1970-х годах, многие продукты продаются в упаковке, рассчитанной на округленные британские единицы, например, один фунт или 14 жидких унций, однако на них указан вес или объем в метрических единицах. По-английски такую систему называют «мягкой метрической» (англ. soft metric), в отличие от «жесткой метрической» системы (англ. hard metric), в которой на упаковке указывают округленный вес в метрических единицах. На этом снимке показаны «мягкие метрические» упаковки продуктов питания с указанием веса только в метрических единицах и объема как в метрических, так и в имперских единицах.

Автор статьи: Kateryna Yuri

Каков МИНИМАЛЬНЫЙ смертельный ток(в амперах) для человека и при каком…

Каков МИНИМАЛЬНЫЙ смертельный ток(в амперах) для человека и при каком напряжении его подавать!??

замерьте свое спротивление мегомметром. По закону Ома напряжение равно силе тока, умноженной насоротивлеие. Для человека опасным считаются токи в 0,1А, поэтому и опреелит напряжение. Хотя в правилах техники безопасности в сырых подвальных помещениях запрещено применение напряжений выше 36вольт. ( причем заметьте, нельзя спользовать ЛАТР- так как в нем на выходе есть фаза и убьет не спрашивая вашего согласия). Безопасны трансформаторы с отдельными вторичными обмотками, несвязанными с сетевой обмоткой.

Ток в 30 милиампер считается смертельно опасным, поэтому УЗО срабатывает при токе утечки, равном, как правило, 30 мА. Какое напряжение — зависит от сопротивления человеческого тела (той его части, через которую проходит ток, например, рука-туловище-ноги) . Оно условно принимается равным 1 кОм, но это все очень и очень относительно, т. к. сопротивление тела не является постоянной величиной, она нелинейно зависима от напряжения, а также от различных условий — увлажненность кожи, время протекания тока и т. д. Таким образом, теоретически, опасным для жизни можно считать и напряжение в 30 вольт, практически — все зависит от конкретных условий, в частности — от изоляции человека от земли.

какму как смертельный премерно 100 мА камуто и 10 а пофиг

Зафиксирован факт смерти пожилой женщины, которая коснулась виском оголенного провода под напряжением 4,5 вольта (батарейка) . Ток при этом был, ориентировочно, меньше 1 миллиампера. По этому поводу существует правило — «Не бывает безопасных напряжений и несмертельных токов»!

ХРЕНЬ КАКАЯ-ТО, ТРОНЕШЬ АКБ МАШИНЫ, И ТРУП???? А СВАРЩИКИ ПОМЕНЯЛ ЭЛЕКТРОД И ВООБЩЕ СГОРЕЛ, ВСЁ ТАКИ 200 А 56 вольт.

Войдите, чтобы написать ответ

Определение

Современное определение ампера было предложено Международным комитетом мер и весов в 1946 году и принято IX Генеральной конференцией по мерам и весам (ГКМВ) в 1948 году.

Иллюстрация к определению ампера.

Из определения ампера следует, что магнитная постоянная μ{\displaystyle \mu _{0}} равна 4π×10−7{\displaystyle 4\pi \times 10^{-7}} Гн/ м или, что то же самое, 4π×10−7{\displaystyle 4\pi \times 10^{-7}} Н/А² точно. Это утверждение становится понятным, если учесть, что сила взаимодействия двух расположенных на расстоянии d{\displaystyle d} друг от друга бесконечных параллельных проводников, по которым текут токи I1{\displaystyle I_{1}} и I2{\displaystyle I_{2}}, приходящаяся на единицу длины, выражается соотношением:

F=μ4π2I1I2d.{\displaystyle F={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {2I_{1}I_{2}}{d}}.}

Магнитодвижущая сила 1 ампер (ампер-виток) — это такая магнитодвижущая сила, которую создает замкнутый контур, по которому протекает ток, равный 1 амперу.

Зависимость от электрического поля

Нам хорошо известно, что создание и поддержание электрического тока полностью зависит от электрического поля. Сила тока напрямую зависит от величины электрического поля. Для лучшего

Сила тока – это не совсем удачное название для данного процесса. Оно появилось в то время, когда далеко не совсем было понятно, что это такое. Ведь это вовсе не сила, как таковая, а количество электронов (электричества), которое протекает через поперечное сечение проводника за одну секунду. Эту величину можно было бы отобразить в виде количества электронов, проходящих через проводник за секунду. Однако заряд электрона – очень маленькая величина. Она непригодна для применения на практике.

