Как увеличить силу тока

Методические замечания

Несложная работа, но очень важная в познавательном плане. Она напоминает аналогичную работу 8 класса с похожим названием. Однако мы существенно изменили саму работу. Во-первых, теперь эта работа состоит из двух частей: регулирование силы тока в цепи, к которой добавлено регулирование напряжения в цепи. Во-вторых, по нашему мнению является недостаточным простое наблюдение за изменениями показаний амперметра в результате воздействия реостата на силу тока (для многих достаточно абстрактной величины). Здесь отсутствует практический аспект регулирования тока в цепи, который мы предлагаем реализовать с помощью наблюдения за накалом обыкновенной лампочки. Тогда наш ученик будет понимать, зачем ему надо знать, как регулируется ток в цепи. Как было сказано выше, к этой работе мы сделали важное дополнение – регулирование напряжения, где в качестве индикатора процесса регулирования выбран светодиод, который имеет порог зажигания по напряжению. Такое добавление делает идею управления электрическими цепями полной (и ток, и напряжение). Умение управлять током и напряжением, а также сравнение способов управления (сходство и различие) составляет основное содержание этого варианта лабораторной работы. На это направлены и контрольные вопросы первой и второй части.Как увеличить силу тока Светодиод мы берем заметного – красного цвета, последовательно с ним подпаиваем резистор (МЛТ-0,125 сопротивлением от 100 Ом до 1 кОм) и крепим каплей эпоксида (или иным способом) на старой подставке для лампочки. Провода светодиода выводим на уже имеющиеся клеммы от лампы и помечаем их знаками “+” и “-” для правильного подключения к цепи. Там же на подставке находим место, чтобы написать величину ограничительного сопротивления. Это будет важно в некоторых работах. В качестве потенциометра для второй части можно использовать очень старую модель обычного школьного реостата из набора для л/р, который выпускался с тремя выводами. Можно изготовить и самому, подпаяв три провода к любому, не обязательно проволочному переменному резистору номиналом 50 … 200 Ом (например, СПЗ-40-М или лучше движковый, например, SL-20), приклеив его для удобства каплей эпоксида к квадратной подставке из пластика или дерева. На ось резистора нужно надеть удобную ручку для вращения оси (перемещения движка).

Как увеличить силу тока Как увеличить силу тока
Резистор СПЗ-40-М Резистор движковый СПЗ-23 Ручка резистора

Не удовлетворяясь тем, что ученик проделал по описанию работы, мы предлагаем ему ответить на такие контрольные вопросы, которые заставят его осознать то, чему он должен был научиться в этой работе, что должно способствовать переводу его новых знаний в фонд действующих. Для этого контрольные вопросы составлены так, чтобы заставить ученика проработать идеи регулирования напряжения и тока в деталях, а также произвести сравнение способов регулирования U и I.

Как увеличить силу тока

ЧАСТЬ I. Регулирование силы тока в цепи.


Цель первой части работы:

Научиться регулировать силу тока в цепи.

Оборудование: Источник тока, реостат, лампочка, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Вводная часть: Как известно силу тока в участке цепи можно подсчитать так: I = U/R.

Таким образом, меняя сопротивление цепи R (сопротивление реостата), можно будет регулировать силу тока I (т.е. увеличивать или уменьшать ее).

Прибор, сопротивление которого можно менять, называется реостатом. Таким образом, силу тока в цепи регулируют реостатом.

Как увеличить силу токаКак устроен реостат? Известно, сопротивление R зависит от длины той части проводника, по которой течет ток: R = ρl/S. На этой зависимости и основано устройство реостата. Возьмите в руки реостат и рассмотрите его устройство. Обратите внимание на проволоку, намотанную на керамический каркас (на рис. слева показана голубым цветом). Она и создает сопротивление реостата. Меняя положение движка (смещая вправо/влево) можно менять длину той части проволоки, по которой проходит электрический ток (меняя длину l, меняем сопротивление R, а значит и силу тока I). Проведите пальчиком по реостату от левого проводка к правому, чтобы показать себе, каким путем ток проходит по реостату, если вы поняли, как это работает. Переместите движок реостата так, чтобы его сопротивление было наименьшим (l = 0). Переместите движок реостата так, чтобы его сопротивление было наибольшим, проверяя каждый раз движением пальчика по реостату, большая или маленькая часть проволоки реостата будет задействована в цепи.

Ход первой части работы:Как увеличить силу тока

Попробуйте самостоятельно собрать схему (слева) и порегулировать силу тока реостатом, запишите результаты ваших исследований. В крайнем случае, смотри подсказку хода работы.
1. Соберите электрическую цепь по схеме (см. справа).

Ключ перед началом работы должен быть разомкнут, а реостат выведен на максимальное сопротивление.

