DC накратко. DC електрически ток

2.1. Константа електричество.
Текуща сила. плътност на тока

Електрическият ток е насочено движение на електрически заряди. Ако веществото съдържа свободни носители на заряд - електрони, йони, способни да се движат на значителни разстояния, то при наличие на електрическо поле те придобиват насочено движение, което се наслагва върху топлинното им хаотично движение. В резултат на това свободните носители на заряд се движат в определена посока.

Количествената характеристика на електрическия ток е величината на заряда, пренесен през разглежданата повърхност за единица време. Нарича се сила на тока. Ако заряд D се пренесе през повърхността във времето р, тогава токът е равен на:

Единицата за сила на тока в системата от единици SI е ампер (A), . Ток, който не се променя с времето, се нарича постоянен ток.

Във формирането на ток могат да участват както положителни, така и отрицателни носители; електрическо полеги движи в противоположни посоки. Посоката на тока обикновено се определя от посоката на движение на положителните носители. Всъщност токът в повечето случаи се създава от движението на електрони, които, заредени отрицателно, се движат в посока, обратна на тази, приета за посока на тока. Ако положителните и отрицателните носители се движат едновременно в електрическо поле, тогава общият ток се определя като сумата от токовете, образувани от носителите на всеки знак.

За количествено определяне на електрическия ток се използва и друга стойност, която се нарича плътност на тока. Плътността на тока е стойност, равна на заряда, преминаващ за единица време през единица площ, перпендикулярна на посоката на движение на зарядите. Плътността на тока е векторна величина.

Ориз. 3.1

Означаваме с нконцентрацията на токови носители, тоест техният брой на единица обем. Нека начертаем безкрайно малка площ D в проводник с ток С, перпендикулярна на скоростта на заредените частици . Нека построим върху него безкрайно къс прав цилиндър с височина , както е показано на фиг. 3.1. Всички частици, затворени вътре в този цилиндър, ще преминат през зоната във времето, пренасяйки електрически заряд през нея в посока на скоростта:

По този начин електрическият заряд се пренася през единица площ за единица време. Нека въведем вектор, съвпадащ по посока с вектора на скоростта. Полученият вектор ще бъде плътността на електрическия ток. Тъй като има обемна плътност на заряда, плътността на тока ще бъде равна на . Ако носителите на ток са както положителни, така и отрицателни заряди, тогава плътността на тока се определя по формулата:

,

където и са обемните плътности на положителните и отрицателните заряди и са скоростите на тяхното подредено движение.

Векторното поле може да бъде изобразено с помощта на токови линии, които са изградени по същия начин като линиите на вектора на интензитета, т.е. векторът на плътността на тока във всяка точка на проводника е насочен тангенциално към текущата линия.

Електродвижеща сила

Ако в проводника се създаде електрическо поле и това поле не се поддържа, тогава движението на токоносителите ще доведе до изчезване на полето вътре в проводника и токът ще спре. За да се поддържа токът във веригата за достатъчно дълго време, е необходимо да се извърши движението на зарядите по затворена траектория, т.е. да се направят линии постоянен токзатворен. Следователно в затворена верига трябва да има секции, където носителите на заряд ще се движат срещу силите електростатично поле, тоест от точки с по-малък потенциал към точки с по-голям потенциал. Това е възможно само при наличието на неелектрични сили, наречени външни сили. Външните сили са сили от всякакво естество, с изключение на кулоновите.

Физическо количество, равно на работата на външните сили при преместване на единичен заряд в даден участък от веригата, се нарича електродвижеща сила(EMF), работещи в тази зона:

Електродвижещата сила е най-важната енергийна характеристика на източника. Електродвижещата сила се измерва, подобно на потенциала, във волтове.

Във всяка реална електрическа веригавинаги можете да изберете раздел, който служи за поддържане на тока (източник на ток), а останалото да считате за "натоварване". В източника на ток задължително действат външни сили, следователно в общия случай той се характеризира с електродвижеща сила и съпротивление r,което се нарича вътрешно съпротивление на източника. В товара могат да действат и външни сили, но в най-простите случаи те отсъстват и товарът се характеризира само със съпротивление.

Получената сила, действаща върху заряда във всяка точка на веригата, е равна на сумата от електрическите сили и силите на трети страни:

Работата, извършена от тази сила върху заряда в някой участък от верига 1-2, ще бъде равна на:

където е потенциалната разлика между краищата на секция 1-2, е електродвижещата сила, действаща върху тази секция.

Стойността, числено равна на работата, извършена от електрически и външни сили при преместване на един положителен заряд, се нарича спад на напрежението или просто напрежение в даден участък от веригата. Следователно, .

Участъкът от веригата, върху който не действат външни сили, се нарича хомогенен. Областта, в която външните сили действат върху токоносителите, се нарича нехомогенна. За хомогенен участък от веригата, т.е. напрежението съвпада с потенциалната разлика в краищата на участъка на веригата.

Закон на Ом

Ом експериментално установи закона, според който силата на тока, протичащ през хомогенен метален проводник, е пропорционална на спада на напрежението в проводника:

където е дължината на проводника, е площта напречно сечение, е коефициент, който зависи от свойствата на материала, наречен електрическо съпротивление. Съпротивлението е числено равно на съпротивлението на единица дължина на проводник с площ на напречното сечение, равна на единица.

Ориз. 3.2

В изотропен проводник подреденото движение на токоносителите се извършва по посока на вектора на напрегнатостта на електрическото поле. Следователно посоките на векторите и съвпадат. Нека намерим връзката между и в същата точка на проводника. За да направите това, мислено избираме в близост до определена точка елементарен цилиндричен обем с генератори, успоредни на векторите и (фиг. 3.2). През напречното сечение на цилиндъра протича ток. Тъй като полето вътре в избрания обем може да се счита за равномерно, напрежението, приложено към цилиндъра, е равно на , където е напрегнатостта на полето на дадено място. Съпротивлението на цилиндъра, съгласно (3.2), е . Замествайки тези стойности във формула (3.1), стигаме до връзката:

,

Възползвайки се от факта, че векторите и имат една и съща посока, можем да напишем

Нека пренапишем (3.4) във формата

.

Ориз. 3.3

Тази формула изразява закона на Ом за нехомогенен участък от верига.