Например: через нить накаливания лампочки обычного карманного фонарика за одну секунду проходит 2х1018электронов. Поэтому единицей измерения величины электрического заряда стали считать заряд, который имеют 6,25х1018 электронов. Этот заряд получил название кулон. Поэтому окончательно единицей считают такой ток, при котором за одну секунду через поперечное сечение проводника проходит заряд в 1 кулон. Такая единица получила название ампер и по сей день используется в электротехнике для измерения силы тока.

Для того, чтобы определить зависимость электрического тока от электрического поля необходимо уметь измерять величину поля. Ведь поле – это сила, которая действует на какой-либо заряд, электрон, или кулон. Именно наличие такой силы и характерно для электрического поля.

1 ватт сколько ампер

Выбираем в магазине две вещи, которые должны использоваться «в тандеме», например, утюг и розетку, и внезапно сталкиваемся с проблемой — «электропараметры» на маркировке указаны в разных единицах.

Как же подобрать подходящие друг к другу приборы и устройства? Как амперы перевести в ватты?

Смежные, но разные

Сразу надо сказать, что прямого перевода единиц сделать нельзя, поскольку обозначают они разные величины.

Ватт — указывает на мощность, т.е. скорость, с которой потребляется энергия.

Ампер — единица силы, говорящая о скорости прохождения тока через конкретное сечение.

Чтобы электрические системы работали безотказно, можно рассчитать соотношение амперов и ваттов при определенном напряжении в электросети. Последнее — измеряется в вольтах и может быть:

• фиксированным;
• постоянным;
• переменным.

С учетом этого и производится сопоставление показателей.

«Фиксированный» перевод

Зная, помимо величин мощности и силы, еще и показатель напряжения, перевести амперы в ватты можно по следующей формуле:

При этом P — это мощность в ваттах, I — сила тока в амперах, U — напряжение в вольтах.

Обратите внимание

Для того, чтобы постоянно быть «в теме» можно составить для себя «ампер-ватт»-таблицу с наиболее часто встречаемыми параметрами (1А, 6А, 9А и т.п.).

Такой «график соотношений» будет достоверным для сетей с фиксированным и постоянным напряжением.

«Переменные нюансы»

Для расчета при переменном напряжении в формулу включается еще одно значение — коэффициент мощности (КМ). Теперь она выглядит так:

Сделать процесс перевода единиц измерения более быстрым и простым поможет такое доступное средство, как онлайн-калькулятор «ампер в ватты». Не забывайте, что если надо ввести в графу дробное число, производится это через точку, а не через запятую.

При переменном напряжении

Array

Таким образом, на вопрос «1 ватт — сколько ампер?», с помощью калькулятора можно дать ответ — 0,0045. Но он будет справедливым только для стандартного напряжения в 220в.

Используя представленные в интернете калькуляторы и таблицы, вы сможете не мучиться над формулами, а легко сопоставить разные единицы измерения.

Это поможет подобрать автоматические выключатели на разную нагрузку и не тревожиться за свои бытовые приборы и состояние электропроводки.

Ампер — ватт таблица:

