Перевод ампер: ампер [А] в миллиампер [мА] • Конвертер электрического тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

ампер [А] в миллиампер [мА] • Конвертер электрического тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Общие сведения

И. К. Айвазовский. Чесменский бой

Современному комфорту нашей жизни мы обязаны именно электрическому току. Он освещает наши жилища, генерируя излучение в видимом диапазоне световых волн, готовит и подогревает пищу в разнообразных устройствах вроде электроплиток, микроволновых печей, тостеров, избавляя нас от необходимости поиска топлива для костра. Благодаря ему мы быстро перемещаемся в горизонтальной плоскости в электричках, метро и поездах, перемещаемся в вертикальной плоскости на эскалаторах и в кабинах лифтов. Теплу и комфорту в наших жилищах мы обязаны именно электрическому току, который течёт в кондиционерах, вентиляторах и электрообогревателях. Разнообразные электрические машины, приводимые в действие электрическим током, облегчают наш труд, как в быту, так и на производстве. Воистину мы живём в электрическом веке, поскольку именно благодаря электрическому току работают наши компьютеры и смартфоны, Интернет и телевидение, и другие умные электронные устройства. Недаром человечество столько усилий прилагает для выработки электричества на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях — электричество само по себе является самой удобной формой энергии.

Как бы это парадоксально не звучало, но идеи практического использования электрического тока одними из первых взяла на вооружение самая консервативная часть общества — флотские офицеры. Понятно, пробиться наверх в этой закрытой касте было сложным делом, трудно было доказать адмиралам, начинавшим юнгами на парусном флоте, необходимость перехода на цельнометаллические корабли с паровыми двигателями, поэтому младшие офицеры всегда делали ставку на нововведения. Именно успех применения брандеров во время русско-турецкой войны в 1770 году, решившими исход сражения в Чесменской бухте, поставил вопрос о защите портов не только береговыми батареями, но и более современными на тот день средствами защиты — минными заграждениями.

Корабельная радиостанция. 1910 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Разработка подводных мин различных систем велась с начала 19-го века, наиболее удачными конструкциями стали автономные мины, приводимые в действие электричеством. В 70-х гг. 19-го века немецким физиком Генрихом Герцем было изобретено устройство для электрической детонации якорных мин с глубиной постановки до 40 м. Её модификации знакомы нам по историческим фильмам на военно-морскую тематику — это печально известная «рогатая» мина, в которой свинцовый «рог», содержащий ампулу, наполненную электролитом, сминался при контакте с корпусом судна, в результате чего начинала работать простейшая батарея, энергии которой было достаточно для детонации мины.

Радиостанция компании Гудзонова залива. Около 1937 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Моряки первыми оценили потенциал тогда ещё несовершенных мощных источников света — модификаций свечей Яблочкова, у которых источником света служила электрическая дуга и светящийся раскалённый положительный угольный электрод — для использования в целях сигнализации и освещения поля боя. Использование прожекторов давало подавляющее преимущество стороне, применивших их в ночных сражениях или просто использующих их как средство сигнализации для передачи информации и координации действий морских соединений. А оснащённые мощными прожекторами маяки упрощали навигацию в прибрежных опасных водах.

Электронная вакуумная лампа, ок. 1921 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Не удивительно, что именно флот принял на ура способы беспроводной передачи информации — моряков не смущали большие размеры первых радиостанций, поскольку помещения кораблей позволяли разместить столь совершенные, хотя на тот момент и весьма громоздкие, устройства связи.

Электрические машины помогали упростить заряжание корабельных пушек, а электрические силовые агрегаты поворота орудийных башен повышали маневренность нанесения пушечных ударов. Команды, передаваемые по корабельному телеграфу, повышали оперативность взаимодействия всей команды, что давало немалое преимущество в боевых столкновениях.

Самым ужасающим применением электрического тока в истории флота было использование рейдерских дизель-электрических подлодок класса U Третьим Рейхом. Субмарины «Волчьей стаи» Гитлера потопили много судов транспортного флота союзников — достаточно вспомнить о печальной судьбе конвоя PQ-17.

Радиопередатчик из Дрюммонвилля, Квебек, ок. 1926. Канадский музей науки и техники, Оттава

Британским морякам удалось добыть несколько экземпляров шифровальных машин «Энигма» (Загадка), а британская разведка успешно расшифровала её код. Один из выдающихся ученых, который над этим работал — Алан Тьюринг, известный своим вкладом в основы информатики. Получив доступ к радиодепешам адмирала Дёница, союзный флот и береговая авиация смогли загнать «Волчью стаю» обратно к берегам Норвегии, Германии и Дании, поэтому операции с применением подлодок с 1943 года были ограничены краткосрочными рейдами.

Телеграфный ключ, ок. 1915. Канадский музей науки и техники, Оттава

Гитлер планировал оснастить свои подлодки ракетами Фау-2 для атак на восточное побережье США. К счастью, стремительные атаки союзников на Западном и Восточном фронтах не позволили этим планам осуществиться.

Современный флот немыслим без авианосцев и атомных подводных лодок, энергонезависимость которых обеспечивается атомными реакторами, удачно сочетающими в себе технологии 19-го века пара, технологии 20-го века электричества, и атомные технологии 21-го века. Реакторы атомоходов генерируют электрический ток в количестве, достаточном для обеспечения жизнедеятельности целого города.

Помимо этого, моряки вновь обратили своё внимание на электричество и апробируют применение рельсотронов — электрических пушек для стрельбы кинетическими снарядами, имеющими огромную разрушительную силу.

Джеймс Клерк Максвелл. Скульптура Александра Штоддарта. Фото Ад Мескенс. Wikimedia Commons.

Историческая справка

С появлением надёжных электрохимических источников постоянного тока, разработанных итальянским физиком Алессандро Вольта, целая плеяда замечательных учёных из разных стран занялись исследованием явлений, связанных с электрическим током, и разработкой его практического применения во многих областях науки и техники. Достаточно вспомнить немецкого учёного Георга Ома, сформулировавшего закон протекания тока для элементарной электрической цепи; немецкого физика Густава Роберта Кирхгофа, разработавшего методы расчёта сложных электрических цепей; французского физика Андре Мари Ампера, открывшего закон взаимодействия для постоянных электрических токов. Работы английского физика Джеймса Прескотта Джоуля и российского учёного Эмиля Христиановича Ленца, привели, независимо друг от друга, к открытию закона количественной оценки теплового действия электрического тока.

Портрет Хендрика Антона Лоренца (1916 г.) кисти Менсо Камерлинг-Оннеса (1860–1925)

Дальнейшим развитием исследования свойств электрического тока были работы британского физика Джеймса Кларка Максвелла, заложившего основы современной электродинамики, которые ныне известны как уравнения Максвелла. Также Максвелл разработал электромагнитную теорию света, предсказав многие явления (электромагнитные волны, давление электромагнитного излучения). Позднее немецкий учёный Генрих Рудольф Герц экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн; его работы по исследованию отражения, интерференции, дифракции и поляризации электромагнитных волн легли в основу создания радио.

Жан-Батист Био (1774–1862)

Работы французских физиков Жана-Батиста Био и Феликса Савара, экспериментально открывшими проявления магнетизма при протекании постоянного тока, и замечательного французского математика Пьера-Симона Лапласа, обобщившего их результаты в виде математической закономерности, впервые связали две стороны одного явления, положив начало электромагнетизму. Эстафету от этих учёных принял гениальный британский физик Майкл Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции и положивший начало современной электротехнике.

Огромный вклад в объяснение природы электрического тока внёс нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц, создавший классическую электронную теорию и получивший выражение для силы, действующей на движущийся заряд со стороны электромагнитного поля.

Электрический ток. Определения

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. В силу этого ток определяется как количество зарядов, прошедшее через сечение проводника в единицу времени:

I = q / t где q — заряд в кулонах, t — время в секундах, I — ток в амперах

Другое определение электрического тока связано со свойствами проводников и описывается законом Ома:

I = U/R где U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах, I — ток в амперах

Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах — наноамперах (миллиардная доля ампера, нА), микроамперах (миллионная доля ампера, мкА), миллиамперах (тысячная доля ампера, мА), килоамперах (тысячах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).

Размерность тока в системе СИ определяется как

[А] = [Кл] / [сек]

Особенности протекания электрического тока в различных средах. Физика явлений

Алюминий — прекрасный проводник и поэтому широко используется для изготовления электрических кабелей

Электрический ток в твердых телах: металлах, полупроводниках и диэлектриках

При рассмотрении вопроса протекания электрического тока надо учитывать наличие различных носителей тока — элементарных зарядов — характерных для данного физического состояния вещества. Само по себе вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Уникальным примером таких состояний, наблюдаемых в обычных условиях, могут служить состояния дигидрогена монооксида, или, иначе, гидроксида водорода, а попросту — обыкновенной воды. Мы наблюдаем её твердую фазу, доставая кусочки льда из морозильника для охлаждения напитков, основой для большей части которых является вода в жидком состоянии. А при заварке чая или растворимого кофе мы заливаем его кипятком, причём готовность последнего контролируется появлением тумана, состоящего из капелек воды, которая конденсируется в холодном воздухе из газообразного водяного пара, выходящего из носика чайника.

Существует также четвёртое состояние вещества, называемое плазмой, из которой состоят верхние слои звёзд, ионосфера Земли, пламя, электрическая дуга и вещество в люминесцентных лампах. Высокотемпературная плазма с трудом воспроизводится в условиях земных лабораторий, поскольку требует очень высоких температур — более 1 000 000 K.

Эти высоковольтные воздушные коммутаторы содержат две основные детали: рубильник и изолятор, который устанавливаются в разрыв провода

С точки зрения структуры твёрдые тела подразделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллические вещества имеют упорядоченную геометрическую структуру; атомы или молекулы такого вещества образуют своеобразные объёмные или плоские решётки; к кристаллическим материалам относятся металлы, их сплавы и полупроводники. Та же вода в виде снежинок (кристаллов разнообразных не повторяющих форм) прекрасно иллюстрирует представление о кристаллических веществах. Аморфные вещества кристаллической решётки не имеют; такое строение характерно для диэлектриков.

В обычных условиях ток в твёрдых материалах протекает за счёт перемещения свободных электронов, образующихся из валентных электронов атомов. С точки зрения поведения материалов при пропускании через них электрического тока, последние подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Свойства различных материалов, согласно зонной теории проводимости, определяются шириной запрещённой зоны, в которой не могут находиться электроны. Изоляторы имеют самую широкую запрещённую зону, иногда достигающую 15 эВ. При температуре абсолютного нуля у изоляторов и полупроводников электронов в зоне проводимости нет, но при комнатной температуре в ней уже будет некоторое количество электронов, выбитых из валентной зоны за счет тепловой энергии. В проводниках (металлах) зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому при температуре абсолютного нуля имеется достаточно большое количество электронов — проводников тока, что сохраняется и при более высоких температурах материалов, вплоть до их полного расплавления. Полупроводники имеют небольшие запрещённые зоны, и их способность проводить электрический ток сильно зависит от температуры, радиации и других факторов, а также от наличия примесей.