Помислете за най-простата затворена верига, съдържаща източник на ток и товар със съпротивление Р(фиг. 3.3). Пренебрегваме съпротивлението на водещите проводници. Поставяйки , получаваме израза на закона на Ом за затворена верига:

Идеалният волтметър, свързан към клемите на работещ източник на ток, показва напрежение, както следва от закона на Ом за хомогенен участък от веригата - в този случай за съпротивление на натоварване. Замествайки силата на тока от този израз в закона на Ом за затворена верига, получаваме:

От това се вижда, че напрежението Uна клемите на работещ източник винаги е по-малък от неговия EMF. По-близо е до повече съпротиватовари Р.В границата при напрежението на клемите на отворен източник е равно на неговата EMF. В обратния случай, когато R=0, което съответства на късо съединение на източника на ток, U=0, а токът на късо съединение е максимален: .

Законът на Ом ви позволява да изчислите всяка сложна верига. Разклонената верига се характеризира със силата на токовете, протичащи през нейните секции, съпротивлението на секциите и ЕМП, включени в тези секции. Силата на тока и ЕМП са алгебрични величини, т.е. те се считат за положителни, ако електродвижещата сила допринася за движението на положителни заряди в избраната посока и токът протича в тази посока, и отрицателни в обратния случай. Директното изчисляване на разклонените вериги обаче може да бъде трудно. Това изчисление е значително опростено чрез използване на правилата, предложени от Кирхоф.

Правилата на Кирхоф

Г. Кирхоф (1824–1887) изучава подробно закона на Ом и разработва общ метод за изчисляване на постоянен ток в електрически вериги, включително тези, съдържащи няколко източника на ЕМП. Този метод се основава на две правила, наречени закони на Кирхоф. Първото правило на Кирхоф се прилага за възли, т.е. точки, където се събират поне три проводника. Тъй като разглеждаме случая на постоянен ток, във всяка точка на веригата, включително във всеки възел, наличният заряд трябва да остане постоянен, така че сумата от токовете, протичащи към възела, трябва да бъде равна на сумата от изтичащите. Ако се съгласим да считаме токовете, приближаващи се към възела, като положителни, а изходящите токове като отрицателни, тогава можем да кажем, че алгебричната сума на силите на токовете във възела е равна на нула:

Можете да получите същото съотношение, ако сте съгласни, заобикаляйки веригата в определена посока, например по посока на часовниковата стрелка, считайте за положителни тези токове, чиято посока съвпада с посоката на байпаса и отрицателни - тези, чиято посока е противоположна на посоката на байпаса . Също така ще считаме за положителни онези ЕМП, които увеличават потенциала в посока на заобикаляне на веригата и отрицателни - тези, които намаляват потенциала в посока на заобикаляне.

Това разсъждение може да се приложи към всеки затворен цикъл, така че второто правило на Кирхоф може да бъде написано най-общо, както следва:

,

където не броят на секциите във веригата, а m е броят на източниците на ЕМП. Второто правило на Кирхоф изразява очевидното обстоятелство, че когато обиколим цялата верига, се връщаме в началната точка със същия потенциал.

По този начин във всеки затворен цикъл, произволно избран в разклонена веригапроводници, алгебричната сума от продуктите на силите на токовете, протичащи през съпротивленията на съответните секции на веригата, е равна на алгебричната сума на ЕМП, срещана в тази верига.

По физика за 11 клас (Касянов В.А., 2002 г.),
задача №17
към глава " Постоянен електрически ток. ОСНОВНИ РАЗПОРЕДБИ».

Електричество

Електричество- подредено (насочено) движение на заредени частици Насочено движение на свободни заряди (носители на ток) в проводник е възможно под въздействието на външно електрическо поле

За посока на тока се приема посоката на движение на положително заредените частици.

Сила на тока в даден момент- скаларно физическо количество, равно на границата на съотношението на големината на електрическия заряд, преминал през напречното сечение на проводника, към интервала от време на неговото преминаване

Единица за ток (основна единица SI) - ампер (1 A) 1 A = 1 C/s

Прав електрически ток -ток, който не се променя с времето

Източник на ток- устройство, което разделя положителните и отрицателните заряди

Сили на трети страни- сили с неелектростатичен произход, причиняващи разделяне на зарядите в източника на ток

ЕМП-скаларно физическо количество, равно на съотношението на работата на външните сили за преместване на положителен заряд от отрицателния полюс на източника на ток към положителния към стойността на този заряд:

EMF е равна на напрежението между полюсите на отворен източник на ток.

Закон на Ом за хомогенен проводник (сечение на верига):Токът в хомогенен проводник е право пропорционален на приложеното напрежение и обратно пропорционален на съпротивлението на проводника

Съпротивлението на проводника е право пропорционално на неговото съпротивление и дължина и обратно пропорционално на площта на напречното му сечение.

Единицата за съпротивление е ом (1 ом) 1 ом = 1 V/A

Резистор- проводник с определено постоянно съпротивление

Съпротивление- скаларна физична величина, числено равна на съпротивлението на еднороден цилиндричен проводник с единица дължина и единица площ.

Единицата за съпротивление е омметър (1 ohm m).

Специфичното съпротивление на метален проводник нараства линейно с температурата:

където ρ 0 - съпротивление при T 0 \u003d 293 K, ΔT \u003d T- T 0, α - температурен коефициент на съпротивление. Мерна единица температурен коефициентсъпротивление K -1 . Съпротивлението на полупроводника намалява с повишаване на температурата поради увеличаване на броя на свободните заряди, способни да пренасят електрически ток.

Дупка- празно електронно състояние в кристалната решетка, което има излишен положителен заряд.

Свръхпроводимост- физическо явление, състоящо се в рязък спад до нула на съпротивлението на дадено вещество.

Критична температурае температурата на внезапния преход на материята от нормално състояние в свръхпроводящо състояние.

изотопен ефект- зависимост на критичната температура от масата на йоните в кристалната решетка.

Електрическият ток в свръхпроводника се дължи на координираното движение на двойки електрони, свързани помежду си чрез взаимодействие с кристалната решетка

При серийна връзкарезистори, общото съпротивление на веригата е равно на сумата от техните съпротивления. паралелна връзкарезистори, проводимостта на веригата е равна на сумата от техните проводимости Закон на Ом за затворена верига:силата на тока в затворена верига е право пропорционална на ЕМП на източника и обратно пропорционална на импеданса на веригата:

където R и r са външните и вътрешните съпротивления на веригата.