Обратите внимание, потребитель тока (лампочка) всегда подключается последовательно к регулирующему силу тока элементу (реостату). 2. Включите цепь и снимите показания амперметра и вольтметра. 3. Начинайте передвигать движок реостата в сторону уменьшения сопротивления. Делайте это постепенно, до самого конца. Наблюдайте за показаниями амперметра. Одновременно наблюдайте за накалом лампочки при уменьшении сопротивления реостата. Как при этом меняются показания вольтметра?
4. Теперь начните перемещать движок реостата в обратную сторону. Как при этом меняются сила тока и накал лампочки? Как меняются показания вольтметра? 5. Сделайте вывод о том, как зависит сила тока и накал лампочки от сопротивления реостата. А также меняется ли заметным образом напряжение в цепи при изменении силы тока? Ответьте на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы к первой части:
1. Как можно увеличить (уменьшить) силу тока в цепи.
2. Для чего, например, бывает нужно менять силу тока?
3. Как можно уменьшить накал лампочки?
4. В какую сторону надо переместить движок реостата (см. рис. выше слева), чтобы увеличить сопротивление реостата?
5. В какую сторону надо переместить движок реостата (см. рис. выше слева), чтобы увеличить силу тока?
6. В какую сторону надо переместить движок реостата (см. рис. выше слева), чтобы увеличить накал лампы?

ЧАСТЬ II. Регулирование напряжения в цепи.


  • Цель второй части работы:
  • Оборудование: Источник тока, потенциометр, светодиод, амперметр, вольтметр, ключ, соединительные провода.

Научиться регулировать напряжение на участке цепи.

Как увеличить силу тока
Вводная часть: Напряжение на участке цепи регулируют потенциометром. Как известно напряжение на участке цепи можно подсчитать так: U =IR. Таким образом, меняя сопротивление участка цепи R (одной из ветвей потенциометра, например 2-3 в нашей схеме), можно будет менять напряжение U на этом участке цепи (между точками 2-3).

Потенциометр отличается от реостата тремя выводами для подключения в цепь, а не двумя, как у реостата.

Ход второй части работы:Как увеличить силу тока
Попробуйте самостоятельно собрать схему (слева) и порегулировать напряжение потенциометром, запишите результаты ваших исследований. В крайнем случае, смотри подсказку хода работы.

1. Соберите электрическую цепь по схеме (см. справа).

Ключ перед началом работы должен быть разомкнут, а потенциометр выведен на минимальное сопротивление (по схеме вправо).

Обратите внимание, потребитель напряжения (светодиод) подключается всегда параллельно к регулятору напряжения. 2. Включите цепь и снимите показания приборов: амперметра и вольтметра.
3. Начните перемещать движок потенциометра по схеме влево. Следите за показаниями амперметра и вольтметра. Как они меняются? При каком напряжении загорелся светодиод? Запишите это значение в лист отчета.
4. Теперь начните перемещать движок потенциометра по схеме вправо. Следите за показаниями амперметра и вольтметра. Как они меняются? При каком напряжении погас светодиод? Запишите это значение в лист отчета.
5. Сделайте вывод о том, как зависит напряжение от сопротивления правой части потенциометра (участок 2-3). А также меняется ли заметным образом сила тока в цепи при изменении напряжения? Ответьте на контрольные вопросы.
Контрольные вопросы ко второй части:
1. Как можно увеличить (уменьшить) напряжение на участке цепи.
2. Для чего, например, бывает нужно менять напряжение?
3. Какими способами можно погасить светодиод? 4. В какую сторону надо переместить движок реостата (см. схему выше справа), чтобы увеличить напряжение?
5. В какую сторону надо переместить движок реостата (см. схему выше справа), чтобы зажечь светодиод?
6. В чем разница в подключении потребителей при регулировании силы тока и регулировании напряжения?

© 1975-2013. Н.В. Смирнов

Источник: http://sverh-zadacha.ucoz.ru/lab_rab/06_R_I/06.htm

Калькулятор зависимости силы тока от напряжения и сопротивления. Ом – теория зависимости силы тока и мощности от сопротивления

Все источники питания рассчитаны на предельную нагрузку (на определенную мощность). По сути любой источник энергии имеет определенное напряжение на выходе, а так же определенную допустимую силу тока.

При превышении максимальной силы тока (мощности) источник питания может сгореть. Давайте представим, что у нас есть источник питания  с напряжением 12 Вольт и с допустимой силой тока в 1 Ампер.

Если подключим к такому источнику нагрузку в виде сопротивления 24 Ома, через чем будет протекать ток равный ½ максимально допустимого тока – тоесть 0,5 Ампера.

Если параллельно мы подключим еще одно сопротивление 24  Ома сила тока достигнет максимально допустимой в 1 Ампер.

Как увеличить силу тока

Схема зависимости силы тока от сопротивления нагрузки

Подключив еще одно сопротивление параллельно к источнику питания через цепь будет протекать ток в 1,5 раза больше допустимого.  При такой нагрузке в источнике питания скорее всего сгорит предохранитель, возможно такой источник питания даже сгорит сам в условиях перегрузки.

По сути тоже самое происходит когда вы подключаете низкоомную нагрузку к усилителю. Если вы подключите к усилителю нагрузку (скажем динамик) с сопротивлением меньше, чем заявленная в характеристиках усилителя, он может сгореть.

Тоже самое произойдет, если вы подключите несколько динамиков параллельно, тем самым увеличив силу тока а значит и мощность.