6	12	24	48	64	110	220	380	Вольт
5 Ватт	0,83	0,42	0,21	0,10	0,08	0,05	0,02	0,01	Ампер
6 Ватт	1	0,5	0,25	0,13	0,09	0,05	0,03	0,02	Ампер
7 Ватт	1,17	0,58	0,29	0,15	0,11	0,06	0,03	0,02	Ампер
8 Ватт	1,33	0,67	0,33	0,17	0,13	0,07	0,04	0,02	Ампер
9 Ватт	1,5	0,75	0,38	0,19	0,14	0,08	0,04	0,02	Ампер
10 Ватт	1,67	0,83	0,42	0,21	0,16	0,09	0,05	0,03	Ампер
20 Ватт	3,33	1,67	0,83	0,42	0,31	0,18	0,09	0,05	Ампер
30 Ватт	5,00	2,5	1,25	0,63	0,47	0,27	0,14	0,03	Ампер
40 Ватт	6,67	3,33	1,67	0,83	0,63	0,36	0,13	0,11	Ампер
50 Ватт	8,33	4,17	2,03	1,04	0,78	0,45	0,23	0,13	Ампер
60 Ватт	10,00	5	2,50	1,25	0,94	0,55	0,27	0,16	Ампер
70 Ватт	11,67	5,83	2,92	1,46	1,09	0,64	0,32	0,18	Ампер
80 Ватт	13,33	6,67	3,33	1,67	1,25	0,73	0,36	0,21	Ампер
90 Ватт	15,00	7,50	3,75	1,88	1,41	0,82	0,41	0,24	Ампер
100 Ватт	16,67	3,33	4,17	2,08	1,56	,091	0,45	0,26	Ампер
200 Ватт	33,33	16,67	8,33	4,17	3,13	1,32	0,91	0,53	Ампер
300 Ватт	50,00	25,00	12,50	6,25	4,69	2,73	1,36	0,79	Ампер
400 Ватт	66,67	33,33	16,7	8,33	6,25	3,64	1,82	1,05	Ампер
500 Ватт	83,33	41,67	20,83	10,4	7,81	4,55	2,27	1,32	Ампер
600 Ватт	100,00	50,00	25,00	12,50	9,38	5,45	2,73	1,58	Ампер
700 Ватт	116,67	58,33	29,17	14,58	10,94	6,36	3,18	1,84	Ампер
800 Ватт	133,33	66,67	33,33	16,67	12,50	7,27	3,64	2,11	Ампер
900 Ватт	150,00	75,00	37,50	13,75	14,06	8,18	4,09	2,37	Ампер
1000 Ватт	166,67	83,33	41,67	20,33	15,63	9,09	4,55	2,63	Ампер
1100 Ватт	183,33	91,67	45,83	22,92	17,19	10,00	5,00	2,89	Ампер
1200 Ватт	200	100,00	50,00	25,00	78,75	10,91	5,45	3,16	Ампер
1300 Ватт	216,67	108,33	54,2	27,08	20,31	11,82	5,91	3,42	Ампер
1400 Ватт	233	116,67	58,33	29,17	21,88	12,73	6,36	3,68	Ампер
1500 Ватт	250,00	125,00	62,50	31,25	23,44	13,64	6,82	3,95	Ампер

Определение слова «Ампер» по БСЭ:

Ампер — Ампер (Ampйre)Андре Мари (22.1.1775, Лион, — 10.6.1836, Марсель), французский физик и математик, один из основоположников электродинамики, член Парижской АН (1814). А. родился в аристократической семье. С 14 лет, прочитав все 20 томов«Энциклопедии» Д. Дидро и Ж. Л. Даламбера, он всецело отдался занятиям естественными науками и математикой. В 1801 А. занял кафедру физики в Центральной школе г. Бурк-ан-Брес, а в 1805 получил место репетитора в Политехнической школе в Париже. В этот период им опубликованы работы по теории вероятностей, приложению вариационного исчисления к задачам механики и ряд исследований по математическому анализу. С 1824 профессор Нормальной школы в Париже.Работы А. в области физики поставили его в ряд крупнейших учёных. После открытия в 1820 X. К. Эрстедом действия электрического тока на магнитную стрелку А. предложил «правило пловца» для определения направления отклонения магнитной стрелки током. Дальнейшие исследования привели А. к открытию механического взаимодействия электрических токов и установлению количественного соотношения для определения силы этого взаимодействия (Ампера закон). А. построил первую теорию Магнетизма, основанную на гипотезе молекулярных токов, согласно которой магнитные свойства вещества обусловлены электрическими токами, циркулирующими в молекулах. Теория магнетизма А. покончила с представлениями о«магнитной жидкости» как особом носителе магнитных свойств и была предвестником электронной теории магнетизма. после А. магнетизм стал частью электродинамики. Электродинамическая теория изложена А. в его сочинении «Теория электродинамических явлений, выведенная исключительно из опыта»(1826). В конце жизни А. разработал классификацию науки своего времени, изложенную в работе «Опыт философии наук…» (1834).Соч.: Journal et correspondance de Andrй Marie Ampиre, 9 йd., P., 1893. Correspondance du grand Ampere, publ. par L. de Launay…, v. 1-3, P., 1936-43. в рус. пер. — Электродинамика, М., 1954 (имеется библиография трудов А. и литература о нём).Лит.: Белькинд Л. Д., А. М. Ампер. 1775-1836, М., 1968 (библ., с. 234-251).