Закон на Ом за затворена верига с няколко последователно свързани източника на ток:

силата на тока в затворена верига с последователно свързани източници на ток е право пропорционална на алгебричната сума на тяхната ЕМП и обратно пропорционална на импеданса на веригата:

Амперметъризмерва силата на електрическия ток, включва се във веригата последователно

Шунт- проводник, свързан успоредно на амперметъра, за да увеличи границата на неговите измервания *

където R A е съпротивлението на амперметъра, n е множеството промени в границата на измерване.

Волтметъризмерва електрическото напрежение. Свързан паралелно

Допълнително съпротивление -проводник, свързан последователно с волтметър, за да увеличи обхвата на измерване.

където R v е съпротивлението на волтметъра Количеството топлина, отделена в проводника, е равно на работата на електрическия ток.

Закон на Джаул-Ленц:количеството топлина, отделено в проводник с ток, е равно на произведението от квадрата на силата на тока, съпротивлението на проводника и времето, необходимо на тока да премине през него:

Мощност на електрически ток -работа, извършена за единица време от електрическо поле по време на подреденото движение на заредени частици в проводник

Максималната мощност се предава на потребителя, ако съпротивлението на натоварване е равно на общото съпротивление на източника на ток и захранващите проводници

Течностите, както и твърдите тела, могат да бъдат проводници на електрически ток.

електролити- вещества, чиито разтвори и стопилки имат йонна проводимост.

Електролитна дисоциация -разделяне на електролитни молекули на положителни и отрицателни йони под действието на разтворител

Електролиза- освобождаване върху електродите на вещества, които съставляват електролита, когато електрически ток протича през неговия разтвор (или стопилка)

Закон на Фарадей:масата на веществото, освободено върху електрода, е право пропорционална на заряда, преминал през разтвора (стопилката) на електролита. където k е електрохимичният еквивалент на веществото.

Единицата за електрохимичен еквивалент е килограм на висулка (1 kg/C).

Комбиниран закон на Фарадей:

където M е моларната маса, n е валентността химичен елемент; Константа на Фарадей F = 9,65-10 4 C/mol.

Тема 4. Постоянен електрически ток

Въпроси за проучване:

1. Закони за постоянен електрически ток.

2. Проста електрическа верига.

Въведение

Електростатиката изучава взаимодействието на наелектризирани тела (заряди), които не са

движещи се една спрямо друга.Но в природата и особено в електротехниката,

явления най-често се свързват с движещи се заряди, тоест електрически

ски течения. Изследването на електрическия ток като явление и откриването на начини за неговото създаване (генериране) беше факторът, който осигури развитието на електроенергетиката, електрониката, електрохимията и по този начин допринесе за развитието на много съвременни технологии.

Съвременни методи за приемане и предаване електрическа енергиясе основават на няколко закона, открити през 19 век. Явленията и процесите, свързани с електрическия ток, се изучават в раздела на учението за електричеството, който се нарича електродинамика.Към днешна дата прилагането на тези закони е довело до създаването на няколко технически науки, по своята сложност значително надвишаващи електродинамиката.

В тази лекция се разглеждат основните закони на най-простия вид ток - постоянен електрически ток, както и неговите закони за тока в метални проводници и проста система от проводници, която се нарича електрическа верига.

един . Закони за постоянен електрически ток

1.1 Електричество. Ток на проводимост

1. Феноменът електрически ток се разкрива в прост експеримент. Ако две противоположно заредени тела (например кондензаторни пластини) са свързани с метална жица (фиг. 1.1.1), тогава може да се открие краткотрайно повишаване на температурата на жицата, до нейното стопяване с достатъчен кондензатор зареждане. Причината е, че заредените тела имаха различни потенциали и общо електрическо поле и когато бяха свързани с жица, полето вършеше работата и

преместване на заряди по жица от едно тяло към друго. Преместените („течащи“) заряди се компенсират взаимно, потенциалната разлика на плочите намалява до нула и процесът на движение на зарядите спира. Това движение на заряди е електрически ток. В разглеждания случай токът беше краткосрочен. На практика се използват както краткотрайни, така и дълготрайни токове.

Определение . Електрически ток се нарича подредено движение на електрически заряди - микро- и макроскопични наелектризирани тела.

известен три разновидностиелектрически ток:

1) макроскопични токовев природата, поради движението на гръмотевични облаци в атмосферата или вътрешните потоци на магма

ri на земното кълбо, електрически разряди на мълнии; 2) проводими токовев материята; носители на заряд са електрони и йо-

3) токове във вакуум, т.е. в области на пространството, в които материята отсъства или има много ниска концентрация (например токове на електрони в електронно-лъчеви тръби, елементарни частици в космически лъчи и ускорители).

Електрическите токове се откриват чрез въздействието им върху външни тела. Тези влияния са:

1) термични - теченията нагряват телата, през които преминават;

2) механични - токовете отклоняват магнитна стрелка или други токове;

3) химически - токовете осигуряват процеса на електролиза в разтвори на вещества (електролити);

4) биологични - токовете инициират мускулна контракция и засягат жизнените функции на биологичните обекти.

2. С най-голямо практическо значение са проводими токове.

Определение . Токът на проводимост е електрически ток в телата.

За съществуването на ток на проводимост е необходимо да има (1) потенциална разлика между точките на тялото и (2) свободни носители на електрически заряд в телата.

Телата, в които е възможно съществуването на ток на проводимост, се наричат електрически проводници . Те трябва да са в твърдо или течно състояние. Проводниците включват метали и електролити - солни разтвори. В металите свободни носители на електрически заряд са електроните, а в електролитите

– йони (катиони и аниони).

При липса на външно електрическо поле носителите на заряд вътре в проводниците също се движат, но това движение е термично, тоест хаотично. Съществуващите в проводниците микротокове взаимно се компенсират. Външно електрическо поле придава на всички заряди компонент на насоченото движение, което се наслагва върху хаотичното.

Определение . Скоростта на подреденото движение на носителите на заряд в проводник с електрически ток се нарича скорост на дрейфа на носителите на заряд

v DR.

Определение . Линиите, по които има подредено движение на носители на заряд в проводник, се наричат ​​линии на обтекание.

Векторите на скоростта на дрейфа са насочени тангенциално към съответните линии на тока.

Правило: посоката на скоростта на дрейфа на положителни носители на заряд (q0 0 .

Чрез електростатично поле положителните заряди се преместват от точки с по-голям потенциал в абсолютна стойност към точки с по-нисък потенциал.