Читайте также:  Как начертить круг

Сопротивление нагрузки может служить инструментом регулировки выходной мощности усилителя. Чем меньше сопротивление нагрузки тем больший будет протекать через него, а значит и мощность будет больше. Не забываейте, что нельзя допускать понижения сопротивления ниже заявленных параметров усилителя . Помните что короткое замыкание это 0 Ом! Наверно вы уже догадываетесь почему.

Пример расчета зависимости силы тока от сопротивления проводника или потребителя (нагрузки)

Так как основные примеры электроники мы рассматриваем на примерах автозвука…. Давайте предположим, что у нас есть усилитель мощностью 100 Ватт  (мощность мы разберем более подробно чуть позже) и он рассчитан на минимальное сопротивление 4 Ома.

Это означает, что усилитель может генерировать мощность до 100 Ватт на нагрузку в 4 Ома, и если сопротивление нагрузки будет меньше, вполне вероятно он сгорит.

Для того что бы достичь мощности в 100 Ватт на 5 Ома через цепь нагрузки должен протекать ток в 5 Ампер.

Для того что бы такой ток протекал через нагрузку 4 Ома, необходимо создать разность потенциалов (напряжение) на контактах динамика в 20 Вольт. (то есть при максимальной мощности, напряжение на контактах динамика будет равно 20 Вольт).

Пусть множество этих цифр не сбивает вас с толку, мы ниже более подробно рассмотрим все определения.

Ниже приведен калькулятор который рассчитывает силу тока в зависимости от напряжения и сопротивления.

Калькулятор зависимости силы тока от напряжения и сопротивления

Если вы введете наши исходные данные 20 Вольт и 4 Ома в исходные параметры, вы увидите в результатах калькулятора что через нагрузку будет протекать ток в 5 Ампер. Если вы уменьшите сопротивление до 2 Ом, сила тока увеличится вдвое.

Но как мы помним максимальная допустимая сила тока для нашего усилителя 5 Ампер и более низкое сопротивление нагрузки приведет к повышению силы тока, а это может повредить ваш усилитель.

Используйте этот калькулятор для расчета силы тока протекающего через нагрузку.

– Калькулятор наглядно продемонстрирует вам как напряжение приложенное к нагрузке, а так же сопротивление нагрузки, влияет на ток протекающий в цепи

– вы можете отдельно менять  Вольтаж и сопротивление – обратите внимание, что увеличение силы тока обычно связано с увеличением приложенного напряжения и УМЕНЬШЕНИЕМ сопротивления. Понижение силы тока связано обычно с понижением напряжения и УВЕЛИЧЕНИЕМ сопротивления. п.с. Когда вы покупаете динамики для вашей аудиосистемы вы должны знать минимальное сопротивление на которое рассчитан ваш усилитель, что бы получить от него максимальную мощность. Зная параметры усилителя вы можете точно выбрать правильный динамик (как с одной катушкой так и с двумя – помните о параллельном и последовательном соединении). !!! Помните что Ом это единица выражающая сопротивление нагрузки  протеканию электрического тока.

Источник: http://www.insidecarelectronics.com/kalkulyator-zavisimosti-sili-toka-ot-napryazheniya-i-soprotivleniya-om-teoriya-zavisimosti-sili-toka-i-moshchnosti-ot-soprotivleniya/

Как повысить силу электрического тока. Сопротивление проводников. Удельное сопротивление

Как увеличить силу тока

Закон Ома является самым главным в электротехнике. Именно поэтому электрики говорят: «- Кто не знает Закон Ома, пусть сидит дома». Согласно этому закону ток прямо пропорционален напряжению и обратно пропорционален сопротивлению ( I = U / R ), где R является коэффициентом, которое связывает напряжение и силу тока. Единица измерения напряжения – Вольт, сопротивления – Ом, силы тока – Ампер. Для того, чтобы показать, как работает Закон Ома, разберем простую электрическую цепь. Цепью является резистор, он же – нагрузка. Для регистрации на нем напряжения используется вольтметр. Для тока нагрузки – амперметр. При замыкании ключа ток идет через нагрузку. Смотрим, насколько соблюдается Закон Ома. Ток в цепи равен: напряжение цепи 2 Вольта и сопротивление цепи 2 Ома ( I = 2 В / 2 Ом =1 А). Амперметр столько и показывает. Резистор является нагрузкой, сопротивлением 2 Ома. Когда замыкаем ключ S1, ток течет через нагрузку. С помощью амперметра измеряем ток цепи. С помощью вольтметра – напряжение на зажимах нагрузки. Ток в цепи равен: 2 Вольта / 2 Ом = 1 А. Как видно это соблюдается.

Теперь разберемся, что нужно сделать, чтобы поднять силу тока в цепи. Для начала увеличиваем напряжение. Сделаем батарею не 2 В, а 12 В. Вольтметр будет показывать 12 В. Что будет показывать амперметр? 12 В/ 2 Ом = 6 А. То есть, повысив напряжение на нагрузке в 6 раз, получили повышение силы тока в 6 раз.