Ампер — 1) единица силы электрического тока, входит в число основных единиц Международной системы единиц и системы электрических и магнитных единиц МКСА. Названа в честь французского физика А. Ампера. русское обозначение — а, международное А. С момента введения А. в качестве единицы силы тока (1881, 1-й Международный конгресс электриков) его определение претерпело ряд изменений. Вначале А. был определён как сила тока, который протекает по проводнику сопротивлением в 1 ом при разности потенциалов на концах проводника в 1 в. При этом вольт определялся как 108, а ом — как 109 соответствующих единиц электромагнитной системы СГСМ.Трудности практического воспроизведения теоретически установленных абсолютных электрических единиц привели к введению международных электрических единиц (1893), основанных на вещественных эталонах. Международный А. был определён как сила неизменяющегося электрического тока, который, проходя через водный раствор азотнокислого серебра, выделяет 1,11800 мг серебра в 1 сек. Прогресс, достигнутый затем в области электрических измерений, позволил отказаться от вещественного эталона А. (с 1948). В ГОСТ 9867-61«Международная система единиц» А. определяется через механическое взаимодействие двух токов (см. Ампера закон): «А. есть сила неизменяющегося тока, который, будучи поддерживаем в двух параллельных прямолинейных проводниках бесконечной длины и ничтожно малого кругового сечения, расположенных на расстоянии 1 м один от другого в вакууме, вызвал бы между этими проводниками силу, равную 2Ч10&minus.7 единицы силы системы МКС на 1 м длины». А. воспроизводится с помощью т. н. токовых весов, или ампер-весов, которые позволяют с высокой точностью определить силу механического взаимодействия двух катушек с током, а следовательно, и значение силы тока. Международный А. мало отличается от абсолютного А.: 1 а_межд = 0,99985а.2) Единица магнитодвижущей силы (в системах СИ и МКСА): «А. — магнитодвижущая сила вдоль замкнутого контура, сцепленного с контуром постоянного тока силой 1 а». Соотношение между Гильбертом (единицей системы СГС) и А.: 1 гб = 10/(4 &pi.)а = 0,7958а. Старое наименование единицы магнитодвижущей силы — ампер-виток (ав).Лит.: Маликов С. Ф., Единицы электрических и магнитных величин. Исторический очерк, 2 изд., М. — Л., 1960. Бурдун Г. Д., Единицы физических величин, 4 изд., М., 1966. Бурдун Г. Д., Калашников Н. В. и Стоцкий Л. Р., Международная система единиц, М., 1964.А. М. Ампер.

Определения

Электрический ток

Электрический ток I определяется как направленное движение электрических зарядов вдоль линии (например, тонкого провода), по поверхности (например, по листу проводящего материала) или в объеме (например, в электронной или газоразрядной лампе). В СИ единицей измерения электрического тока является ампер, определяемый как поток электрических зарядов через поперечное сечение проводника со скоростью один кулон в секунду.

Объемная плотность тока

Плотность тока (называемая также объемной плотностью тока) представляет собой векторное поле в трехмерном проводящем пространстве. В каждой точке такого пространства плотность тока представляет собой полный поток электрических зарядов в единицу времени, проходящий через единичное поперечное сечение. Обозначается объемная плотность векторным символом J. Если мы рассмотрим обычный случай проводника с током, то ток в амперах делится на поперечное сечение проводника. В СИ объемная плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр (А/м²).

Например, если по мощной шине электрической подстанции с поперечным сечением 3 х 33,3 мм = 100 мм² = 0,0001 м² течет ток 50 ампер, то плотность тока в таком проводнике будет составлять 500 000 А/м².

Линейная плотность тока

Иногда в электронных устройствах ток течет через очень тонкую пленку металла или тонкий слой металла, имеющий переменную толщину. В таких случаях исследователей и конструкторов интересуют только ширина, а не общее поперечное сечение таких очень тонких проводников. В этом случае они измеряют линейную плотность тока — векторная величину, равную пределу произведения плотности тока проводимости, протекающего в тонком слое у поверхности тела, на толщину этого слоя, когда последняя стремится к нулю (это определение по ГОСТ 19880-74). В Международной системе единиц (СИ) линейная плотность тока измеряется в амперах на метр и в системе СГС в эрстедах. 1 эрстед равен напряжённости магнитного поля в вакууме при индукции 1 гаусс. Иначе линейную плотность тока определяют как ток, приходящийся на единицу длины в направлении, перпендикулярном току.