Трансформатор с магнитопроводом из пластин. На краях хорошо видны Ш-образные и замыкающие пластины из трансформаторной стали

Отдельным случаем считается протекание электрического тока через так называемые сверхпроводники — материалы, имеющие нулевое сопротивление протеканию тока. Электроны проводимости таких материалов образуют ансамбли частиц, связанные между собой за счёт квантовых эффектов.

Изоляторы, как следует из их названия, крайне плохо проводят электрический ток. Это свойство изоляторов используется для ограничения протекания тока между проводящими поверхностями различных материалов.

Помимо существования токов в проводниках при неизменном магнитном поле, при наличии переменного тока и связанного с ним переменного магнитного поля возникают эффекты, связанные с его изменением или так называемые «вихревые» токи, иначе называемые токами Фуко. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи, которые не текут по определённым путям в проводах, а, замыкаясь в проводнике, образуют вихревые контуры.

Вихревые токи проявляют скин-эффект, сводящийся к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника, что приводит к потерям энергии. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют разделение магнитопроводов переменного тока на отдельные, электрически изолированные, пластины.

Хромированная пластмассовая душевая головка

Электрический ток в жидкостях (электролитах)

Все жидкости, в той или иной мере, способны проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Такие жидкости называются электролитами. Носителями тока в них являются положительно и отрицательно заряженные ионы — соответственно катионы и анионы, которые существуют в растворе веществ вследствие электролитической диссоциации. Ток в электролитах за счёт перемещения ионов, в отличие от тока за счёт перемещения электронов, характерного для металлов, сопровождается переносом вещества к электродам с образованием вблизи них новых химических соединений или осаждением этих веществ или новых соединений на электродах.

Это явление заложило основу современной электрохимии, дав количественные определения грамм-эквивалентам различных химических веществ, тем самым превратив неорганическую химию в точную науку. Дальнейшее развитие химии электролитов позволило создать однократно заряжаемые и перезаряжаемые источники химического тока (сухие батареи, аккумуляторы и топливные элементы), которые, в свою очередь, дали огромный толчок в развитии техники. Достаточно заглянуть под капот своего автомобиля, чтобы увидеть результаты усилий поколений учёных и инженеров-химиков в виде автомобильного аккумулятора.

Автомобильный аккумулятор, установленный в автомобиле Honda 2012 г.

Большое количество технологических процессов, основанных на протекании тока в электролитах, позволяет не только придать эффектный вид конечным изделиям (хромирование и никелирование), но и защитить их от коррозии. Процессы электрохимического осаждения и электрохимического травления составляют основу производства современной электроники. Ныне это самые востребованные технологические процессы, число изготавливаемых компонентов по этим технологиям исчисляется десятками миллиардов единиц в год.

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах обусловлен наличием в них свободных электронов и ионов. Для газов, в силу их разрежённости, характерна большая длина пробега до столкновения молекул и ионов; из-за этого протекание тока в нормальных условиях через них относительно затруднено. То же самое можно утверждать относительно смесей газов. Природной смесью газов является атмосферный воздух, который в электротехнике считается неплохим изолятором. Это характерно и для других газов и их смесей при обычных физических условиях.

Отвертка-пробник с неоновой лампой, показывающая наличие напряжения 220 В

Протекание тока в газах очень сильно зависит от различных физических факторов, как-то: давления, температуры, состава смеси. Помимо этого, действие оказывают различного рода ионизирующие излучения. Так, например, будучи освещёнными ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, или находясь под действием катодных или анодных частиц или частиц, испускаемых радиоактивными веществами, или, наконец, под действием высокой температуры, газы приобретают свойство лучше проводить электрический ток.

Эндотермический процесс образования ионов в результате поглощения энергии электрически нейтральными атомами или молекулами газа называется ионизацией. Получив достаточную энергию, электрон или несколько электронов внешней электронной оболочки, преодолевая потенциальный барьер, покидают атом или молекулу, становясь свободными электронами. Атом или молекула газа становятся при этом положительно заряженными ионами. Свободные электроны могут присоединяться к нейтральным атомам или молекулам, образуя отрицательно заряженные ионы. Положительные ионы могут обратно захватывать свободные электроны при столкновении, становясь при этом опять электрически нейтральными. Этот процесс называется рекомбинацией.

Прохождение тока через газовую среду сопровождается изменением состояния газа, что предопределяет сложный характер зависимости тока от приложенного напряжения и, в общем, подчиняется закону Ома только при малых токах.

Различают несамостоятельный и самостоятельные разряды в газах. При несамостоятельном разряде ток в газе существует только при наличии внешних ионизирующих факторов, при их отсутствии сколь-нибудь значительного тока в газе нет. При самостоятельном разряде ток поддерживается за счёт ударной ионизации нейтральных атомов и молекул при столкновении с ускоренными электрическим полем свободными электронами и ионами даже после снятия внешних ионизирующих воздействий.

Тихий разряд. Вольт-амперная характеристика.

Несамостоятельный разряд при малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе называется тихим разрядом. При повышении напряжения сила тока сначала увеличивается пропорционально напряжению (участок ОА на вольт-амперной характеристике тихого разряда), затем рост тока замедляется (участок кривой АВ). Когда все частицы, возникшие под действием ионизатора, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок графика ВС). При дальнейшем повышении напряжения ток снова возрастает, и тихий разряд переходит в несамостоятельный лавинный разряд. Разновидность несамостоятельного разряда — тлеющий разряд, который создаёт свет в газоразрядных лампах различного цвета и назначения.

Переход несамостоятельного электрического разряда в газе в самостоятельный разряд характеризуется резким увеличением тока (точка Е на кривой вольт-амперной характеристики). Он называется электрическим пробоем газа.

Электронная лампа-вспышка с наполненной ксеноном трубкой (обведена красным прямоугольником)

Все вышеперечисленные типы разрядов относятся к установившимся типам разрядов, основные характеристики которых не зависят от времени. Помимо установившихся разрядов, существуют разряды неустановившиеся, возникающие обычно в сильных неоднородных электрических полях, например у заостренных и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Различают два типа неустановившихся разрядов: коронный и искровой разряды.

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, просто он представляет собой повторяющийся процесс поджига несамостоятельного разряда в ограниченном пространстве возле проводников. Примером коронного разряда может служить свечение атмосферного воздуха вблизи высоко поднятых антенн, громоотводов или высоковольтных линий электропередач. Возникновение коронного разряда на линиях электропередач приводит к потерям электроэнергии. В прежние времена это свечение на верхушках мачт было знакомо морякам парусного флота как огоньки святого Эльма. Коронный разряд применяется в лазерных принтерах и электрографических копировальных устройствах, где он формируется коротроном — металлической струной, на которую подано высокое напряжение. Это необходимо для ионизации газа с целью нанесения заряда на фоточувствительный барабан. В данном случае коронный разряд приносит пользу.

Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою и имеет вид прерывистых ярких разветвляющихся, заполненных ионизированным газом нитей-каналов, возникающих и исчезающих, сопровождаемые выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Примером естественного искрового разряда может служить молния, где ток может достигать значений в десятки килоампер. Образованию собственно молнии предшествует создание канала проводимости, так называемого нисходящего «тёмного» лидера, образующего совместно с индуцированным восходящим лидером проводящий канал. Молния представляет собой обычно многократный искровой разряд в образованном канале проводимости. Мощный искровой разряд нашёл своё техническое применение также и в компактных фотовспышках, в которых разряд происходит между электродами трубки из кварцевого стекла, наполненной смесью ионизированных благородных газов.

Длительный поддерживаемый пробой газа носит название дугового разряда и применяется в сварочной технике, являющейся краеугольным камнем технологий создания стальных конструкций нашего времени, от небоскрёбов до авианосцев и автомобилей. Он применяется как для сварки, так и для резки металлов; различие в процессах обусловлено силой протекающего тока. При относительно меньших значениях тока происходит сварка металлов, при более высоких значениях тока дугового разряда — идёт резка металла за счёт удаления расплавленного металла из-под электрической дуги различными методами.

Другим применением дугового разряда в газах служат газоразрядные лампы освещения, которые разгоняют тьму на наших улицах, площадях и стадионах (натриевые лампы) или автомобильные галогенные лампы, которые сейчас заменили обычные лампы накаливания в автомобильных фарах.

Электрический ток в вакууме

Электронная лампа в радиопередающей станции. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вакуум является идеальным диэлектриком, поэтому электрический ток в вакууме возможен только при наличии свободных носителей в виде электронов или ионов, которые генерируются за счёт термо- или фотоэмиссии, или иными методами.

Такие передающие телевизионные камеры использовались в восьмидесятых годах прошлого века. Канадский музей науки и техники, Оттава

Основным методом получения тока в вакууме за счёт электронов является метод термоэлектронной эмиссии электронов металлами. Вокруг разогретого электрода, называемого катодом, образуется облако из свободных электронов, которые и обеспечивают протекание электрического тока при наличии второго электрода, называемого анодом, при условии наличия между ними соответствующего напряжения требуемой полярности. Такие электровакуумные приборы называются диодами и обладают свойством односторонней проводимости тока, запираясь при обратном напряжении. Это свойство применяется для выпрямления переменного тока, преобразуемого системой из диодов в импульсный ток постоянного направления.

Добавление дополнительного электрода, называемого сеткой, расположенной вблизи катода, позволяет получить усилительный элемент триод, в котором малые изменения напряжения на сетке относительно катода позволяют получить значительные изменения протекающего тока, и, соответственно, значительные изменения напряжения на нагрузке, включённой последовательно с лампой относительно источника питания, что и используется для усиления различных сигналов.

Применение электровакуумных приборов в виде триодов и приборов с большим числом сеток различного назначения (тетродов, пентодов и даже гептодов), произвело революцию в деле генерации и усиления радиочастотных сигналов, и привело к созданию современных систем радио и телевещания.

Современный видеопроектор

Исторически первым было развитие именно радиовещания, так как методы преобразования относительно низкочастотных сигналов и их передача, равно как и схемотехника приёмных устройств с усилением и преобразованием радиочастоты и превращением её в акустический сигнал были относительно просты.

При создании телевидения для преобразования оптических сигналов применялись электровакуумные приборы — иконоскопы, где электроны эмитировались за счёт фотоэмиссии от падающего света. Дальнейшее усиление сигнала выполнялось усилителями на электронных лампах. Для обратного преобразования телевизионного сигнала служили кинескопы, дающие изображение за счёт флюоресценции материала экрана под воздействием электронов, разгоняемых до высоких энергий под воздействием ускоряющего напряжения. Синхронизированная система считывания сигналов иконоскопа и система развёртки изображения кинескопа создавали телевизионное изображение. Первые кинескопы были монохромными.

Сканирующий электронный микроскоп SU3500 в Университете Торонто, факультет технологии материалов

В дальнейшем были созданы системы цветного телевидения, в котором считывающие изображение иконоскопы реагировали только на свой цвет (красный, синий или зелёный). Излучающие элементы кинескопов (цветной люминофор), за счёт протекания тока, вырабатываемого так называемыми «электронными пушками», реагируя на попадание в них ускоренных электронов, излучали свет в определённом диапазоне соответствующей интенсивности. Чтобы лучи от пушек каждого цвета попадали на свой люминофор, использовали специальные экранирующие маски.