Рассмотрим еще один способ, как поднять ток в цепи. Можно уменьшить сопротивление – вместо нагрузки 2 Ом, возьмем 1 Ом. Что получаем: 2 Вольта / 1 Ом = 2 А. То есть, уменьшив сопротивление нагрузки в 2 раза, увеличили ток в 2 раза. Для того, чтобы легко запомнить формулу Закона Ома придумали треугольник Ома:

Как можно по этому треугольнику определять ток? I = U / R. Все выглядит достаточно наглядно. С помощью треугольника также можно написать производные от Закона Ома формулы: R = U / I; U = I * R. Главное запомнить, что напряжение находится в вершине треугольника.

В 18 веке, когда был открыт закон, атомная физика находилась в зачаточном состоянии. Поэтому Георг Ом считал, что проводник представляет собой что-то, похожее на трубу, в которой течет жидкость. Только жидкость в виде электротока.

При этом он обнаружил закономерность, что сопротивление проводника становится значительнее при увеличении его длины и меньше при увеличении диаметра. Исходя из этого, Георг Ом вывел формулу: R = p *l / S, где p – это некоторый коэффициент, умноженный на длину проводника и деленный на площадь сечения.

Этот коэффициент был назван удельным сопротивлением, характеризующим способность создавать препятствие протеканию эл.тока, и зависит из какого материала изготовлен проводник. Причем, чем больше удельное сопротивление, тем больше сопротивление проводника.

Чтобы увеличить сопротивление необходимо увеличить длину проводника, либо уменьшить его диаметр, либо выбрать материал с большим значением данного параметра. В частности, для меди удельное сопротивление составляет 0,017 ( Ом * мм2 / м ).

Рассмотрим, какие бывают проводники. На сегодняшний день самым распространенным является проводник из меди.

Из-за низкого удельного сопротивления и большой устойчивости к окислению, при этом довольно низкой ломкости, этот проводник все больше и больше находит применение в электрике.

Постепенно медный проводник вытесняет алюминиевый. Медь применяют при производстве провода (жил в кабелях) и при изготовлении электротехнических изделий.

Вторым по применению можно назвать алюминий. Он часто используется в старой проводке, на смену которой приходит медь. Также применяется при производстве проводов и изготовлении электротехнических изделий. Следующий материал – это железо.

Оно обладает удельным сопротивлением гораздо больше, чем медь и алюминий (в 6 раз больше, чем у меди и в 4 раза выше, чем у алюминия). Поэтому, при производстве проводов, как правило, не применяется.

Зато применяется при изготовлении щитов, шин, которые благодаря большому сечению обладают низким сопротивлением. Также как крепежное изделие.

Золото в электрике не применяется, так как оно достаточно дорогое. Благодаря низкому значению удельного сопротивления и большой защиты от окисления применяется в космических технологиях.

Латунь в электрике не применяется.

Олово и свинец обычно применяются в сплаве в качестве припоя. Как проводники, для изготовления каких-либо приборов, не применяются.

Серебро чаще всего применяется в военной технике высокочастотных приборов. В электрике применяется редко.

Вольфрам применяется в лампах накаливания. Благодаря тому, что он не разрушается при высоких температурах, его используют в качестве нитей накаливания для ламп.

Нихром применяется в нагревательных приборах, так как обладает высоким удельным сопротивлением при большом сечении. Понадобится малое количество его длины, чтобы сделать нагревательный элемент

Уголь, графит применяются в электрических щетках в электродвигателях. Проводники применяются с целью пропускать через себя силу тока. При этом ток совершает полезную работу

Диэлектрики имеют большое значение удельного сопротивления, которое в сравнении с проводниками намного выше.

Фарфор применяют, как правило, при изготовлении изоляторов. Для производства изоляторов также используют стекло.

Эбонит чаще всего применяется в трансформаторах. Из него изготовляют каркас катушек, на которые наматывается провод.

Также в качестве диэлектриков часто используют разные виды пластмасс. К диэлектрикам относится материал, из которого произведена изоляционная лента.

Материал, из которого изготовлена изоляция в проводах, также является диэлектриком.

Основное назначение диэлектрика – это защита людей от поражения электротоком, изолировать между собой токопроводящие жилы.

Источник: http://partalstalina.ru/article/item/25

как увеличить силу тока?

Большинство электрических процессов протекают в проводах в соответствии с законами Ома. В соответствии с проверенными временем формулами подтверждено, что сила тока в проводниках напрямую зависит от напряжения в сети, а также нагрузки, создаваемой сопротивлением.

Точного и однозначного ответа на вопрос, как увеличить силу тока, дать нельзя. Фактически величина эта зависит от целого ряда параметров. Но чтобы более глубоко разобраться с проблематикой вопроса, предлагаем немного вспомнить основы электротехники.

Сила тока как один из параметров электрической цепи

Прежде чем попытаться разобраться и узнать, как увеличить силу тока в цепи, а также понять, можно ли это сделать практически, необходимо понять, что из себя представляет электрический ток.

Фактически – это направленное, упорядоченное движение в одном направлении заряженных частиц, находящихся внутри проводника.

Обязательным условием для обеспечения такого движения является наличие замкнутого контура.

Внутри проводника движутся положительно заряженные электроны и свободные ионы. Важно понимать, что такое движение не обходится без сопутствующих физических явлений и процессов, а именно – нагревание проводника, а также химическое воздействие на материал.