В металните проводници посоката на тока е противоположна на истинската посока на движение на електроните - реални носители на заряд.

3. Основните количествени величини, използвани за описание на електрическия ток, са силата на тока и плътността на тока.

Избираме някаква точка N вътре в проводника и начертаваме вектора на скоростта на дрейфа v DR и съответната линия на тока през нея (фиг. 1.1.2). След това изграждаме елементарна (безкрайно малка) площ dS, която минава през t.Nperpendi-

точно към вектора v DR : dS v DR .

При наличие на ток в проводника заряд dq преминава през площта dS за време dt. Очевидно е, че

d qd td q= Id t.

Определение Сила на тока в близост до дадена точка N проводник се нарича

скаларна физична величина, равна на електрическия заряд, преминаващ през елементарната площ d S за единица време:

I = dq/dt.

Ако концентрацията на носители на заряд в проводника е n и всеки носител има заряд q 0,

тогава е лесно да се покаже, че dq =q 0 n v DS dS dt . Тогава Фиг. 1.1.2 плътност на тока и сила на тока в точка N на проводника

се описват с изрази:

j =q 0 n v DR,j =q 0 n v DR;

I = jd S = q0 nv DR d S.

Основната единица за измерване на силата на тока е "ампер": \u003d 1A, а плътността на тока - "ампер, разделен на квадратен метър": \u003d 1A / m 2.

Оценката показва, че при ток I = 1A в меден проводник, за който обемната концентрация на валентните електрони е n 1028 m–3, тяхната дрейфова скорост е v DR 10–2 m/s. Тази скорост е много по-малка от средната скорост на хаотичното движение на валентните електрони в обема на проводника (v СР 106 m/s).

4. В практиката металните проводници се използват много широко. постоянно нормално напречно сечение:S=същото. За тях токовите линии са успоредни, а векторът

плътност на токавъв всички точки на всеки нормален участък в същия момент

Времевите точки са еднакви, т.е. те са успоредни, насочени в една посока и равни по абсолютна стойност: j S , j = = const. Силата на тока в проводници с постоянно напречно сечение е сумата от силите на тока през всички n елементарни зони dS i, на които всяко нормално сечение S може да бъде разделено:

5. Определение. Електрическият ток се нарича постоянен, ако токът

не се променя с времето.

От дефиницията на силата на тока следва, че при постоянен ток през даден участък S на проводника за равни периоди от време t преминава същото количество

зареждане q:

IPOST =const d q = Id t q= Id t= IPOST d t = IPOST t IPOST = q/ t.

За два проводника с различни напречни сечения S 1 и S 2 при една и съща сила на тока (I 1 \u003d I 2), модулите на плътност на тока, обратно пропорционални на площите на напречното сечение на проводниците (j \u003d I / S ) са свързани съгласно следния израз:

j1 / j2 = S2 / S1.

1.2 Закон на Ом за ток в проводник

1. Електрически ток в проводник съществува, когато има потенциална разлика в електричното поле (електростатично напрежение) в краищата на проводника. Експериментално връзката между силата на тока и напрежението е установена от немския физик Г. Ом

Закон на Ом за тока в проводник: силата на тока в хомогенен проводник е право пропорционална на електростатичното напрежение в неговите краища -

Коефициентът на пропорционалност (на гръцки "ламбда") се нарича електропроводимост(електропроводимост) проводник.

Но обикновено, вместо електропроводимост, обратно пропорционалната

неговата стойност -електрическо съпротивление на проводника R 1/ .

В този случай законът на Ом за проводника има формата:

I = U/R.

Основна мерна единица електрическо съпротивлениее "ом": [ R ] \u003d 1 V / A \u003d 1 Ohm - това е съпротивлението на проводника, в който с потенциална разлика от 1V тече постоянен ток 1A.

2. Експериментално е установено, че електрическото съпротивление зависи (1) от химичен съставпроводници, (2) тяхната форма и размер и (3) тяхната температура.

Съпротивление на хомогенен проводник с постоянно напречно сечение право пропорционална на нейната дължина и обратно пропорционална на нейната площнормално напречно сечение:

R = l/S.

Коефициентът на пропорционалност в този израз е физическа характеристика на веществото, от което се състои проводникът, и се нарича специфични електрически

химическата устойчивост на веществото, от което е съставен проводникът.

Единицата за съпротивление е "ом пъти".

метър ": \u003d 1 Ohm m. Среброто има най-ниското съпротивление

(= 1,6 10–8 ohm m) и мед (= 1,7 10–8 ohm m).

3. Зависимостта на съпротивлението на проводника от температурата се дължи на температурната зависимост на съпротивлението. При температури не се различава много от нормалното, тази зависимост в първо приближение има следния вид:

0 (1 +t) =0 T ,R =R 0 (1 +t) =R 0 T ;

тук и 0 ,R и R 0 – съпротивлениеи съпротивление на проводника при температури, съответно t и 0C (T и 273.15K). Коефициентът на пропорционалност (1/273)K -1 е почти еднакъв за всички метални проводници:

(1/273) K -1 - и се нарича температурен коефициент на съпротивление.

Увеличаването на електрическото съпротивление с повишаване на температурата е основната характеристика, според която от всички проводими вещества, група диригенти. Други групи вещества се характеризират с намаляване на устойчивостта с повишаване на температурата; те се гримират полупроводникови групиотивам-

електротехници.

4. В електрическите и радио вериги често е необходимо да има определени специфични стойности на съпротивлението на проводниците. Те се инсталират чрез избор на стандартизирани проводници, наречени резистори. Резисторите се комбинират в системи. Изчисляване на съпротивлението на резисторната система (еквивалентно на

системно съпротивление) се основава на зависимости, които са обект на

тивления две прости системи- паралелна и последователна верига-

зистори.

Схема паралелна веригарезистори със съпротивления R 1, R 2, R 3, .., R n е показано на фиг. 1.2.1a: първо, един от двата терминала на всеки резистор е свързан и образува първия възел A, а след това вторите заключения са свързани във втория възел B. На възела-

ly A и B напрежение U се прилага, същото за всички резистори:

U 1 \u003d U 2 \u003d U 3 \u003d ... = U n \u003d U.