Например, если ток величиной 100 мА течет в тонком проводнике шириной 1 мм, то линейная плотность тока равна 0,0001 A : 0,001 m = 10 ампер на метр (А/м). Линейная плотность тока обозначается векторным символом А.

Поверхностная плотность тока

Линейная плотность тока тесно связана с понятием поверхностной плотности тока , которая определяется как сила электрического тока, протекающего через поперечное сечение проводящей среды единичной площади и обозначается векторным символом K. Как и линейная плотность тока, поверхностная плотность тока также является векторной величиной, модуль которой представляет собой электрический ток через поперечное сечение проводящей среды в данном месте, а направление перпендикулярно к площади поперечного сечения проводника. Такой проводящей средой может быть, например, проводник с током, электролит или ионизированный газ. В системе СИ плотность тока измеряется в амперах на квадратный метр.

Вектор или скаляр?

Отметим, что в отличие от векторной плотности тока, сам ток является скалярной величиной. Это можно объяснить тем фактом, что ток определяется как количество зарядов, перемещающихся в единицу времени; поэтому было бы нецелесообразно добавлять направление к величине, представляющей количество в единицу времени. В то же время, плотность тока рассматривается в объеме с множеством поперечных сечений, через которые проходит ток, поэтому имеет смысл определять плотность тока как вектор или как векторное пространство. Можно также отметить, что плотность тока является вектором в связи с тем, что это произведение плотности заряда на скорость его перемещения в любом месте пространства.

Мощность в спорте

Оценивать работу с помощью мощности можно не только для машин, но и для людей и животных. Например, мощность, с которой баскетболистка бросает мяч, вычисляется с помощью измерения силы, которую она прикладывает к мячу, расстояния которое пролетел мяч, и времени, в течение которого эта сила была применена. Существуют сайты, позволяющие вычислить работу и мощность во время физических упражнений. Пользователь выбирает вид упражнений, вводит рост, вес, длительность упражнений, после чего программа рассчитывает мощность. Например, согласно одному из таких калькуляторов, мощность человека ростом 170 сантиметров и весом в 70 килограмм, который сделал 50 отжиманий за 10 минут, равна 39.5 ватта. Спортсмены иногда используют устройства для определения мощности, с которой работают мышцы во время физической нагрузки. Такая информация помогает определить, насколько эффективна выбранная ими программа упражнений.

Динамометры

Для измерения мощности используют специальные устройства — динамометры. Ими также можно измерять вращающий момент и силу. Динамометры используют в разных отраслях промышленности, от техники до медицины. К примеру, с их помощью можно определить мощность автомобильного двигателя. Для измерения мощности автомобилей используется несколько основных видов динамометров. Для того, чтобы определить мощность двигателя с помощью одних динамометров, необходимо извлечь двигатель из машины и присоединить его к динамометру. В других динамометрах усилие для измерения передается непосредственно с колеса автомобиля. В этом случае двигатель автомобиля через трансмиссию приводит в движение колеса, которые, в свою очередь, вращают валики динамометра, измеряющего мощность двигателя при различных дорожных условиях.

Этот динамометр измеряет крутящий момент, а также мощность силового агрегата автомобиля

Динамометры также используют в спорте и в медицине. Самый распространенный вид динамометров для этих целей — изокинетический. Обычно это спортивный тренажер с датчиками, подключенный к компьютеру. Эти датчики измеряют силу и мощность всего тела или отдельных групп мышц. Динамометр можно запрограммировать выдавать сигналы и предупреждения если мощность превысила определенное значение

Это особенно важно людям с травмами во время реабилитационного периода, когда необходимо не перегружать организм

Согласно некоторым положениям теории спорта, наибольшее спортивное развитие происходит при определенной нагрузке, индивидуальной для каждого спортсмена. Если нагрузка недостаточно тяжелая, спортсмен привыкает к ней и не развивает свои способности. Если, наоборот, она слишком тяжелая, то результаты ухудшаются из-за перегрузки организма. Физическая нагрузка во время некоторых упражнений, таких как велосипедный спорт или плавание, зависит от многих факторов окружающей среды, таких как состояние дороги или ветер. Такую нагрузку трудно измерить, однако можно выяснить с какой мощностью организм противодействует этой нагрузке, после чего изменять схему упражнений, в зависимости от желаемой нагрузки.

Автор статьи: Kateryna Yuri