Читайте также:  Как читать схемы вязания

От каких других параметров зависит сила тока в проводнике в конкретный момент времени?

I в цепи повысить можно (теоретически) меняя целый ряд других параметров, таких как:

  • Сопротивление. Зависимость между параметрами здесь обратно пропорциональная. Уменьшение R (измеряется в Ом) приводит к автоматическому увеличению тока.
  • Напряжение. Если рассматривать ситуацию с точки зрения практического действия закона Ома, т получается, если увеличить напряжение, то сила тока тоже возрастет.

Это основные параметры. Кроме них, на исследуемый параметр влияние оказывают такие факторы, как напряженность магнитного поля и число витков катушки (прямая зависимость). Непосредственное воздействие на величину тока также происходит при изменении мощности передаваемого на ротор усилия.

Необходимо учесть и диаметр проводников, используемых в собранной замкнутой электрической цепи. При недостаточном размере повышается риск перегрева проводника и, как следствие, перегорания. Также учитываются и основные параметры генератора (величина рабочего тока, диапазон напряжения и частоты, а еще – скорость вращения ротора).

Повышение силы тока в цепи: несколько возможных вариантов действий

У различных категорий пользователей достаточно часто возникают такие ситуации, при которых необходимо внести определенные изменения в параметры действующей. Ранее собранной и апробированной сети.

 Увеличить силу постоянного тока, протекающего в замкнутом контуре той или иной цепи можно, есть даже несколько различных вариантов и способов практических действий.

Но при этом важно понимать – сделать это безопасно удастся только в том случае, если обеспечить принятие мер по защите электроприборов. Для этого потребуется использовать ряд специальных устройств.

1 способ

Самое простое решение задачи – увеличение подаваемого на вход в цепь напряжения. Так, например, если в цепи с сопротивлением в 20 Ом установлено напряжение 3 вольта, то сила тока здесь по закону Ома, составляет 0,15 А. Если ввести в цепь дополнительное устройство, еще один источник питания с тем же U = 3В, то и сила тока возрастет вдвое и составит 3А.

2 способ

Уменьшение сопротивления. Если в цепи снизить нагрузку вдвое, с 2 Ом до 1 Ом, то получим следующий результат: 2 В: 1 Ом = 2 А.

Таким образом, удвоение происходит автоматически на аналогичную величину (если в цепи нет других источников, потребителей и устройств, способных оказывать воздействие на эффективность функционирования цепи и ее параметры). Естественно, если увеличить сопротивление, то сила тока уменьшится.

3 способ

Меняем параметры проводников. Для этого потребуется собрать цепь, в которую войдут: источник, потребитель и провода. Параметры проводников также играют важную роль в формировании силы тока в цепи.

Сначала необходимо понять, из каких материалов сделаны исходные проводники, по специальным таблицам, зная размер сечения, можно установить точные показатели.

Увеличение тока можно обеспечить путем снижения сопротивления, а для этого можно подобрать проводники, изготовленные их других металлов.

Также можно регулировать параметры, укорачивая длину имеющихся проводников. Если увеличить вдвое силу тока не получается, то кроме изменения параметров проводников потребуется принять другие решения, из числа тех, что были описаны выше.

Также можно увеличить поперечное сечение проводника, что приведет к параллельному росту тока.

Интересный вариант действий по увеличению силы постоянного тока при помощи магнита, для чего необходимо изменить, увеличить показатели магнитной индукции поля, внутри которого располагается этот проводник.

Подведем итог

В быту достаточно часто появляется необходимость увеличения силы тока. Важно понимать, что предварительные вычисления далеко не всегда на практике приводят точно к тем результатам, которые ожидались.

Существует множество сторонних факторов, влияющих на конечный результат (нагрев проводника, его длина и сечение, материал изготовления и т.п.).

Поэтому, внося коррективы в основные электротехнические параметры сети, проводите замеры с помощью мультиметра.

Источник: http://podvi.ru/elektrokompanenty/kak-uvelichit-silu-toka.html

Как повысить силу тока, не изменяя напряжения?

В статье речь пойдет про то, как повысить силу тока в цепи зарядного устройства, в блоке питания, трансформатора, в генераторе, в USB портах компьютера не изменяя напряжения.

Что такое сила тока?

Электрический ток представляет собой упорядоченное перемещение заряженных частиц внутри проводника при обязательном наличии замкнутого контура.

Появление тока обусловлено движением электронов и свободных ионов, имеющих положительный заряд.

В процессе перемещения заряженные частицы могут нагревать проводник и оказывать химическое действие на его состав. Кроме того, ток может оказывать влияние на соседние токи и намагниченные тела.

  • Сила тока — электрический параметр, представляющий собой скалярную величину. Формула:
  • I=q/t, где I — сила тока, t — время, а q — заряд.
  • Стоит знать и закон Ома, по которому ток прямо пропорционален U (напряжению) и обратно пропорционален R (сопротивлению).
  • I=U/R.
  • Сила тока бывает двух видов — положительной и отрицательной.
  • Ниже рассмотрим, от чего зависит этот параметр, как повысить силу тока в цепи, в генераторе, в блоке питания и в трансформаторе.
  • Приведем проверенные рекомендации, которые позволят решить поставленные задачи.