Современная аппаратура телевидения и радиовещания выполняется на более прогрессивных элементах с меньшим энергопотреблением — полупроводниках.

Одним из широко распространённых методов получения изображения внутренних органов является метод рентгеноскопии, при котором эмитируемые катодом электроны получают столь значительное ускорение, что при попадании на анод генерируют рентгеновское излучение, способное проникать через мягкие ткани тела человека. Рентгенограммы дают в руки медиков уникальную информацию о повреждениях костей, состоянии зубов и некоторых внутренних органов, выявляя даже такое грозное заболевание, как рак лёгких.

Лампа бегущей волны (ЛБВ) диапазона С. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вообще, электрические токи, сформированные в результате движения электронов в вакууме, имеют широчайшую область применения, к которой относятся все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры, электронные микроскопы, вакуумные генераторы сверхвысокой частоты, в виде ламп бегущей волны, клистронов и магнетронов. Именно магнетроны, кстати, подогревают или готовят нам пищу в микроволновых печах.

Большое значение в последнее время имеет технология нанесения плёночных покрытий в вакууме, которые играют роль как защитно-декоративного, так и функционального покрытия. В качестве таких покрытий применяются покрытия металлами и их сплавами, и их соединениями с кислородом, азотом и углеродом. Такие покрытия изменяют электрические, оптические, механические, магнитные, коррозионные и каталитические свойства покрываемых поверхностей, либо сочетают сразу несколько свойств.

Сложный химический состав покрытий можно получать только с использованием техники ионного распыления в вакууме, разновидностями которой являются катодное распыление или его промышленная модификация — магнетронное распыление. В конечном итоге именно электрический ток за счёт ионов производит осаждение компонентов на осаждаемую поверхность, придавая ей новые свойства.

Именно таким способом можно получать так называемые ионные реактивные покрытия (плёнки нитридов, карбидов, оксидов металлов), обладающих комплексом экстраординарных механических, теплофизических и оптических свойств (с высокой твёрдостью, износостойкостью, электро- и теплопроводностью, оптической плотностью), которые невозможно получить иными методами.

Электрический ток в биологии и медицине

Учебная операционная в Научно-исследовательском институте им. Ли Кашина, Торонто, Канада. Используемые при обучении роботизированные пациенты-манекены умеют моргать, дышать, кричать, демонстрировать симптомы болезней и кровотечения

Знание поведения токов в биологических объектах даёт в руки биологов и медиков мощный метод исследования, диагностики и лечения.

С точки зрения электрохимии все биологические объекты содержат электролиты, вне зависимости от особенностей структуры данного объекта.

При рассмотрении протекания тока через биологические объекты необходимо учитывать их клеточное строение. Существенным элементом клетки является клеточная мембрана — внешняя оболочка, ограждающая клетку от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды за счёт ее избирательной проницаемости для различных веществ. С точки зрения физики, клеточную мембрану можно представить себе в виде параллельного соединения конденсатора и нескольких цепочек из соединенных последовательно источника тока и резистора. Это предопределяет зависимость электропроводности биологического материала от частоты прилагаемого напряжения и формы его колебаний.

Объемное представление нервных путей, соединяющих различные области мозга. Изображение получено с помощью диффузионной тензорной визуализации (ДТВ) — неинвазивного метода исследований мозга.

Биологическая ткань состоит из клеток собственно органа, межклеточной жидкости (лимфы), кровеносных сосудов и нервных клеток. Последние в ответ на воздействие электрического тока отвечают возбуждением, заставляя сокращаться и расслабляться мышцы и кровеносные сосуды животного. Следует отметить, что протекание тока в биологической ткани носит нелинейный характер.

Классическим примером воздействия электрического тока на биологический объект могут служить опыты итальянского врача, анатома, физиолога и физика Луиджи Гальвани, ставшего одним из основателей электрофизиологии. В его опытах пропускание электрического тока через нервы лапки лягушки приводило к сокращению мышц и подергиванию ножки. В 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» было описано сделанное Гальвани знаменитое открытие. Сами явления, открытые Гальвани, долгое время в учебниках и научных статьях назывались «гальванизмом». Этот термин и доныне сохраняется в названии некоторых аппаратов и процессов.

Дальнейшее развитие электрофизиологии тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

Биологические объекты в ходе своей жизнедеятельности создают не только микротоки, но и большие напряжения и токи. Значительно раньше Гальвани английский анатом Джон Уолш доказал электрическую природу удара ската, а шотландский хирург и анатом Джон Хантер дал точное описание электрического органа этого животного. Исследования Уолша и Хантера были опубликованы в 1773 году.

Функциональная магнитно-резонансная томография или фМРТ — неинвазивная методика нейровизуализации, позволяющая измерять активность мозга по изменениям в токе крови в кровеносных сосудах

В современной биологии и медицине применяются различные методы исследования живых организмов, как инвазивные, так и неинвазивные.

Классическим примером инвазивных методов является лабораторная крыса с пучком вживлённых в мозг электродов, бегающая по лабиринтам или решающая другие задачки, поставленные перед ней учёными.

К неинвазивным методам относятся такие, всем знакомые исследования, как снятие энцефалограммы или электрокардиограммы. При этом электроды, считывающие биотоки сердца или мозга, снимают токи прямо с кожи обследуемого. Для улучшения контакта с электродами кожа смачивается физиологическим раствором, который является неплохим проводящим электролитом.

Помимо применения электрического тока при научных исследованиях и техническом контроле состояния различных химических процессов и реакций, одним из самых драматических моментов его применения, известного широкой публике, является запуск «остановившегося» сердца какого-либо героя современного фильма.

Автоматический дефибриллятор для обучения лиц, не являющихся медработниками

Действительно, протекание кратковременного импульса значительного тока лишь в единичных случаях способно запустить остановившееся сердце. Чаще всего происходит восстановление его нормального ритма из состояния хаотичных судорожных сокращений, называемого фибрилляцией сердца. Приборы, применяющиеся для восстановления нормального ритма сокращений сердца, называются дефибрилляторами. Современный автоматический дефибриллятор сам снимает кардиограмму, определяет фибрилляцию желудочков сердца и самостоятельно решает – бить током или не бить – может быть достаточно пропустить через сердце небольшой запускающий импульс. Существует тенденция установления автоматических дефибрилляторов в общественных местах, что может существенно сократить количество смертей из-за неожиданной остановки сердца.

У практикующих врачей скорой помощи не возникает никакого сомнения по поводу применения метода дефибрилляции – обученные быстро определять физическое состояние пациента по кардиограмме, они принимают решение значительно быстрее автоматического дефибриллятора, предназначенного для широкой публики.

Тут же уместно будет упомянуть об искусственных водителях сердечного ритма, иначе называемых кардиостимуляторами. Эти приборы вживляются под кожу или под грудную мышцу человека, и такой аппарат через электроды подаёт на миокард (сердечную мышцу) импульсы тока напряжением около 3 В, стимулируя нормальную работу сердца. Современные электрокардиостимуляторы способны обеспечить бесперебойную работу в течение 6–14 лет.

Характеристики электрического тока, его генерация и применение

Электрический ток характеризуется величиной и формой. По его поведению с течением времени различают постоянный ток (не изменяющийся с течением времени), апериодический ток (произвольно изменяющийся с течением времени) и переменный ток (изменяющийся с течением времени по определённому, как правило, периодическому закону). Иногда для решения различных задач требуется одновременное наличие постоянного и переменного тока. В таком случае говорят о переменном токе с постоянной составляющей.

Токамак-де-Варен — токамак-реактор в г. Варен, пров. Квебек в 1981 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Исторически первым появился трибоэлектрический генератор тока, который вырабатывал ток за счёт трения шерсти о кусок янтаря. Более совершенные генераторы тока такого типа сейчас называются генераторами Ван де Граафа, по имени изобретателя первого технического решения таких машин.

Как указывалось выше, итальянским физиком Алессандро Вольта был изобретён электрохимический генератор постоянного тока, ставший предшественником сухих батарей, аккумуляторов и топливных элементов, которые мы пользуемся и поныне как удобными источниками тока для разнообразных устройств — от наручных часов и смартфонов до просто автомобильных аккумуляторов и тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla.

Помимо этих генераторов постоянного тока, существуют генераторы тока на прямом ядерном распаде изотопов и магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) тока, которые пока имеют ограниченное применение в силу своей маломощности, слабой технологической основы для широкого применения и по другим причинам. Тем не менее, радиоизотопные источники энергии широко применяются там, где нужна полная автономность: в космосе, на глубоководных аппаратах и гидроакустических станциях, на маяках, бакенах, а также на Крайнем Севере, в Арктике и Антарктике.

Коллектор в мотор-генераторе, ок. 1904 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

В электротехнике генераторы тока подразделяются на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.

Все эти генераторы основаны на явлении электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году. Фарадей построил первый маломощный униполярный генератор, дающий постоянный ток. Первый генератор переменного тока был предложен анонимным автором под латинскими инициалами Р.М. в письме к Фарадею в 1832 году. После опубликования письма, Фарадей получил благодарственное письмо от того же анонима со схемой усовершенствованного генератора в 1833 году, в котором использовалось дополнительное стальное кольцо (ярмо) для замыкания магнитных потоков сердечников обмоток.

Однако в то время для переменного тока еще не нашлось применения, так как для всех практических применений электричества того времени (минная электротехника, электрохимия, только что зародившаяся электромагнитная телеграфия, первые электродвигатели) требовался постоянный ток. Поэтому в последующем изобретатели направили свои усилия на построение генераторов, дающих постоянный электрический ток, разрабатывая для этих целей разнообразные коммутационные устройства.

Одним из первых генераторов, получившим практическое применение, был магнитоэлектрический генератор российского академика Б. С. Якоби. Этот генератор был принят на вооружение гальванических команд русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Улучшенные модификации генератора Якоби до сих пор используются для удалённого приведения в действие минных зарядов, что нашло широкое отображение в военно-исторических фильмах, в которых диверсанты или партизаны подрывают мосты, поезда или другие объекты.

Объектив лазера в приводе компакт-диска

В дальнейшем борьба между генерацией постоянного или переменного тока с переменным успехом велась среди изобретателей и инженеров–практиков, приведшая к апогею противостояния титанов современной электроэнергетики: Томаса Эдисона с компанией Дженерал Электрик с одной стороны, и Николой Тесла с компанией Вестингауз, с другой стороны. Победил мощный капитал, и разработки Тесла в области генерации, передачи, и трансформации переменного электрического тока стали общенациональным достоянием американского общества, что, в немалой степени, позднее способствовало технологическому доминированию США.

Помимо собственно генерации электричества для разнообразных нужд, основанной на преобразовании механического движения в электричество, за счёт обратимости электрических машин появилась возможность обратного преобразования электрического тока в механическое движение, реализуемая электродвигателями постоянного и переменного тока. Пожалуй, это самые распространённые машины современности, включающие в себя стартеры автомобилей и мотоциклов, приводы промышленных станков и разнообразных бытовых устройств. Используя различные модификации подобных устройств, мы стали мастерами на все руки, мы умеем строгать, пилить, сверлить и фрезеровать. А в наших компьютерах, благодаря миниатюрным прецизионным двигателям постоянного тока, крутятся приводы жёстких и оптических дисков.