От положителния полюс на източника към възел A протича ток със сила I. Тук той се разделя на токове I 1, I 2, I 3,.., I n, които ще се свържат във възел B в ток от същия начална якост I. Тоест силата на тока I е равна на сумата от силите на тока във всички резистори:

От друга страна, според закона на Ом, I \u003d U / R PAR, където R PAR е еквивалентното съпротивление на паралелна верига от резистори. Приравняване на правилните части на последните изрази

zhenii, получаваме формула за изчисляване RPAR : стойността, обратно пропорционална на еквивалентното съпротивление на паралелен низ от резистори, е равна на сумата от стойностите, обратно пропорционални на техните съпротивления:

5. Схема серийна веригарезистори със съпротивления R 1, R 2, R 3, .., R n е показано на фиг. 1.2.1b: резисторите са свързани с клемите си като вагони.

Ако се приложи напрежение към свободните клеми на екстремните резистори R 1 и R n, тогава

la токът ще бъде еднакъв във всички резистори:

I 1 \u003d I 2 \u003d I 3 \u003d ... = I n \u003d I,

и напрежението на всеки от резисторите, според закона на Ом, зависи от собственото му съпротивление:

Ui = Ii Ri = IRi.

Очевидно напрежението U в краищата на веригата е равно на сумата от напреженията на всеки резистор:

От друга страна, U = IR LAST, където R LAST е еквивалентното съпротивление на разглежданата верига. Приравнявайки десните части на последните изрази, получаваме това еквивалентно

Съпротивлението на лентата на последователна верига от резистори е равно на сумата от техните съпротивления:

R ПОСЛЕДЕН= R i . аз 0

Използвайки получените съотношения R PAR и R LATCH, е възможно да се изчисли съпротивлението на всяка система от резистори, като постепенно се подчертават серийни и / или паралелни вериги в нея.

1.3 Закон на Джаул-Ленц за ток в проводник

1. Електрическият ток в проводника съществува поради работата, извършена от електростатичното поле за прехвърляне на положителен заряд по протежение на проводника:

AR \u003d q (1 - 2) \u003d q U.

При постоянен ток q \u003d I t. След това, като се има предвид Закон на Ом за ток в проводник, можем да изразим работата на електростатичното поле по отношение на параметрите на тока:

AR \u003d I2 R t \u003d (U2 / R) t \u003d IU t

2. J.P. Джаул и независимо от него руският физик Е.Х. Ленц (1804-1865) в

1841-42 експериментално установено: ако токът преминава през стационарен

метален проводник, тогава единственият наблюдаван ефект е нагряването на проводника, тоест отделянето на топлина Q в околното пространство.

В този случай, по силата на закона за запазване и трансформация на енергията

QR = AR = I2 R t.

Това равенство е количествен израз на закона на Джаул-Ленц за проводник: количеството отделена топлинавъв всеки проводник, когато про-

когато през него преминава постоянен ток, той е равен на произведението на квадрата на силата на тока и електрическото съпротивление на проводника и времето, през което е преминал токът.

Използването на закона на Ом ви позволява да промените израза на закона на Джаул-Ленц:

QR = I2 R t = (U2 / R) t = IU t.

Ясно е, че ако проводник с ток се движи под действието на магнитно поле(електродвигател) или в него протичат химични процеси (електролиза), тогава работата на тока ще надвиши количеството отделена топлина.

Интензивността на отделянето на топлина се характеризира със силата на тока - физич

със стойност, равна на работата на тока за единица време:

N A / t \u003d I 2 R \u003d U2 / R \u003d IU.

3. Отделянето на топлина се обяснява с факта, че носителите на заряд взаимодействат с кристалната решетка на проводника и предават към нея енергията на тяхното подредено движение.

Топлинният ефект на тока намери широко приложение в технологиите, което започна с изобретението през 1873 г. Руски инженер А. Н. Лодигин (1847-1923) крушкас нажежаема жичка. На това явление се основава действието на електрически муфелни пещи, оборудване за електродъгово и съпротивително заваряване на метали, битови електрически нагреватели и много други.

2. Проста електрическа верига

2.1 Източник на постоянен ток. Електродвижеща сила на източник на ток

1. Ако само силата на електростатичното поле действа върху носителите на заряд в проводника (резистора) (както в експеримента, илюстриран на фиг. 1.1.1), тогава носителите се движат от точки на проводника с по-висок потенциал до точки с по-нисък потенциал. Това води до изравняване на потенциалите във всички точки на проводника и съответно до изчезване на тока.

Основното практическо приложение е за непрекъснати токове, включително постоянни токове. За съществуване постоянен токса необходими устройства, които са в състояние да създават и поддържат в краищата на проводника постоянна потенциална разлика. та-

кои устройства се наричат източници на постоянен ток.В настоящите източници про-

идва непрекъснато пространствено разделяне на положителните и отрицателните заряди на полюсите на източника , което осигурява потенциална разлика между тях.

към полюсите на източника на ток (фиг.2.1.1).

Важно е, че за разлика от тока в проводника, вътрешен източникток (като

положителни заряди) е насочен от отрицателенполюсът е положителен

ному . Тази посока се наричаестествена посока на тока в източника.

Той физически правилно отразява същността на процесите в източника на ток и съответства на правилото, което определя посоката на тока в резистора, свързан към полюсите на източника.

Ролята на източника на енергия е подобна на ролята на помпата, която е необходима за изпомпване на течност през тръбите на хидравличната система. Формално погледнато, източникът на ток "изпомпва" положителни заряди от своя отрицателен полюс към положителния.

2. Външните сили вършат работата A STOP върху разделянето и движението на електрически заряди вътре в източника и създаването на електрическо поле между неговите полюси.

Определение . Електродвижещата сила (ЕМС) на източник на ток е физическа величина, равна на работата на външните сили, извършена в източника при производството на единица положителен заряд:

E A STOR / q + .

Сходството на дефинициите на ЕМП на източника на ток и потенциала на електрическото поле обяснява, че основната единица за измерване на ЕМП също е "волт":

[ E ] \u003d 1 J / C \u003d 1 V.

3. Основата на всички източници на ток са електропроводими вещества. Следователно източниците имат електрическо съпротивление, което се нарича вътрешно съпротивлениеи се обозначава с буквата r. Вътрешното съпротивление се проявява при нагряване на източника в работен режим, т.е. когато резисторът е свързан към източник на ток. Количеството топлина, отделена в източниците на ток, се подчинява на закона на Джаул-Ленц:

Qr = I2 r t.

Вътрешното съпротивление нараства с температурата.