От чего зависит сила тока?

Чтобы повысить I в цепи, важно понимать, какие факторы могут влиять на этот параметр. Здесь можно выделить зависимость от:

  • Сопротивления. Чем меньше параметр R (Ом), тем выше сила тока в цепи.
  • Напряжения. По тому же закону Ома можно сделать вывод, что при росте U сила тока также растет.
  • Напряженности магнитного поля. Чем она больше, тем выше напряжение.
  • Числа витков катушки. Чем больше этот показатель, тем больше U и, соответственно, выше I.
  • Мощности усилия, которое передается на ротор.
  • Диаметра проводников. Чем он меньше, тем выше риск нагрева и перегорания питающего провода.
  • Конструкции источника питания.
  • Диаметра проводов статора и якоря, числа ампер-витков.
  • Параметров генератора — рабочего тока, напряжения, частоты и скорости.

Как повысить силу тока в цепи?

  1. Бывают ситуации, когда требуется повысить I, который протекает в цепи, но при этом важно понимать, что нужно принять меры по защите электроприборов, сделать это можно с помощью специальных устройств.
  2. Рассмотрим, как повысить силу тока с помощью простых приборов.

  3. Для выполнения работы потребуется амперметр.
  4. Вариант 1.

По закону Ома ток равен напряжению (U), деленному на сопротивление (R). Простейший путь повышения силы I, который напрашивается сам собой — увеличение напряжения, которое подается на вход цепи, или же снижение сопротивления.

При этом I будет увеличиваться прямо пропорционально U.

К примеру, при подключении цепи в 20 Ом к источнику питания c U = 3 Вольта, величина тока будет равна 0,15 А.

Если добавить к цепи еще один источник питания на 3В, общую величину U удается повысить до 6 Вольт. Соответственно, ток также вырастет в два раза и достигнет предела в 0,3 Ампера.

  • Подключение источников питания должно осуществляться последовательно, то есть плюс одного элемента подключается к минусу первого.
  • Для получения требуемого напряжения достаточно соединить в одну группу несколько источников питания.
  • В быту источники постоянного U, объединенные в одну группу, называются батарейками.
  • Несмотря на очевидность формулы, практические результаты могут отличаться от теоретических расчетов, что связано с дополнительными факторами — нагревом проводника, его сечением, применяемым материалом и так далее.
  • В итоге R меняется в сторону увеличения, что приводит и к снижению силы I.
  • Повышение нагрузки в электрической цепи может стать причиной перегрева проводников, перегорания или даже пожара.
  • Вот почему важно быть внимательным при эксплуатации приборов и учитывать их мощность при выборе сечения.

ПОПУЛЯРНОЕ У ЧИТАТЕЛЕЙ:  В чем разница между заземлением и занулением

Величину I можно повысить и другим путем, уменьшив сопротивление. К примеру, если напряжение на входе равно 3 Вольта, а R 30 Ом, то по цепи проходит ток, равный 0,1 Ампер.

Если уменьшить сопротивление до 15 Ом, сила тока, наоборот, возрастет в два раза и достигнет 0,2 Ампер. Нагрузка снижается почти к нулю при КЗ возле источника питания, в этом случае I возрастают до максимально возможной величины (с учетом мощности изделия).

Дополнительное снизить сопротивление можно путем охлаждения провода. Такой эффект сверхпроводимости давно известен и активно применяется на практике.

Чтобы повысить силу тока в цепи часто применяются электронные приборы, например, трансформаторы тока (как в сварочниках). Сила переменного I в этом случае возрастает при снижении частоты.

Если в цепи переменного тока имеется активное сопротивление, I увеличивается при росте емкости конденсатора и снижении индуктивности катушки.

В ситуации, когда нагрузка имеет чисто емкостной характер, сила тока возрастает при повышении частоты. Если же в цепь входят катушки индуктивности, сила I будет увеличиваться одновременно со снижением частоты.

  1. Также читают — как действует электрический ток на организм человека.
  2. Вариант 2.
  3. Чтобы повысить силу тока, можно ориентироваться на еще одну формулу, которая выглядит следующим образом:
  4. I = U*S/(ρ*l). Здесь нам неизвестно только три параметра:
  • S — сечение провода;
  • l — его длина;
  • ρ — удельное электрическое сопротивление проводника.

Чтобы повысить ток, соберите цепочку, в которой будет источник тока, потребитель и провода.

Роль источника тока будет выполнять выпрямитель, позволяющий регулировать ЭДС.

Подключайте цепочку к источнику, а тестер к потребителю (предварительно настройте прибор на измерение силы тока). Повышайте ЭДС и контролируйте показатели на приборе.

Как отмечалось выше, при росте U удается повысить и ток. Аналогичный эксперимент можно сделать и для сопротивления.

Для этого выясните, из какого материала сделаны провода и установите изделия, имеющие меньшее удельное сопротивление. Если найти другие проводники не удается, укоротите те, что уже установлены.

Еще один путь — увеличение поперечного сечения, для чего параллельно установленным проводам стоит смонтировать аналогичные проводники. В этом случае возрастает площадь сечения провода и увеличивается ток.