Кроме привычных электромеханических двигателей, за счёт протекания электрического тока работают ионные двигатели, использующие принцип реактивного движения при выбросе ускоренных ионов вещества, Пока, в основном, они применяются в космическом пространстве на малых спутниках для выведения их на нужные орбиты. А фотонные двигатели 22-го века, которые существуют пока только в проекте и которые понесут наши будущие межзвёздные корабли с субсветовой скоростью, скорее всего, тоже будут работать на электрическом токе.

Стрелочный мультиметр со снятой верхней крышкой

Для создания электронных элементов и при выращивании кристаллов различного назначения по технологическим причинам требуются сверхстабильные генераторы постоянного тока. Такие прецизионные генераторы постоянного тока на электронных компонентах называются стабилизаторами тока.

Измерение силы электрического тока

Необходимо отметить, что приборы для измерения тока (микроамперметры, миллиамперметры, амперметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу конструкций и принципам действия — это могут быть приборы постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты.

По принципу действия различают электромеханические, магнитоэлектрические, электромагнитные, магнитодинамические, электродинамические, индукционные, термоэлектрические и электронные приборы. Большинство стрелочных приборов для измерения токов состоит из комбинации подвижной/неподвижной рамки с намотанной катушкой и неподвижного/подвижного магнитов. Вследствие такой конструкции типичный амперметр имеет эквивалентную схему из последовательно соединённых индуктивности и сопротивления, шунтированных ёмкостью. Из-за этого частотная характеристика стрелочных амперметров имеет завал по высоким частотам.

Подвижная рамка с катушкой, стрелкой и пружинами, используемая в гальванометре показанного выше мультиметра. Некоторые до сих пор предпочитают пользоваться стрелочными приборами, конструкция которых с конца 19-го века остается практически неизменной

Основой для них является миниатюрный гальванометр, а различные пределы измерения достигаются применением дополнительных шунтов — резисторов с малым сопротивлением, которое на порядки ниже сопротивления измерительного гальванометра. Таким образом, на основе одного прибора могут быть созданы приборы для измерения токов различных диапазонов – микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и даже килоамперметры.

Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого тока — он может быть функцией времени и иметь различную форму — быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ радиотехнических цепей и устройств. Различают следующие значения токов:

• мгновенное,
• амплитудное,
• среднее,
• среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение тока I _i — это значение тока в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение тока I_m — это наибольшее мгновенное значение тока за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение тока I определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений тока.

Все стрелочные амперметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях тока.

Среднее значение (постоянная составляющая) тока — это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Разность между максимальным и минимальным значениями тока сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения тока используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы — на их экранах отображается не только форма напряжения/тока, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение тока с помощью осциллографа

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению действующего и пикового значения тока синусоидального и треугольного сигналов с использованием генератора сигналов, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов (FG) нагружен на последовательное соединение мультиметра (MM), сопротивление шунта R_s=100 Ом и сопротивление нагрузки R в 1 кОм. Осциллограф OS подключен параллельно сопротивлению шунта R_s. Значение сопротивления шунта выбирается из условия R_s <<R. При проведении опытов учтём то обстоятельство, что рабочая частота осциллографа значительно выше рабочей частоты мультиметра.

Опыт 1

Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 Герц и амплитудой 9 Вольт. Нажмем очень удобную кнопку Auto Set и будем наблюдать на экране сигнал, показанный на рис. 1. Размах сигнала — около пяти больших делений при цене деления 200 мВ. Мультиметр при этом показывает значение тока в 3,1 мА. Осциллограф определяет среднеквадратичное значение напряжения сигнала на измерительном резисторе U=312 мВ. Действующее значение тока через резистор R_s определяется по закону Ома:

I_RMS = U_RMS/R = 0,31 В / 100 Ом = 3,1 мА,

что соответствует показаниям мультиметра (3,10 мА). Отметим, что размах тока через нашу цепь из включенных последовательно двух резисторов и мультиметра равен

I_P-P = U_P-P/R = 0,89 В / 100 Ом = 8,9 мА

Известно, что пиковое и действующее значения тока и напряжения для синусоидального сигнала отличаются в √2 раз. Если умножить I_RMS = 3,1 мА на √2, получим 4,38. Удвоим это значение и мы получим 8,8 мА, что почти соответствует току, измеренному с помощью осциллографа (8,9 мА).

Опыт 2

Уменьшим сигнал от генератора вдвое. Размах изображения на осциллографе уменьшится ровно приблизительно вдвое (464 мВ) и мультиметр покажет приблизительно уменьшенное вдвое значение тока 1,55 мА. Определим показания действующего значения тока на осциллографе:

I_RMS = U_RMS/R = 0,152 В / 100 Ом = 1,52 мА,

что приблизительно соответствует показаниям мультиметра (1,55 мА).

Опыт 3

Увеличим частоту генератора до 10 кГц. При этом изображение на осциллографе изменится, но размах сигнала останется прежним, а показания мультиметра уменьшатся — сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра.

Опыт 4

Вернёмся к исходной частоте 60 Герц и напряжению 9 В генератора сигналов, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением тока, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее значение тока сигнала. Осциллограф также показывает уменьшение среднеквадратичного значения напряжения, измеренного на резисторе R_s=100 Ом.

Техника безопасности при измерении тока и напряжения

Самодельный пьедестал-стойка с полнофункциональным телесуфлёром и мониторами для домашней видеостудии

• Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния при измерении токов даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:
• Не проводить измерения токов, требующих определённых профессиональных навыков ( при напряжении свыше 1000 В).
• Не производить измерения токов в труднодоступных местах или на высоте.
• При измерениях в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
• Пользоваться исправным измерительным инструментом.
• В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
• Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
• Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Автор статьи: Сергей Акишкин

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

ампер [А] в миллиампер [мА] • Конвертер электрического тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Общие сведения

И. К. Айвазовский. Чесменский бой

Современному комфорту нашей жизни мы обязаны именно электрическому току. Он освещает наши жилища, генерируя излучение в видимом диапазоне световых волн, готовит и подогревает пищу в разнообразных устройствах вроде электроплиток, микроволновых печей, тостеров, избавляя нас от необходимости поиска топлива для костра. Благодаря ему мы быстро перемещаемся в горизонтальной плоскости в электричках, метро и поездах, перемещаемся в вертикальной плоскости на эскалаторах и в кабинах лифтов. Теплу и комфорту в наших жилищах мы обязаны именно электрическому току, который течёт в кондиционерах, вентиляторах и электрообогревателях. Разнообразные электрические машины, приводимые в действие электрическим током, облегчают наш труд, как в быту, так и на производстве. Воистину мы живём в электрическом веке, поскольку именно благодаря электрическому току работают наши компьютеры и смартфоны, Интернет и телевидение, и другие умные электронные устройства. Недаром человечество столько усилий прилагает для выработки электричества на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях — электричество само по себе является самой удобной формой энергии.

Как бы это парадоксально не звучало, но идеи практического использования электрического тока одними из первых взяла на вооружение самая консервативная часть общества — флотские офицеры. Понятно, пробиться наверх в этой закрытой касте было сложным делом, трудно было доказать адмиралам, начинавшим юнгами на парусном флоте, необходимость перехода на цельнометаллические корабли с паровыми двигателями, поэтому младшие офицеры всегда делали ставку на нововведения. Именно успех применения брандеров во время русско-турецкой войны в 1770 году, решившими исход сражения в Чесменской бухте, поставил вопрос о защите портов не только береговыми батареями, но и более современными на тот день средствами защиты — минными заграждениями.

Корабельная радиостанция. 1910 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Разработка подводных мин различных систем велась с начала 19-го века, наиболее удачными конструкциями стали автономные мины, приводимые в действие электричеством. В 70-х гг. 19-го века немецким физиком Генрихом Герцем было изобретено устройство для электрической детонации якорных мин с глубиной постановки до 40 м. Её модификации знакомы нам по историческим фильмам на военно-морскую тематику — это печально известная «рогатая» мина, в которой свинцовый «рог», содержащий ампулу, наполненную электролитом, сминался при контакте с корпусом судна, в результате чего начинала работать простейшая батарея, энергии которой было достаточно для детонации мины.

Радиостанция компании Гудзонова залива. Около 1937 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Моряки первыми оценили потенциал тогда ещё несовершенных мощных источников света — модификаций свечей Яблочкова, у которых источником света служила электрическая дуга и светящийся раскалённый положительный угольный электрод — для использования в целях сигнализации и освещения поля боя. Использование прожекторов давало подавляющее преимущество стороне, применивших их в ночных сражениях или просто использующих их как средство сигнализации для передачи информации и координации действий морских соединений. А оснащённые мощными прожекторами маяки упрощали навигацию в прибрежных опасных водах.

Электронная вакуумная лампа, ок. 1921 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Не удивительно, что именно флот принял на ура способы беспроводной передачи информации — моряков не смущали большие размеры первых радиостанций, поскольку помещения кораблей позволяли разместить столь совершенные, хотя на тот момент и весьма громоздкие, устройства связи.

Электрические машины помогали упростить заряжание корабельных пушек, а электрические силовые агрегаты поворота орудийных башен повышали маневренность нанесения пушечных ударов. Команды, передаваемые по корабельному телеграфу, повышали оперативность взаимодействия всей команды, что давало немалое преимущество в боевых столкновениях.

Самым ужасающим применением электрического тока в истории флота было использование рейдерских дизель-электрических подлодок класса U Третьим Рейхом. Субмарины «Волчьей стаи» Гитлера потопили много судов транспортного флота союзников — достаточно вспомнить о печальной судьбе конвоя PQ-17.

Радиопередатчик из Дрюммонвилля, Квебек, ок. 1926. Канадский музей науки и техники, Оттава

Британским морякам удалось добыть несколько экземпляров шифровальных машин «Энигма» (Загадка), а британская разведка успешно расшифровала её код. Один из выдающихся ученых, который над этим работал — Алан Тьюринг, известный своим вкладом в основы информатики. Получив доступ к радиодепешам адмирала Дёница, союзный флот и береговая авиация смогли загнать «Волчью стаю» обратно к берегам Норвегии, Германии и Дании, поэтому операции с применением подлодок с 1943 года были ограничены краткосрочными рейдами.

Телеграфный ключ, ок. 1915. Канадский музей науки и техники, Оттава

Гитлер планировал оснастить свои подлодки ракетами Фау-2 для атак на восточное побережье США. К счастью, стремительные атаки союзников на Западном и Восточном фронтах не позволили этим планам осуществиться.

Современный флот немыслим без авианосцев и атомных подводных лодок, энергонезависимость которых обеспечивается атомными реакторами, удачно сочетающими в себе технологии 19-го века пара, технологии 20-го века электричества, и атомные технологии 21-го века. Реакторы атомоходов генерируют электрический ток в количестве, достаточном для обеспечения жизнедеятельности целого города.

Помимо этого, моряки вновь обратили своё внимание на электричество и апробируют применение рельсотронов — электрических пушек для стрельбы кинетическими снарядами, имеющими огромную разрушительную силу.

Джеймс Клерк Максвелл. Скульптура Александра Штоддарта. Фото Ад Мескенс. Wikimedia Commons.