2.2 Секция на електрическата верига. Проста затворена верига

1. За да се създадат електрически токове, резисторите и източниците на ток трябва да се използват заедно.

Определение . Прости електрически вериги се наричат ​​системи, състояние-

от последователно свързани резистори, източници на ток и ключове (ключове).

Определение . Секция от проста веригаНарича се част от проста електрическа верига, съдържаща един или друг брой резистори и / или източници на ток.

Определение . Хомогенен участък от проста верига се нарича областта, съдържаща

теглене само на резистори.

Пример за хомогенна секция на верига е последователна верига от резистори (фиг. 1.2.1b). Феноменът на постоянен ток в хомогенна секция на веригата, състояща се от резистори, се описва от законите на Ом и Джаул-Ленц за тока в проводника.

2. Определение. Нееднороден участък от веригатанаречена секция, съдържаща последователно свързани резистори и източници на ток.

Определение . Сумата от съпротивленията на резисторите R и вътрешните съпротивления r i на източниците на ток в нехомогенна секция на проста верига се нарича общо съпротивление

чрез образуване на нехомогенен участък от веригата.

ков ток в района.

Определение . Електрическо напрежение върху нехомогенната секция на веригата A-

B е стойността, равна на алгебричната сума на външното електрическо напрежение и EMF (сумиране, като се вземат предвид знаците) на източниците на ток, включени в раздела:

U AB (A -B) + E AB \u003d U + E AB;

тук E AB \u003d E 1 + E 2 + ... е алгебричната сума (сумиране, като се вземат предвид знаците) на ЕМП на източниците на ток в секцията.

Коментирайте. Вижда се, че за хомогенен участък от веригата напрежението е идентично равно на електростатично напрежениемежду текущите входни и изходни точки:

(U AB) ЕДНО (A - B) ЕДНО = U.

EMF E i в израза за E AB са алгебрични величини: стойност на E i

се приема със знак "+" акопосоката на тока IAB в участъка на веригата съвпада с естествената посока на движение на положителните заряди в i-тия източник (на фиг. 2.2.1 E 1 0); ако посоката на тока IAB е противоположна на естествената посока на движение на положителните заряди в източника, тогава стойността на E i се взема от

знак "-" (на Фиг.2.2.1E 2 0). По този начин,

E AB \u003d E 1E 2 ... .

3. Ако проводниците на нееднородно сечение вериги A-Bса неподвижни, тогава според закона за запазване и трансформация на енергията работата на електростатичните и външните сили, действащи в зоната, е равна на топлината, отделена в резистора и източниците на ток:

A AB \u003d Q AB.

Помислете за секция от верига, съдържаща само един източник на ток с вътрешно съпротивление r (в този случай E AB \u003d E 1). Очевидно е, че

A AB \u003d A R + A r + A STOR,

където (А R +А r ) =q + (А –В ) е работата на електростатичните сили при преместване на положителен заряд q + .

От дефиницията на ЕМП следва, че A STOR \u003d q + E AB. Тогава

A AB \u003d q + (A - B) + q + E AB \u003d q + (A - B) + E AB \u003d q + U AB.

От друга страна, количеството топлина Q AB \u003d Q R + Q r и според закона на Джаул-Ленц

и определението за електрически ток (I t \u003d q + )

QAB = I2 R t+ I2 r t= I(R+ r)(I t) = I(R+ r) q+ .

Приравняването на десните части на последните изрази за A AB и Q AB дава израза

обобщен закон на Ом за нехомогенна секция на веригата:

силата на тока в нееднороден участък от електрическа верига е право пропорционална на електрическо напрежениев краищата на секцията и е обратно пропорционална на общото съпротивление на секцията -

I \u003d (A -B) + E AB / (R + r) \u003d U AB / (R + r).

Оттук следва, че

U AB \u003d I (R + r) \u003d IR + Ir U R + U r,

където U R IR и U r Ir са електростатичните напрежения в резистора и вътрешното

съпротивление на секцията на веригата. Това еелектрическото напрежение в краищата на нехомогенния участък на веригата е равно на сумата от електростатичните напрежения в резистора и вътрешното съпротивление на източника на ток:

U R + U r \u003d ( A - B) + E AB.

Коментирайте. За хомогенен участък от веригата (E AB = 0, r = 0, U r = 0) с еквивалентно съпротивление R, обобщеният закон на Ом се превръща в закон на Ом за тока в проводника:

U=UR=IR.

Коментирайте. Обобщеният закон на Ом важи не само за постоянен ток (U = const), но и за всяка промяна в тока с течение на времето. В този случай секцията на веригата може да съдържа и други електрически елементи: (1) кондензатори с напрежение U C \u003d q / C на техните плочи и (2) соленоиди, които създават ЕМП на електромагнитна индукция E i \u003d -LdI / dt. Тогава количествата U C и E i трябва да се вземат предвид съответно в лявата и дясната част на уравнението на обобщения закон на Ом:

U R + U r + U C \u003d ( A - B) + E AB + E i].

Важно е да запомните, че буквата А обозначава края на секцията на веригата, откъдето токът (q 0) тече в секцията.

4. Обобщеният закон на Ом показва метод за измерване на ЕМП на източник на ток. Ако в нехомогенната секция няма ток (I = 0), то от това следва, че

E AB \u003d - (A -B) \u003d (B -A),

това означава, че ЕМП, действащ в нехомогенна верига, е равен на електростатичната потенциална разлика в краищата на веригата в режим, когато те не са затворени през други секции.

Това измерване се осъществява чрез свързване на полюсите на източника към клемите на волтметъра.

2.3 Проста затворена верига

1. Определение. Проста затворена веригасе нарича верига, която се получава чрез свързване (затваряне) на ключа K към краищата на участък от проста верига (фиг. 2.3.1).

Съпротивлението R в проста затворена верига се нарича външно съпротивление

Яжте.

Използвайки закона на Ом за тока в проводника, можете да определите каква част от EMF E е напрежението U R върху външното съпротивление R:

I \u003d U R / R U R \u003d I R \u003d E R / (R + r) = E / (1 + (r / R )) = E (1 - (r / R )), с r R.

Може да се види, че колкото по-голямо е външното съпротивление на веригата, толкова по-близо е стойността на U R до стойността на E .

Ако външното съпротивление на веригата е много по-малко от вътрешното

(R r ), тогава веригата ще тръгне ток на късо съединение:

I KOR \u003d E / r.