Читайте также:  Как заработать на сервере

Если же укоротить проводники, интересующий нас параметр (I) возрастет. При желании варианты увеличения силы тока разрешается комбинировать. Например, если на 50% укоротить проводники в цепи, а U поднять на 300%, то сила I возрастет в 9 раз.

Как повысить силу тока в блоке питания?

В интернете часто можно встретить вопрос, как повысить I в блоке питания, не изменяя напряжение. Рассмотрим основные варианты.

Ситуация №1.

Блок питания на 12 Вольт работает с током 0,5 Ампер. Как поднять I до предельной величины? Для этого параллельно БП ставится транзистор. Кроме того, на входе устанавливается резистор и стабилизатор.

  • Узнайте больше — как проверить транзистор мультиметром на исправность.
  • При падении напряжения на сопротивлении до нужной величины открывается транзистор, и остальной ток протекает не через стабилизатор, а через транзистор.
  • Последний, к слову, необходимо выбирать по номинальному току и ставить радиатор.
  • Кроме того, возможны следующие варианты:
  • Увеличить мощность всех элементов устройства. Поставить стабилизатор, диодный мост и трансформатор большей мощности.
  • При наличии защиты по току снизить номинал резистора в цепочке управления.

Ситуация №2.

Имеется блок питания на U = 220-240 Вольт (на входе), а на выходе постоянное U = 12 Вольт и I = 5 Ампер. Задача — увеличить ток до 10 Ампер. При этом БП должен остаться приблизительно в тех же габаритах и не перегреваться.

Здесь для повышения мощности на выходе необходимо задействовать другой трансформатор, который пересчитан под 12 Вольт и 10 Ампер. В противном случае изделие придется перематывать самостоятельно.

При отсутствии необходимого опыта на риск лучше не идти, ведь высока вероятность короткого замыкания или перегорания дорогостоящих элементов цепи.

Трансформатор придется поменять на изделие большего размера, а также пересчитывать цепочку демпфера, находящегося на СТОКЕ ключа.

Следующий момент — замена электролитического конденсатора, ведь при выборе емкости нужно ориентироваться на мощность устройства. Так, на 1 Вт мощности приходится 1-2 мкФ.

Также рекомендуется поменять диоды с выпрямителями. Кроме того, может потребоваться установка нового диода выпрямителя на низкой стороне и увеличение емкости конденсаторов.

После такой переделки устройство будет греться сильнее, поэтому без установки вентилятора не обойтись.

Как повысить силу тока в зарядном устройстве?

В процессе пользования зарядными устройствами можно заметить, что ЗУ для планшета, телефона или ноутбука имеют ряд отличий. Кроме того, может различаться и скорость, с которой происходит заряд девайсов.

Здесь многое зависит от того, используется оригинальное или неоригинальное устройство.

Чтобы измерить ток, который поступает к планшету или телефону от зарядного устройства, можно использовать не только амперметр, но и приложение Ampere.

С помощью софта удается выяснить скорость заряда и разрядки АКБ, а также его состояние. Приложением можно пользоваться бесплатно. Единственным недостатком является реклама (в платной версии ее нет).

Главной проблемой зарядки аккумуляторов является небольшой ток ЗУ, из-за чего время набора емкости слишком большое. На практике ток, протекающий в цепи, напрямую зависит от мощности зарядного устройства, а также других параметров — длины кабеля, его толщины и сопротивления.

С помощью приложения Ampere можно увидеть, при какой силе тока производится заряд девайса, а также проверить, может ли изделие заряжаться с большей скоростью.

Для использования возможностей приложения достаточно скачать его, установить и запустить.

После этого телефон, планшет или другое устройство подключается к зарядному устройству. Вот и все — остается обратить внимание на параметры тока и напряжения.

Кроме того, вам будет доступна информация о типе батареи, уровне U, состоянии АКБ, а также температурном режиме. Также можно увидеть максимальные и минимальные I, имеющие место в период цикла.

Если в распоряжении имеется несколько ЗУ, можно запустить программу и пробовать делать зарядку каждым из них. По результатам тестирования проще сделать выбор ЗУ, обеспечивающего максимальный ток. Чем выше будет этот параметр, тем быстрее зарядится девайс.

Измерение силы тока — не единственное, на что способно приложение Ampere. С его помощью можно проверить, сколько потребляется I в режиме ожидания или при включении различных игр (приложений).

Например, после отключения яркости дисплея, деактивации GPS или передачи данных легко заметить снижение нагрузки. На этом фоне проще сделать вывод, какие опции в большей степени разряжают аккумулятор.

Что еще стоит отметить? Все производители рекомендуют заряжать девайсы «родными» ЗУ, выдающими определенный ток.

Но в процессе эксплуатации бывают ситуации, когда приходится заряжать телефон или планшет другими зарядными, имеющими большую мощность. В итоге скорость зарядки может оказаться выше. Но не всегда.

Мало, кто знает, но некоторые производители ограничивают предельный ток, который может принимать АКБ устройства.

Например, устройство Самсунг Гэлекси Альфа поставляется вместе с зарядным на ток 1,35 Ампер.