Историческая справка

С появлением надёжных электрохимических источников постоянного тока, разработанных итальянским физиком Алессандро Вольта, целая плеяда замечательных учёных из разных стран занялись исследованием явлений, связанных с электрическим током, и разработкой его практического применения во многих областях науки и техники. Достаточно вспомнить немецкого учёного Георга Ома, сформулировавшего закон протекания тока для элементарной электрической цепи; немецкого физика Густава Роберта Кирхгофа, разработавшего методы расчёта сложных электрических цепей; французского физика Андре Мари Ампера, открывшего закон взаимодействия для постоянных электрических токов. Работы английского физика Джеймса Прескотта Джоуля и российского учёного Эмиля Христиановича Ленца, привели, независимо друг от друга, к открытию закона количественной оценки теплового действия электрического тока.

Портрет Хендрика Антона Лоренца (1916 г.) кисти Менсо Камерлинг-Оннеса (1860–1925)

Дальнейшим развитием исследования свойств электрического тока были работы британского физика Джеймса Кларка Максвелла, заложившего основы современной электродинамики, которые ныне известны как уравнения Максвелла. Также Максвелл разработал электромагнитную теорию света, предсказав многие явления (электромагнитные волны, давление электромагнитного излучения). Позднее немецкий учёный Генрих Рудольф Герц экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн; его работы по исследованию отражения, интерференции, дифракции и поляризации электромагнитных волн легли в основу создания радио.

Жан-Батист Био (1774–1862)

Работы французских физиков Жана-Батиста Био и Феликса Савара, экспериментально открывшими проявления магнетизма при протекании постоянного тока, и замечательного французского математика Пьера-Симона Лапласа, обобщившего их результаты в виде математической закономерности, впервые связали две стороны одного явления, положив начало электромагнетизму. Эстафету от этих учёных принял гениальный британский физик Майкл Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции и положивший начало современной электротехнике.

Огромный вклад в объяснение природы электрического тока внёс нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц, создавший классическую электронную теорию и получивший выражение для силы, действующей на движущийся заряд со стороны электромагнитного поля.

Электрический ток. Определения

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. В силу этого ток определяется как количество зарядов, прошедшее через сечение проводника в единицу времени:

I = q / t где q — заряд в кулонах, t — время в секундах, I — ток в амперах

Другое определение электрического тока связано со свойствами проводников и описывается законом Ома:

I = U/R где U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах, I — ток в амперах

Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах — наноамперах (миллиардная доля ампера, нА), микроамперах (миллионная доля ампера, мкА), миллиамперах (тысячная доля ампера, мА), килоамперах (тысячах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).

Размерность тока в системе СИ определяется как

[А] = [Кл] / [сек]

Особенности протекания электрического тока в различных средах. Физика явлений

Алюминий — прекрасный проводник и поэтому широко используется для изготовления электрических кабелей

Электрический ток в твердых телах: металлах, полупроводниках и диэлектриках

При рассмотрении вопроса протекания электрического тока надо учитывать наличие различных носителей тока — элементарных зарядов — характерных для данного физического состояния вещества. Само по себе вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Уникальным примером таких состояний, наблюдаемых в обычных условиях, могут служить состояния дигидрогена монооксида, или, иначе, гидроксида водорода, а попросту — обыкновенной воды. Мы наблюдаем её твердую фазу, доставая кусочки льда из морозильника для охлаждения напитков, основой для большей части которых является вода в жидком состоянии. А при заварке чая или растворимого кофе мы заливаем его кипятком, причём готовность последнего контролируется появлением тумана, состоящего из капелек воды, которая конденсируется в холодном воздухе из газообразного водяного пара, выходящего из носика чайника.

Существует также четвёртое состояние вещества, называемое плазмой, из которой состоят верхние слои звёзд, ионосфера Земли, пламя, электрическая дуга и вещество в люминесцентных лампах. Высокотемпературная плазма с трудом воспроизводится в условиях земных лабораторий, поскольку требует очень высоких температур — более 1 000 000 K.

Эти высоковольтные воздушные коммутаторы содержат две основные детали: рубильник и изолятор, который устанавливаются в разрыв провода

С точки зрения структуры твёрдые тела подразделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллические вещества имеют упорядоченную геометрическую структуру; атомы или молекулы такого вещества образуют своеобразные объёмные или плоские решётки; к кристаллическим материалам относятся металлы, их сплавы и полупроводники. Та же вода в виде снежинок (кристаллов разнообразных не повторяющих форм) прекрасно иллюстрирует представление о кристаллических веществах. Аморфные вещества кристаллической решётки не имеют; такое строение характерно для диэлектриков.

В обычных условиях ток в твёрдых материалах протекает за счёт перемещения свободных электронов, образующихся из валентных электронов атомов. С точки зрения поведения материалов при пропускании через них электрического тока, последние подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Свойства различных материалов, согласно зонной теории проводимости, определяются шириной запрещённой зоны, в которой не могут находиться электроны. Изоляторы имеют самую широкую запрещённую зону, иногда достигающую 15 эВ. При температуре абсолютного нуля у изоляторов и полупроводников электронов в зоне проводимости нет, но при комнатной температуре в ней уже будет некоторое количество электронов, выбитых из валентной зоны за счет тепловой энергии. В проводниках (металлах) зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому при температуре абсолютного нуля имеется достаточно большое количество электронов — проводников тока, что сохраняется и при более высоких температурах материалов, вплоть до их полного расплавления. Полупроводники имеют небольшие запрещённые зоны, и их способность проводить электрический ток сильно зависит от температуры, радиации и других факторов, а также от наличия примесей.

Трансформатор с магнитопроводом из пластин. На краях хорошо видны Ш-образные и замыкающие пластины из трансформаторной стали

Отдельным случаем считается протекание электрического тока через так называемые сверхпроводники — материалы, имеющие нулевое сопротивление протеканию тока. Электроны проводимости таких материалов образуют ансамбли частиц, связанные между собой за счёт квантовых эффектов.

Изоляторы, как следует из их названия, крайне плохо проводят электрический ток. Это свойство изоляторов используется для ограничения протекания тока между проводящими поверхностями различных материалов.

Помимо существования токов в проводниках при неизменном магнитном поле, при наличии переменного тока и связанного с ним переменного магнитного поля возникают эффекты, связанные с его изменением или так называемые «вихревые» токи, иначе называемые токами Фуко. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи, которые не текут по определённым путям в проводах, а, замыкаясь в проводнике, образуют вихревые контуры.

Вихревые токи проявляют скин-эффект, сводящийся к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника, что приводит к потерям энергии. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют разделение магнитопроводов переменного тока на отдельные, электрически изолированные, пластины.

Хромированная пластмассовая душевая головка

Электрический ток в жидкостях (электролитах)

Все жидкости, в той или иной мере, способны проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Такие жидкости называются электролитами. Носителями тока в них являются положительно и отрицательно заряженные ионы — соответственно катионы и анионы, которые существуют в растворе веществ вследствие электролитической диссоциации. Ток в электролитах за счёт перемещения ионов, в отличие от тока за счёт перемещения электронов, характерного для металлов, сопровождается переносом вещества к электродам с образованием вблизи них новых химических соединений или осаждением этих веществ или новых соединений на электродах.

Это явление заложило основу современной электрохимии, дав количественные определения грамм-эквивалентам различных химических веществ, тем самым превратив неорганическую химию в точную науку. Дальнейшее развитие химии электролитов позволило создать однократно заряжаемые и перезаряжаемые источники химического тока (сухие батареи, аккумуляторы и топливные элементы), которые, в свою очередь, дали огромный толчок в развитии техники. Достаточно заглянуть под капот своего автомобиля, чтобы увидеть результаты усилий поколений учёных и инженеров-химиков в виде автомобильного аккумулятора.

Автомобильный аккумулятор, установленный в автомобиле Honda 2012 г.

Большое количество технологических процессов, основанных на протекании тока в электролитах, позволяет не только придать эффектный вид конечным изделиям (хромирование и никелирование), но и защитить их от коррозии. Процессы электрохимического осаждения и электрохимического травления составляют основу производства современной электроники. Ныне это самые востребованные технологические процессы, число изготавливаемых компонентов по этим технологиям исчисляется десятками миллиардов единиц в год.

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах обусловлен наличием в них свободных электронов и ионов. Для газов, в силу их разрежённости, характерна большая длина пробега до столкновения молекул и ионов; из-за этого протекание тока в нормальных условиях через них относительно затруднено. То же самое можно утверждать относительно смесей газов. Природной смесью газов является атмосферный воздух, который в электротехнике считается неплохим изолятором. Это характерно и для других газов и их смесей при обычных физических условиях.

Отвертка-пробник с неоновой лампой, показывающая наличие напряжения 220 В

Протекание тока в газах очень сильно зависит от различных физических факторов, как-то: давления, температуры, состава смеси. Помимо этого, действие оказывают различного рода ионизирующие излучения. Так, например, будучи освещёнными ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, или находясь под действием катодных или анодных частиц или частиц, испускаемых радиоактивными веществами, или, наконец, под действием высокой температуры, газы приобретают свойство лучше проводить электрический ток.

Эндотермический процесс образования ионов в результате поглощения энергии электрически нейтральными атомами или молекулами газа называется ионизацией. Получив достаточную энергию, электрон или несколько электронов внешней электронной оболочки, преодолевая потенциальный барьер, покидают атом или молекулу, становясь свободными электронами. Атом или молекула газа становятся при этом положительно заряженными ионами. Свободные электроны могут присоединяться к нейтральным атомам или молекулам, образуя отрицательно заряженные ионы. Положительные ионы могут обратно захватывать свободные электроны при столкновении, становясь при этом опять электрически нейтральными. Этот процесс называется рекомбинацией.

Прохождение тока через газовую среду сопровождается изменением состояния газа, что предопределяет сложный характер зависимости тока от приложенного напряжения и, в общем, подчиняется закону Ома только при малых токах.

Различают несамостоятельный и самостоятельные разряды в газах. При несамостоятельном разряде ток в газе существует только при наличии внешних ионизирующих факторов, при их отсутствии сколь-нибудь значительного тока в газе нет. При самостоятельном разряде ток поддерживается за счёт ударной ионизации нейтральных атомов и молекул при столкновении с ускоренными электрическим полем свободными электронами и ионами даже после снятия внешних ионизирующих воздействий.

Тихий разряд. Вольт-амперная характеристика.

Несамостоятельный разряд при малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе называется тихим разрядом. При повышении напряжения сила тока сначала увеличивается пропорционально напряжению (участок ОА на вольт-амперной характеристике тихого разряда), затем рост тока замедляется (участок кривой АВ). Когда все частицы, возникшие под действием ионизатора, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок графика ВС). При дальнейшем повышении напряжения ток снова возрастает, и тихий разряд переходит в несамостоятельный лавинный разряд. Разновидность несамостоятельного разряда — тлеющий разряд, который создаёт свет в газоразрядных лампах различного цвета и назначения.

Переход несамостоятельного электрического разряда в газе в самостоятельный разряд характеризуется резким увеличением тока (точка Е на кривой вольт-амперной характеристики). Он называется электрическим пробоем газа.