Режимът на късо съединение е изключително опасен за източници на ток. Тяхното вътрешно съпротивление има стойности близки до 1 ом (r 1 ом). Следователно, токовете на късо съединение, дори при ниска EMF, могат да достигнат десетки ампера. Освободената в този случай джаулова топлина, пропорционална на квадрата на силата на тока (Q I 2 ), може да деактивира източника.

Постоянният електрически ток е непрекъснатото движение на електрони от област с отрицателни (-) към области с положителни (+) заряди през проводящ материал като метална жица. Въпреки че статичният разряд е спонтанно движение на заредени частици от отрицателно заредена повърхност към положително заредена повърхност, няма непрекъснато движение на частици през проводник.

За да се създаде поток от електрони, е необходима верига с постоянен електрически ток. Това е източник на енергия (например батерия) и проводник, който преминава от положителния полюс към отрицателния. Във веригата могат да бъдат включени различни електрически устройства.

Непрекъснато движение на електрони

Правият ток е непрекъснато движение на електрони през проводящ материал като метална жица. Заредените частици се движат към положителния (+) потенциал. За да се създаде поток от електричество, е необходима електрическа верига, състояща се от източник на постоянен ток и проводник, образуващ затворен контур. Добър пример за такава схема е фенерче.

Въпреки че отрицателно заредените електрони се движат през проводника към положителния (+) полюс на захранването, движението на тока се показва в обратна посока. Това е резултат от неудачна и объркваща конвенция. Учените, които експериментираха с токове, вярваха, че електричеството се движи от (+) към (-) и това беше общоприето още преди откриването на електроните. В действителност отрицателно заредените частици се движат към положителния полюс, противоположно на посоката, посочена като посока на протичане на тока. Объркващо е, но веднъж сключено споразумение е трудно да се оправят нещата.

Напрежение, ток и съпротивление

Електричеството, преминаващо през проводник или друг проводник, се характеризира с напрежение U, ток I и съпротивление R. Напрежението е потенциална енергия. Токът е потокът от електрони в проводник, а съпротивлението е неговата сила на триене.

Добър начин да мислим за постоянен електрически ток е да използваме аналогията с водата, която тече през маркуч. Напрежението е потенциалът, който се повишава в единия край на проводника поради излишък от отрицателно заредени електрони. Това е като повишено налягане на водата в маркуча. Потенциалът кара електроните да се движат през жицата в област с положителен заряд. Тази потенциална енергия се нарича напрежение и се измерва във волтове.

Правият електрически ток е потокът от електрони, измерен в ампери. Това е като скоростта на водата, която се движи през маркуч.

Ом е мерна единица за електрическо съпротивление. Атомите на проводника са подредени така, че електроните да преминават с малко триене. В изолатори или лоши проводници атомите предлагат силно съпротивление или възпрепятстват движението на заредени частици. Това е аналогично на триенето на водата в маркуча, докато преминава през него.

Така напрежението е като налягането, потокът е като тока, а хидравличното съпротивление е като електрическото.

Създаване на постоянен ток

Въпреки че статичното електричество може да се разреди през метална жица, то не е източник на постоянен ток. Те са батерии и генератори.

Батериите използват химични реакции за създаване на постоянен ток. Например, автомобилен акумулаторсе състои от оловни пластини, поставени в разтвор на сярна киселина. Когато плочите получат заряд от мрежата или алтернатора на автомобила, те се променят химически и задържат заряда. Този източник на постоянен ток може след това да се използва за захранване на автомобилни фарове и т.н. Проблемът е в това сярна киселинамного корозивен и опасен.

Друга батерия може да се направи независимо от лимон. Не изисква зареждане, но зависи от киселинната реакция на различни метали. Медта и цинкът работят най-добре. Можете да използвате медна тел или монета. Като друг електрод може да се използва галванизиран пирон. Желязото също ще работи, но не толкова добре. Достатъчно за залепване Меден проводники поцинкован пирон в обикновен лимон и измерете напрежението между тях с волтметър. Някои дори успяха да запалят фенерче с тази батерия.

Надежден източник е генераторът, който е направен от тел, навита между северния и южния полюс на магнит.

По този начин постоянният електрически ток е непрекъснатото движение на електрони от отрицателния към положителния полюс на проводник като метална жица. Необходима е верига за преминаване на заредени частици. При него посоката на движение на тока е противоположна на потока от електрони. Веригата се характеризира с такива величини като напрежение, ток и съпротивление. Източниците на постоянен ток са батерии и генератори.

Електрически вериги

Електрическата верига на постоянен ток се състои от източник, към полюсите на който са свързани проводници, свързващи приемниците в затворена верига. Това е предпоставка за преминаване на ток. Веригите могат да бъдат последователни, паралелни или комбинация.

Ако вземете източник на постоянен ток, като батерия, и свържете неговите положителни и отрицателни полюси с проводници към товар, като електрическа крушка, тогава се образува електрическа верига. С други думи, електричеството тече от една клема на батерията към друга. Серийно с лампата може да се монтира превключвател, който при необходимост ще регулира подаването на постоянен електрически ток.

DC източници

Веригата изисква източник на захранване. Като правило за това се използва батерия или акумулатор. Друг източник на енергия е DC генератор. Освен това е възможно да се прекара променлив ток през токоизправителя. Обикновен адаптер, използван с някои преносими устройства (като смартфони), преобразува 220 V AC в постоянно напрежение 5 V.

проводници

Проводниците и товарът трябва да провеждат електричество. Медта или алуминият са добри проводници и имат ниско съпротивление. Волфрамовата нишка в крушка с нажежаема жичка провежда ток, но има голямо съпротивление, което я кара да се нагрява и свети.

Серийно и паралелно свързване

В една електрическа верига няколко устройства, като електрически крушки, могат да бъдат свързани в една линия между положителния и отрицателния полюс на батерията. Такава връзка се нарича серийна. Един проблем с тази подредба е, че ако една крушка изгори, тя действа като превключвател и изключва цялата верига.

Приемниците също могат да бъдат свързани паралелно, така че ако някоя лампа изгасне, веригата няма да бъде изключена. паралелна веригавключването се използва не само в гирлянди за коледно дърво - електрическото окабеляване в къщите също се извършва паралелно. Следователно осветлението и уредите могат да се включват и изключват независимо едно от друго.