При подключении 2-амперного ЗУ ничего не меняется — скорость зарядки осталась той же. Это объясняется ограничением, которое установлено производителем. Аналогичный тест был произведен и с рядом других телефонов, что только подтвердило догадку.

С учетом сказанного выше можно сделать вывод, что «неродные» ЗУ вряд ли причинят вред аккумулятору, но иногда могут помочь в более быстрой зарядке.

Рассмотрим еще одну ситуацию. При зарядке девайса через USB-разъем АКБ набирает емкость медленнее, чем если заряжать устройство от обычного ЗУ.

Это объясняется ограничением силы тока, которую способен отдавать USB порт (не больше 0,5 Ампер для USB 2.0). В случае применения USB3.0 сила тока возрастает до уровня 0,9 Ампер.

Кроме того, существует специальная утилита, позволяющая «тройке» пропускать через себя больший I.

Для устройств типа Apple программа называется ASUS Ai Charger, а для других устройств — ASUS USB Charger Plus.

Как повысить силу тока в трансформаторе?

Еще один вопрос, который тревожит любителей электроники — как повысить силу тока применительно к трансформатору.

Здесь можно выделить следующие варианты:

  • Установить второй трансформатор;
  • Увеличить диаметр проводника. Главное, чтобы позволило сечение «железа».
  • Поднять U;
  • Увеличить сечение сердечника;
  • Если трансформатор работает через выпрямительное устройство, стоит применить изделие с умножителем напряжения. В этом случае U увеличивается, а вместе с ним растет и ток нагрузки;
  • Купить новый трансформатор с подходящим током;
  • Заменить сердечник ферромагнитным вариантом изделия (если это возможно).

В трансформаторе работает пара обмоток (первичная и вторичная). Многие параметры на выходе зависят от сечения проволоки и числа витков. Например, на высокой стороне X витков, а на другой — 2X.

Это значит, что напряжение на вторичной обмотке будет ниже, как и мощность. Параметр на выходе зависит и от КПД трансформатора. Если он меньше 100%, снижается U и ток во вторичной цепи.

С учетом сказанного выше можно сделать следующие выводы:

  • Мощность трансформатора зависит от ширины постоянного магнита.
  • Для увеличения тока в трансформаторе требуется снижение R нагрузки.
  • Ток (А) зависит от диаметра обмотки и мощности устройства.
  • В случае перемотки рекомендуется использовать провод большей толщины. При этом отношение провода по массе на первичной и вторичной обмотке приблизительно идентично. Если на первичную обмотку намотать 0,2 кг железа, а на вторичную — 0,5 кг, первичка сгорит.

Как повысить силу тока в генераторе?

Ток в генераторе напрямую зависит от параметра сопротивления нагрузки. Чем ниже этот параметр, тем выше ток.

  1. Если I выше номинального параметра, это свидетельствует о наличии аварийного режима — уменьшения частоты, перегрева генератора и прочих проблем.
  2. Для таких случаев должна быть предусмотрена защита или отключение устройства (части нагрузки).
  3. Кроме того, при повышенном сопротивлении напряжение снижается, происходит подсадка U на выходе генератора.

Чтобы поддерживать параметр на оптимальном уровне, обеспечивается регулирование тока возбуждения. При этом повышение тока возбуждения ведет к росту напряжения генератора.

Частота сети должна находиться на одном уровне (быть постоянной величиной).

Рассмотрим пример. В автомобильном генераторе необходимо повысить ток с 80 до 90 Ампер.

  • Для решения этой задачи требуется разобрать генератор, отделить обмотку и припаять к ней вывод с последующим подключением диодного моста.
  • Кроме того, сам диодный мост меняется на деталь большей производительности.
  • После этого требуется снять обмотку и кусок изоляции в месте, где должен припаиваться провод.
  • При наличии неисправного генератора с него откусывается вывод, после чего с помощью медной проволоки наращиваются ножки такой же толщины.
  • После припаивания место стыка изолируется термоусадкой.

Следующим этапом требуется купить 8-диодный мост. Найти его — весьма сложная задача, но нужно постараться.

  1. Перед установкой желательно проверить изделие на исправность (если деталь б/у, возможен пробой одного или нескольких диодов).
  2. После установки моста крепите конденсатор, а далее — регулятор напряжения на 14,5 Вольт.
  3. Можно приобрести пару регуляторов — на 14,5 (немецкий) и на 14 Вольт (отечественный).

Теперь высверливаются клепки, отпаиваются ножки и разделяются таблетки. Далее таблетка подпаивается к отечественному регулятору, который фиксируется с помощью винтов.

Остается припаять отечественную «таблетку» к иностранному регулятору и собирать генератор.

Итоги

Как видно из статьи, повысить силу тока, не изменяя напряжение в сети, реально.

Главное — разобраться с особенностями конструкции устройства, которое подлежит корректировке, и иметь практические навыки работы с измерительными приборами и паяльником. Кроме того, важно осознавать потенциальные риски от внесения корректировок.

Источник: https://ElektrikExpert.ru/kak-povysit-silu-toka-ne-izmenyaya-napryazheniya.html

Ссылка на основную публикацию