Электронная лампа-вспышка с наполненной ксеноном трубкой (обведена красным прямоугольником)

Все вышеперечисленные типы разрядов относятся к установившимся типам разрядов, основные характеристики которых не зависят от времени. Помимо установившихся разрядов, существуют разряды неустановившиеся, возникающие обычно в сильных неоднородных электрических полях, например у заостренных и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Различают два типа неустановившихся разрядов: коронный и искровой разряды.

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, просто он представляет собой повторяющийся процесс поджига несамостоятельного разряда в ограниченном пространстве возле проводников. Примером коронного разряда может служить свечение атмосферного воздуха вблизи высоко поднятых антенн, громоотводов или высоковольтных линий электропередач. Возникновение коронного разряда на линиях электропередач приводит к потерям электроэнергии. В прежние времена это свечение на верхушках мачт было знакомо морякам парусного флота как огоньки святого Эльма. Коронный разряд применяется в лазерных принтерах и электрографических копировальных устройствах, где он формируется коротроном — металлической струной, на которую подано высокое напряжение. Это необходимо для ионизации газа с целью нанесения заряда на фоточувствительный барабан. В данном случае коронный разряд приносит пользу.

Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою и имеет вид прерывистых ярких разветвляющихся, заполненных ионизированным газом нитей-каналов, возникающих и исчезающих, сопровождаемые выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Примером естественного искрового разряда может служить молния, где ток может достигать значений в десятки килоампер. Образованию собственно молнии предшествует создание канала проводимости, так называемого нисходящего «тёмного» лидера, образующего совместно с индуцированным восходящим лидером проводящий канал. Молния представляет собой обычно многократный искровой разряд в образованном канале проводимости. Мощный искровой разряд нашёл своё техническое применение также и в компактных фотовспышках, в которых разряд происходит между электродами трубки из кварцевого стекла, наполненной смесью ионизированных благородных газов.

Длительный поддерживаемый пробой газа носит название дугового разряда и применяется в сварочной технике, являющейся краеугольным камнем технологий создания стальных конструкций нашего времени, от небоскрёбов до авианосцев и автомобилей. Он применяется как для сварки, так и для резки металлов; различие в процессах обусловлено силой протекающего тока. При относительно меньших значениях тока происходит сварка металлов, при более высоких значениях тока дугового разряда — идёт резка металла за счёт удаления расплавленного металла из-под электрической дуги различными методами.

Другим применением дугового разряда в газах служат газоразрядные лампы освещения, которые разгоняют тьму на наших улицах, площадях и стадионах (натриевые лампы) или автомобильные галогенные лампы, которые сейчас заменили обычные лампы накаливания в автомобильных фарах.

Электрический ток в вакууме

Электронная лампа в радиопередающей станции. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вакуум является идеальным диэлектриком, поэтому электрический ток в вакууме возможен только при наличии свободных носителей в виде электронов или ионов, которые генерируются за счёт термо- или фотоэмиссии, или иными методами.

Такие передающие телевизионные камеры использовались в восьмидесятых годах прошлого века. Канадский музей науки и техники, Оттава

Основным методом получения тока в вакууме за счёт электронов является метод термоэлектронной эмиссии электронов металлами. Вокруг разогретого электрода, называемого катодом, образуется облако из свободных электронов, которые и обеспечивают протекание электрического тока при наличии второго электрода, называемого анодом, при условии наличия между ними соответствующего напряжения требуемой полярности. Такие электровакуумные приборы называются диодами и обладают свойством односторонней проводимости тока, запираясь при обратном напряжении. Это свойство применяется для выпрямления переменного тока, преобразуемого системой из диодов в импульсный ток постоянного направления.

Добавление дополнительного электрода, называемого сеткой, расположенной вблизи катода, позволяет получить усилительный элемент триод, в котором малые изменения напряжения на сетке относительно катода позволяют получить значительные изменения протекающего тока, и, соответственно, значительные изменения напряжения на нагрузке, включённой последовательно с лампой относительно источника питания, что и используется для усиления различных сигналов.

Применение электровакуумных приборов в виде триодов и приборов с большим числом сеток различного назначения (тетродов, пентодов и даже гептодов), произвело революцию в деле генерации и усиления радиочастотных сигналов, и привело к созданию современных систем радио и телевещания.

Современный видеопроектор

Исторически первым было развитие именно радиовещания, так как методы преобразования относительно низкочастотных сигналов и их передача, равно как и схемотехника приёмных устройств с усилением и преобразованием радиочастоты и превращением её в акустический сигнал были относительно просты.

При создании телевидения для преобразования оптических сигналов применялись электровакуумные приборы — иконоскопы, где электроны эмитировались за счёт фотоэмиссии от падающего света. Дальнейшее усиление сигнала выполнялось усилителями на электронных лампах. Для обратного преобразования телевизионного сигнала служили кинескопы, дающие изображение за счёт флюоресценции материала экрана под воздействием электронов, разгоняемых до высоких энергий под воздействием ускоряющего напряжения. Синхронизированная система считывания сигналов иконоскопа и система развёртки изображения кинескопа создавали телевизионное изображение. Первые кинескопы были монохромными.

Сканирующий электронный микроскоп SU3500 в Университете Торонто, факультет технологии материалов

В дальнейшем были созданы системы цветного телевидения, в котором считывающие изображение иконоскопы реагировали только на свой цвет (красный, синий или зелёный). Излучающие элементы кинескопов (цветной люминофор), за счёт протекания тока, вырабатываемого так называемыми «электронными пушками», реагируя на попадание в них ускоренных электронов, излучали свет в определённом диапазоне соответствующей интенсивности. Чтобы лучи от пушек каждого цвета попадали на свой люминофор, использовали специальные экранирующие маски.

Современная аппаратура телевидения и радиовещания выполняется на более прогрессивных элементах с меньшим энергопотреблением — полупроводниках.

Одним из широко распространённых методов получения изображения внутренних органов является метод рентгеноскопии, при котором эмитируемые катодом электроны получают столь значительное ускорение, что при попадании на анод генерируют рентгеновское излучение, способное проникать через мягкие ткани тела человека. Рентгенограммы дают в руки медиков уникальную информацию о повреждениях костей, состоянии зубов и некоторых внутренних органов, выявляя даже такое грозное заболевание, как рак лёгких.

Лампа бегущей волны (ЛБВ) диапазона С. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вообще, электрические токи, сформированные в результате движения электронов в вакууме, имеют широчайшую область применения, к которой относятся все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры, электронные микроскопы, вакуумные генераторы сверхвысокой частоты, в виде ламп бегущей волны, клистронов и магнетронов. Именно магнетроны, кстати, подогревают или готовят нам пищу в микроволновых печах.

Большое значение в последнее время имеет технология нанесения плёночных покрытий в вакууме, которые играют роль как защитно-декоративного, так и функционального покрытия. В качестве таких покрытий применяются покрытия металлами и их сплавами, и их соединениями с кислородом, азотом и углеродом. Такие покрытия изменяют электрические, оптические, механические, магнитные, коррозионные и каталитические свойства покрываемых поверхностей, либо сочетают сразу несколько свойств.

Сложный химический состав покрытий можно получать только с использованием техники ионного распыления в вакууме, разновидностями которой являются катодное распыление или его промышленная модификация — магнетронное распыление. В конечном итоге именно электрический ток за счёт ионов производит осаждение компонентов на осаждаемую поверхность, придавая ей новые свойства.

Именно таким способом можно получать так называемые ионные реактивные покрытия (плёнки нитридов, карбидов, оксидов металлов), обладающих комплексом экстраординарных механических, теплофизических и оптических свойств (с высокой твёрдостью, износостойкостью, электро- и теплопроводностью, оптической плотностью), которые невозможно получить иными методами.

Электрический ток в биологии и медицине

Учебная операционная в Научно-исследовательском институте им. Ли Кашина, Торонто, Канада. Используемые при обучении роботизированные пациенты-манекены умеют моргать, дышать, кричать, демонстрировать симптомы болезней и кровотечения

Знание поведения токов в биологических объектах даёт в руки биологов и медиков мощный метод исследования, диагностики и лечения.

С точки зрения электрохимии все биологические объекты содержат электролиты, вне зависимости от особенностей структуры данного объекта.

При рассмотрении протекания тока через биологические объекты необходимо учитывать их клеточное строение. Существенным элементом клетки является клеточная мембрана — внешняя оболочка, ограждающая клетку от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды за счёт ее избирательной проницаемости для различных веществ. С точки зрения физики, клеточную мембрану можно представить себе в виде параллельного соединения конденсатора и нескольких цепочек из соединенных последовательно источника тока и резистора. Это предопределяет зависимость электропроводности биологического материала от частоты прилагаемого напряжения и формы его колебаний.

Объемное представление нервных путей, соединяющих различные области мозга. Изображение получено с помощью диффузионной тензорной визуализации (ДТВ) — неинвазивного метода исследований мозга.

Биологическая ткань состоит из клеток собственно органа, межклеточной жидкости (лимфы), кровеносных сосудов и нервных клеток. Последние в ответ на воздействие электрического тока отвечают возбуждением, заставляя сокращаться и расслабляться мышцы и кровеносные сосуды животного. Следует отметить, что протекание тока в биологической ткани носит нелинейный характер.

Классическим примером воздействия электрического тока на биологический объект могут служить опыты итальянского врача, анатома, физиолога и физика Луиджи Гальвани, ставшего одним из основателей электрофизиологии. В его опытах пропускание электрического тока через нервы лапки лягушки приводило к сокращению мышц и подергиванию ножки. В 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» было описано сделанное Гальвани знаменитое открытие. Сами явления, открытые Гальвани, долгое время в учебниках и научных статьях назывались «гальванизмом». Этот термин и доныне сохраняется в названии некоторых аппаратов и процессов.

Дальнейшее развитие электрофизиологии тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

Биологические объекты в ходе своей жизнедеятельности создают не только микротоки, но и большие напряжения и токи. Значительно раньше Гальвани английский анатом Джон Уолш доказал электрическую природу удара ската, а шотландский хирург и анатом Джон Хантер дал точное описание электрического органа этого животного. Исследования Уолша и Хантера были опубликованы в 1773 году.

Функциональная магнитно-резонансная томография или фМРТ — неинвазивная методика нейровизуализации, позволяющая измерять активность мозга по изменениям в токе крови в кровеносных сосудах

В современной биологии и медицине применяются различные методы исследования живых организмов, как инвазивные, так и неинвазивные.

Классическим примером инвазивных методов является лабораторная крыса с пучком вживлённых в мозг электродов, бегающая по лабиринтам или решающая другие задачки, поставленные перед ней учёными.

К неинвазивным методам относятся такие, всем знакомые исследования, как снятие энцефалограммы или электрокардиограммы. При этом электроды, считывающие биотоки сердца или мозга, снимают токи прямо с кожи обследуемого. Для улучшения контакта с электродами кожа смачивается физиологическим раствором, который является неплохим проводящим электролитом.

Помимо применения электрического тока при научных исследованиях и техническом контроле состояния различных химических процессов и реакций, одним из самых драматических моментов его применения, известного широкой публике, является запуск «остановившегося» сердца какого-либо героя современного фильма.