Закон на Ом

Законите за постоянния електрически ток включват закона на Ом, който е най-фундаменталната формула за електрически вериги. Според него токът, преминаващ през проводника, е правопропорционален на потенциалната разлика в него. Законът е формулиран за първи път през 1827 г Немският физик Георг Омкогато изследва проводимостта на металите. Законът на Ом най-добре описва прости електрически вериги с постоянен ток. Въпреки че се отнася и за променлив ток, в който случай трябва да се вземат предвид други възможни променливи. Връзката между ток, напрежение и съпротивление ви позволява да изчислите едно физическо количество, ако стойностите на другите две са известни.

Законът на Ом показва връзката между напрежение, ток и съпротивление в проста електрическа верига.. В най-простата си форма се записва като U = I × R. Тук U е напрежение във волтове, I е ток в ампери и R е съпротивление в омове. Така, ако са известни I и R, може да се изчисли U. Ако е необходимо, формулата може да бъде модифицирана чрез алгебрични методи. Например, ако U и R са известни и I трябва да се намери, тогава трябва да се използва уравнението I = U / R. Или, ако U и I са дадени и R трябва да се изчисли, тогава изразът R = U / Аз се използва.

Значението на закона на Ом е, че ако стойността на две променливи в едно уравнение е известна, тогава може да се определи третата. някое от тези физични величиниможе да се измери с волтметър. Повечето волтметри или мултиметри измерват U, I, R на постоянен и променлив ток.

U, I, R изчисляване

DC напрежение с известни ток и съпротивление може да се намери по формулата U = I × R. Например, ако I = 0,2 A и R = 1000 ома, тогава U = 0,2 A * 1000 ома = 200 V.

Ако напрежението и съпротивлението са известни, токът може да се изчисли с помощта на уравнението I = V / R. Например, ако U = 110 V и R = 22000 ома, тогава I = 110 V / 22000 ома = 0,005 A.

Ако напрежението и токът са известни, тогава R = V / I. Ако V = 220 V и I = 5 A, тогава R = 220 V / 5 A = 44 ома.

По този начин, Законът на Ом показва връзката между напрежение, ток и съпротивление в проста електрическа верига.. Може да се прилага както към DC, така и към AC вериги.

DC захранване

Заряд, движещ се във верига (ако не е свръхпроводник), консумира енергия. Това може да доведе до загряване или въртене на двигателя. Електроенергияе скоростта, с която електрическата енергия се преобразува в друга форма като механична енергия, топлина или светлина. Той е равен на произведението на тока и напрежението: P = U × I. Измерва се във ватове. Например, ако U \u003d 220 V и I \u003d 0,5 A, тогава P = 220 V * 0,5 A \u003d 110 W.

2. Електрически ток в металите. Експериментално доказателство за природата на носителите на електрически заряд в металите. Основи на класическата електронна теория на проводимостта в металите.

Идеята за електронната природа на носителите на заряд в металите, която е заложена в теорията на Друде и Лоренц, се основава на редица класически експериментални доказателства.

Първият от тези експерименти е опитът на Rikke (1901), при който през годината ел. токът преминава през три метални цилиндъра (Cu, Al, Cu) със същия радиус, свързани последователно с внимателно полирани краища. Въпреки факта, че общият заряд, преминал през цилиндрите, достигна огромна стойност (около 3,5 * C), не бяха открити промени в масата на най-външните метали. Това беше доказателство за предположението, че в преноса на заряда участват частици с изключително малка маса.

Въпреки малката маса на носителите на заряд, те имат свойството на инерция, което беше използвано в експериментите на Манделщам и Папалекси, а след това в експериментите на Стюарт и Толман, които завъртяха намотката с много голям брой завои до огромен скорост (от порядъка на 300 m/s), след което рязко го спира. В резултат на изместването на зарядите поради инерция, той създаде токов импулс и знаейки размерите и съпротивлението на проводника и големината на тока, записан в експеримента, беше възможно да се изчисли съотношението на заряда към маса на частицата, която се оказа много близка до стойността, която се получава за електрон (1,7 * C /kg).

Основи на класическата електронна теория на проводимостта в металите

Съществуването на свободни електрони в металите се обяснява с факта, че по време на образуването на кристална решетка на метал (в резултат на приближаването на изолирани атоми) валентните електрони, относително слабо свързани с атомните ядра, се отделят от металните атоми , стават „свободни“ и могат да се движат през обема. Положителните метални йони са разположени във възлите на кристалната решетка, а свободните електрони се движат произволно между тях, образувайки вид електронен газ, средният свободен път на електроните е около m ( разстоянието между възлите на решетката).Електроните на проводимостта се сблъскват с йони на решетката, пренасяйки енергия към тях, в резултат на което се установява термодинамично равновесие между електронния газ и решетката.Според теорията на Друде-Лоренц електроните имат еднакви енергия на топлинно движение като молекулите на идеален едноатомен газ и при стайна температура топлинната скорост на електроните ще бъде от порядъци на величина/s, всичките електрони Те се считат за независими и за обяснение на макроскопични явления (например ток) е достатъчно да се знае поведението на един електрон, за да се определи поведението на всички електрони. Следователно такава теория се нарича "едноелектронно приближение" и въпреки опростяването си дава някои задоволителни резултати.

Топлинното хаотично движение на електроните не може да доведе до появата на ток. Когато електрическо поле се приложи към метален проводник, всички електрони придобиват насочено движение, чиято скорост може да бъде оценена от плътността на тока; дори при много високи плътности (от порядъка на 10 -10 A / m), скоростта на подреденото движение е около m / s. Следователно при изчисленията получената скорост на електрона (топлинна + подредена) може да бъде заменена със скоростта на топлинно движение.

Възниква въпросът как да се обясни фактът на мигновеното предаване на електрически сигнали на големи разстояния? Факт е, че електрическият сигнал се носи не от онези електрони, които са в началото на предавателната линия, а от електрическо поле със скорост около 3 * m / s, включващо почти моментално всички електрони по веригата. Следователно електрическият ток възниква почти мигновено със затварянето на веригата

Препоръчваме за четене

електрическо оборудване

Готвене на оризова запеканка като в детската градина

Стабилизатори и UPS

Пилешка супа с консервирана царевица и кашкавал

Монтаж

Пиле с картофи на фурна - най-добрите рецепти

електрическо оборудване

Турция на фурна калории на 100

Антена

Марко Поло - откривател на Азия

Антена

Марко Поло - откривател на Азия