Автоматический дефибриллятор для обучения лиц, не являющихся медработниками

Действительно, протекание кратковременного импульса значительного тока лишь в единичных случаях способно запустить остановившееся сердце. Чаще всего происходит восстановление его нормального ритма из состояния хаотичных судорожных сокращений, называемого фибрилляцией сердца. Приборы, применяющиеся для восстановления нормального ритма сокращений сердца, называются дефибрилляторами. Современный автоматический дефибриллятор сам снимает кардиограмму, определяет фибрилляцию желудочков сердца и самостоятельно решает – бить током или не бить – может быть достаточно пропустить через сердце небольшой запускающий импульс. Существует тенденция установления автоматических дефибрилляторов в общественных местах, что может существенно сократить количество смертей из-за неожиданной остановки сердца.

У практикующих врачей скорой помощи не возникает никакого сомнения по поводу применения метода дефибрилляции – обученные быстро определять физическое состояние пациента по кардиограмме, они принимают решение значительно быстрее автоматического дефибриллятора, предназначенного для широкой публики.

Тут же уместно будет упомянуть об искусственных водителях сердечного ритма, иначе называемых кардиостимуляторами. Эти приборы вживляются под кожу или под грудную мышцу человека, и такой аппарат через электроды подаёт на миокард (сердечную мышцу) импульсы тока напряжением около 3 В, стимулируя нормальную работу сердца. Современные электрокардиостимуляторы способны обеспечить бесперебойную работу в течение 6–14 лет.

Характеристики электрического тока, его генерация и применение

Электрический ток характеризуется величиной и формой. По его поведению с течением времени различают постоянный ток (не изменяющийся с течением времени), апериодический ток (произвольно изменяющийся с течением времени) и переменный ток (изменяющийся с течением времени по определённому, как правило, периодическому закону). Иногда для решения различных задач требуется одновременное наличие постоянного и переменного тока. В таком случае говорят о переменном токе с постоянной составляющей.

Токамак-де-Варен — токамак-реактор в г. Варен, пров. Квебек в 1981 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Исторически первым появился трибоэлектрический генератор тока, который вырабатывал ток за счёт трения шерсти о кусок янтаря. Более совершенные генераторы тока такого типа сейчас называются генераторами Ван де Граафа, по имени изобретателя первого технического решения таких машин.

Как указывалось выше, итальянским физиком Алессандро Вольта был изобретён электрохимический генератор постоянного тока, ставший предшественником сухих батарей, аккумуляторов и топливных элементов, которые мы пользуемся и поныне как удобными источниками тока для разнообразных устройств — от наручных часов и смартфонов до просто автомобильных аккумуляторов и тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla.

Помимо этих генераторов постоянного тока, существуют генераторы тока на прямом ядерном распаде изотопов и магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) тока, которые пока имеют ограниченное применение в силу своей маломощности, слабой технологической основы для широкого применения и по другим причинам. Тем не менее, радиоизотопные источники энергии широко применяются там, где нужна полная автономность: в космосе, на глубоководных аппаратах и гидроакустических станциях, на маяках, бакенах, а также на Крайнем Севере, в Арктике и Антарктике.

Коллектор в мотор-генераторе, ок. 1904 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

В электротехнике генераторы тока подразделяются на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.

Все эти генераторы основаны на явлении электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году. Фарадей построил первый маломощный униполярный генератор, дающий постоянный ток. Первый генератор переменного тока был предложен анонимным автором под латинскими инициалами Р.М. в письме к Фарадею в 1832 году. После опубликования письма, Фарадей получил благодарственное письмо от того же анонима со схемой усовершенствованного генератора в 1833 году, в котором использовалось дополнительное стальное кольцо (ярмо) для замыкания магнитных потоков сердечников обмоток.

Однако в то время для переменного тока еще не нашлось применения, так как для всех практических применений электричества того времени (минная электротехника, электрохимия, только что зародившаяся электромагнитная телеграфия, первые электродвигатели) требовался постоянный ток. Поэтому в последующем изобретатели направили свои усилия на построение генераторов, дающих постоянный электрический ток, разрабатывая для этих целей разнообразные коммутационные устройства.

Одним из первых генераторов, получившим практическое применение, был магнитоэлектрический генератор российского академика Б. С. Якоби. Этот генератор был принят на вооружение гальванических команд русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Улучшенные модификации генератора Якоби до сих пор используются для удалённого приведения в действие минных зарядов, что нашло широкое отображение в военно-исторических фильмах, в которых диверсанты или партизаны подрывают мосты, поезда или другие объекты.

Объектив лазера в приводе компакт-диска

В дальнейшем борьба между генерацией постоянного или переменного тока с переменным успехом велась среди изобретателей и инженеров–практиков, приведшая к апогею противостояния титанов современной электроэнергетики: Томаса Эдисона с компанией Дженерал Электрик с одной стороны, и Николой Тесла с компанией Вестингауз, с другой стороны. Победил мощный капитал, и разработки Тесла в области генерации, передачи, и трансформации переменного электрического тока стали общенациональным достоянием американского общества, что, в немалой степени, позднее способствовало технологическому доминированию США.

Помимо собственно генерации электричества для разнообразных нужд, основанной на преобразовании механического движения в электричество, за счёт обратимости электрических машин появилась возможность обратного преобразования электрического тока в механическое движение, реализуемая электродвигателями постоянного и переменного тока. Пожалуй, это самые распространённые машины современности, включающие в себя стартеры автомобилей и мотоциклов, приводы промышленных станков и разнообразных бытовых устройств. Используя различные модификации подобных устройств, мы стали мастерами на все руки, мы умеем строгать, пилить, сверлить и фрезеровать. А в наших компьютерах, благодаря миниатюрным прецизионным двигателям постоянного тока, крутятся приводы жёстких и оптических дисков.

Кроме привычных электромеханических двигателей, за счёт протекания электрического тока работают ионные двигатели, использующие принцип реактивного движения при выбросе ускоренных ионов вещества, Пока, в основном, они применяются в космическом пространстве на малых спутниках для выведения их на нужные орбиты. А фотонные двигатели 22-го века, которые существуют пока только в проекте и которые понесут наши будущие межзвёздные корабли с субсветовой скоростью, скорее всего, тоже будут работать на электрическом токе.

Стрелочный мультиметр со снятой верхней крышкой

Для создания электронных элементов и при выращивании кристаллов различного назначения по технологическим причинам требуются сверхстабильные генераторы постоянного тока. Такие прецизионные генераторы постоянного тока на электронных компонентах называются стабилизаторами тока.

Измерение силы электрического тока

Необходимо отметить, что приборы для измерения тока (микроамперметры, миллиамперметры, амперметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу конструкций и принципам действия — это могут быть приборы постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты.

По принципу действия различают электромеханические, магнитоэлектрические, электромагнитные, магнитодинамические, электродинамические, индукционные, термоэлектрические и электронные приборы. Большинство стрелочных приборов для измерения токов состоит из комбинации подвижной/неподвижной рамки с намотанной катушкой и неподвижного/подвижного магнитов. Вследствие такой конструкции типичный амперметр имеет эквивалентную схему из последовательно соединённых индуктивности и сопротивления, шунтированных ёмкостью. Из-за этого частотная характеристика стрелочных амперметров имеет завал по высоким частотам.

Подвижная рамка с катушкой, стрелкой и пружинами, используемая в гальванометре показанного выше мультиметра. Некоторые до сих пор предпочитают пользоваться стрелочными приборами, конструкция которых с конца 19-го века остается практически неизменной

Основой для них является миниатюрный гальванометр, а различные пределы измерения достигаются применением дополнительных шунтов — резисторов с малым сопротивлением, которое на порядки ниже сопротивления измерительного гальванометра. Таким образом, на основе одного прибора могут быть созданы приборы для измерения токов различных диапазонов – микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и даже килоамперметры.

Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого тока — он может быть функцией времени и иметь различную форму — быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ радиотехнических цепей и устройств. Различают следующие значения токов:

• мгновенное,
• амплитудное,
• среднее,
• среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение тока I _i — это значение тока в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение тока I_m — это наибольшее мгновенное значение тока за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение тока I определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений тока.

Все стрелочные амперметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях тока.

Среднее значение (постоянная составляющая) тока — это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Разность между максимальным и минимальным значениями тока сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения тока используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы — на их экранах отображается не только форма напряжения/тока, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение тока с помощью осциллографа

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению действующего и пикового значения тока синусоидального и треугольного сигналов с использованием генератора сигналов, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов (FG) нагружен на последовательное соединение мультиметра (MM), сопротивление шунта R_s=100 Ом и сопротивление нагрузки R в 1 кОм. Осциллограф OS подключен параллельно сопротивлению шунта R_s. Значение сопротивления шунта выбирается из условия R_s <<R. При проведении опытов учтём то обстоятельство, что рабочая частота осциллографа значительно выше рабочей частоты мультиметра.

Опыт 1

Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 Герц и амплитудой 9 Вольт. Нажмем очень удобную кнопку Auto Set и будем наблюдать на экране сигнал, показанный на рис. 1. Размах сигнала — около пяти больших делений при цене деления 200 мВ. Мультиметр при этом показывает значение тока в 3,1 мА. Осциллограф определяет среднеквадратичное значение напряжения сигнала на измерительном резисторе U=312 мВ. Действующее значение тока через резистор R_s определяется по закону Ома:

I_RMS = U_RMS/R = 0,31 В / 100 Ом = 3,1 мА,

что соответствует показаниям мультиметра (3,10 мА). Отметим, что размах тока через нашу цепь из включенных последовательно двух резисторов и мультиметра равен

I_P-P = U_P-P/R = 0,89 В / 100 Ом = 8,9 мА

Известно, что пиковое и действующее значения тока и напряжения для синусоидального сигнала отличаются в √2 раз. Если умножить I_RMS = 3,1 мА на √2, получим 4,38. Удвоим это значение и мы получим 8,8 мА, что почти соответствует току, измеренному с помощью осциллографа (8,9 мА).

Опыт 2

Уменьшим сигнал от генератора вдвое. Размах изображения на осциллографе уменьшится ровно приблизительно вдвое (464 мВ) и мультиметр покажет приблизительно уменьшенное вдвое значение тока 1,55 мА. Определим показания действующего значения тока на осциллографе:

I_RMS = U_RMS/R = 0,152 В / 100 Ом = 1,52 мА,

что приблизительно соответствует показаниям мультиметра (1,55 мА).

Опыт 3

Увеличим частоту генератора до 10 кГц. При этом изображение на осциллографе изменится, но размах сигнала останется прежним, а показания мультиметра уменьшатся — сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра.

Опыт 4

Вернёмся к исходной частоте 60 Герц и напряжению 9 В генератора сигналов, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением тока, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее значение тока сигнала. Осциллограф также показывает уменьшение среднеквадратичного значения напряжения, измеренного на резисторе R_s=100 Ом.

Техника безопасности при измерении тока и напряжения

Самодельный пьедестал-стойка с полнофункциональным телесуфлёром и мониторами для домашней видеостудии

• Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния при измерении токов даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:
• Не проводить измерения токов, требующих определённых профессиональных навыков ( при напряжении свыше 1000 В).
• Не производить измерения токов в труднодоступных местах или на высоте.
• При измерениях в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
• Пользоваться исправным измерительным инструментом.
• В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
• Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
• Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Автор статьи: Сергей Акишкин

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

ампер [А] в миллиампер [мА] • Конвертер электрического тока • Электротехника • Компактный калькулятор • Онлайн-конвертеры единиц измерения

Конвертер длины и расстоянияКонвертер массыКонвертер мер объема сыпучих продуктов и продуктов питанияКонвертер площадиКонвертер объема и единиц измерения в кулинарных рецептахКонвертер температурыКонвертер давления, механического напряжения, модуля ЮнгаКонвертер энергии и работыКонвертер мощностиКонвертер силыКонвертер времениКонвертер линейной скоростиПлоский уголКонвертер тепловой эффективности и топливной экономичностиКонвертер чисел в различных системах счисления.Конвертер единиц измерения количества информацииКурсы валютРазмеры женской одежды и обувиРазмеры мужской одежды и обувиКонвертер угловой скорости и частоты вращенияКонвертер ускоренияКонвертер углового ускоренияКонвертер плотностиКонвертер удельного объемаКонвертер момента инерцииКонвертер момента силыКонвертер вращающего моментаКонвертер удельной теплоты сгорания (по массе)Конвертер плотности энергии и удельной теплоты сгорания топлива (по объему)Конвертер разности температурКонвертер коэффициента теплового расширенияКонвертер термического сопротивленияКонвертер удельной теплопроводностиКонвертер удельной теплоёмкостиКонвертер энергетической экспозиции и мощности теплового излученияКонвертер плотности теплового потокаКонвертер коэффициента теплоотдачиКонвертер объёмного расходаКонвертер массового расходаКонвертер молярного расходаКонвертер плотности потока массыКонвертер молярной концентрацииКонвертер массовой концентрации в раствореКонвертер динамической (абсолютной) вязкостиКонвертер кинематической вязкостиКонвертер поверхностного натяженияКонвертер паропроницаемостиКонвертер плотности потока водяного параКонвертер уровня звукаКонвертер чувствительности микрофоновКонвертер уровня звукового давления (SPL)Конвертер уровня звукового давления с возможностью выбора опорного давленияКонвертер яркостиКонвертер силы светаКонвертер освещённостиКонвертер разрешения в компьютерной графикеКонвертер частоты и длины волныОптическая сила в диоптриях и фокусное расстояниеОптическая сила в диоптриях и увеличение линзы (×)Конвертер электрического зарядаКонвертер линейной плотности зарядаКонвертер поверхностной плотности зарядаКонвертер объемной плотности зарядаКонвертер электрического токаКонвертер линейной плотности токаКонвертер поверхностной плотности токаКонвертер напряжённости электрического поляКонвертер электростатического потенциала и напряженияКонвертер электрического сопротивленияКонвертер удельного электрического сопротивленияКонвертер электрической проводимостиКонвертер удельной электрической проводимостиЭлектрическая емкостьКонвертер индуктивностиКонвертер реактивной мощностиКонвертер Американского калибра проводовУровни в dBm (дБм или дБмВт), dBV (дБВ), ваттах и др. единицахКонвертер магнитодвижущей силыКонвертер напряженности магнитного поляКонвертер магнитного потокаКонвертер магнитной индукцииРадиация. Конвертер мощности поглощенной дозы ионизирующего излученияРадиоактивность. Конвертер радиоактивного распадаРадиация. Конвертер экспозиционной дозыРадиация. Конвертер поглощённой дозыКонвертер десятичных приставокПередача данныхКонвертер единиц типографики и обработки изображенийКонвертер единиц измерения объема лесоматериаловВычисление молярной массыПериодическая система химических элементов Д. И. Менделеева

Общие сведения

И. К. Айвазовский. Чесменский бой

Современному комфорту нашей жизни мы обязаны именно электрическому току. Он освещает наши жилища, генерируя излучение в видимом диапазоне световых волн, готовит и подогревает пищу в разнообразных устройствах вроде электроплиток, микроволновых печей, тостеров, избавляя нас от необходимости поиска топлива для костра. Благодаря ему мы быстро перемещаемся в горизонтальной плоскости в электричках, метро и поездах, перемещаемся в вертикальной плоскости на эскалаторах и в кабинах лифтов. Теплу и комфорту в наших жилищах мы обязаны именно электрическому току, который течёт в кондиционерах, вентиляторах и электрообогревателях. Разнообразные электрические машины, приводимые в действие электрическим током, облегчают наш труд, как в быту, так и на производстве. Воистину мы живём в электрическом веке, поскольку именно благодаря электрическому току работают наши компьютеры и смартфоны, Интернет и телевидение, и другие умные электронные устройства. Недаром человечество столько усилий прилагает для выработки электричества на тепловых, атомных и гидроэлектростанциях — электричество само по себе является самой удобной формой энергии.

Как бы это парадоксально не звучало, но идеи практического использования электрического тока одними из первых взяла на вооружение самая консервативная часть общества — флотские офицеры. Понятно, пробиться наверх в этой закрытой касте было сложным делом, трудно было доказать адмиралам, начинавшим юнгами на парусном флоте, необходимость перехода на цельнометаллические корабли с паровыми двигателями, поэтому младшие офицеры всегда делали ставку на нововведения. Именно успех применения брандеров во время русско-турецкой войны в 1770 году, решившими исход сражения в Чесменской бухте, поставил вопрос о защите портов не только береговыми батареями, но и более современными на тот день средствами защиты — минными заграждениями.

Корабельная радиостанция. 1910 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Разработка подводных мин различных систем велась с начала 19-го века, наиболее удачными конструкциями стали автономные мины, приводимые в действие электричеством. В 70-х гг. 19-го века немецким физиком Генрихом Герцем было изобретено устройство для электрической детонации якорных мин с глубиной постановки до 40 м. Её модификации знакомы нам по историческим фильмам на военно-морскую тематику — это печально известная «рогатая» мина, в которой свинцовый «рог», содержащий ампулу, наполненную электролитом, сминался при контакте с корпусом судна, в результате чего начинала работать простейшая батарея, энергии которой было достаточно для детонации мины.

Радиостанция компании Гудзонова залива. Около 1937 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Моряки первыми оценили потенциал тогда ещё несовершенных мощных источников света — модификаций свечей Яблочкова, у которых источником света служила электрическая дуга и светящийся раскалённый положительный угольный электрод — для использования в целях сигнализации и освещения поля боя. Использование прожекторов давало подавляющее преимущество стороне, применивших их в ночных сражениях или просто использующих их как средство сигнализации для передачи информации и координации действий морских соединений. А оснащённые мощными прожекторами маяки упрощали навигацию в прибрежных опасных водах.

Электронная вакуумная лампа, ок. 1921 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Не удивительно, что именно флот принял на ура способы беспроводной передачи информации — моряков не смущали большие размеры первых радиостанций, поскольку помещения кораблей позволяли разместить столь совершенные, хотя на тот момент и весьма громоздкие, устройства связи.

Электрические машины помогали упростить заряжание корабельных пушек, а электрические силовые агрегаты поворота орудийных башен повышали маневренность нанесения пушечных ударов. Команды, передаваемые по корабельному телеграфу, повышали оперативность взаимодействия всей команды, что давало немалое преимущество в боевых столкновениях.

Самым ужасающим применением электрического тока в истории флота было использование рейдерских дизель-электрических подлодок класса U Третьим Рейхом. Субмарины «Волчьей стаи» Гитлера потопили много судов транспортного флота союзников — достаточно вспомнить о печальной судьбе конвоя PQ-17.

Радиопередатчик из Дрюммонвилля, Квебек, ок. 1926. Канадский музей науки и техники, Оттава

Британским морякам удалось добыть несколько экземпляров шифровальных машин «Энигма» (Загадка), а британская разведка успешно расшифровала её код. Один из выдающихся ученых, который над этим работал — Алан Тьюринг, известный своим вкладом в основы информатики. Получив доступ к радиодепешам адмирала Дёница, союзный флот и береговая авиация смогли загнать «Волчью стаю» обратно к берегам Норвегии, Германии и Дании, поэтому операции с применением подлодок с 1943 года были ограничены краткосрочными рейдами.

Телеграфный ключ, ок. 1915. Канадский музей науки и техники, Оттава

Гитлер планировал оснастить свои подлодки ракетами Фау-2 для атак на восточное побережье США. К счастью, стремительные атаки союзников на Западном и Восточном фронтах не позволили этим планам осуществиться.

Современный флот немыслим без авианосцев и атомных подводных лодок, энергонезависимость которых обеспечивается атомными реакторами, удачно сочетающими в себе технологии 19-го века пара, технологии 20-го века электричества, и атомные технологии 21-го века. Реакторы атомоходов генерируют электрический ток в количестве, достаточном для обеспечения жизнедеятельности целого города.

Помимо этого, моряки вновь обратили своё внимание на электричество и апробируют применение рельсотронов — электрических пушек для стрельбы кинетическими снарядами, имеющими огромную разрушительную силу.

Джеймс Клерк Максвелл. Скульптура Александра Штоддарта. Фото Ад Мескенс. Wikimedia Commons.

Историческая справка

С появлением надёжных электрохимических источников постоянного тока, разработанных итальянским физиком Алессандро Вольта, целая плеяда замечательных учёных из разных стран занялись исследованием явлений, связанных с электрическим током, и разработкой его практического применения во многих областях науки и техники. Достаточно вспомнить немецкого учёного Георга Ома, сформулировавшего закон протекания тока для элементарной электрической цепи; немецкого физика Густава Роберта Кирхгофа, разработавшего методы расчёта сложных электрических цепей; французского физика Андре Мари Ампера, открывшего закон взаимодействия для постоянных электрических токов. Работы английского физика Джеймса Прескотта Джоуля и российского учёного Эмиля Христиановича Ленца, привели, независимо друг от друга, к открытию закона количественной оценки теплового действия электрического тока.

Портрет Хендрика Антона Лоренца (1916 г.) кисти Менсо Камерлинг-Оннеса (1860–1925)

Дальнейшим развитием исследования свойств электрического тока были работы британского физика Джеймса Кларка Максвелла, заложившего основы современной электродинамики, которые ныне известны как уравнения Максвелла. Также Максвелл разработал электромагнитную теорию света, предсказав многие явления (электромагнитные волны, давление электромагнитного излучения). Позднее немецкий учёный Генрих Рудольф Герц экспериментально подтвердил существование электромагнитных волн; его работы по исследованию отражения, интерференции, дифракции и поляризации электромагнитных волн легли в основу создания радио.

Жан-Батист Био (1774–1862)

Работы французских физиков Жана-Батиста Био и Феликса Савара, экспериментально открывшими проявления магнетизма при протекании постоянного тока, и замечательного французского математика Пьера-Симона Лапласа, обобщившего их результаты в виде математической закономерности, впервые связали две стороны одного явления, положив начало электромагнетизму. Эстафету от этих учёных принял гениальный британский физик Майкл Фарадей, открывший явление электромагнитной индукции и положивший начало современной электротехнике.

Огромный вклад в объяснение природы электрического тока внёс нидерландский физик-теоретик Хендрик Антон Лоренц, создавший классическую электронную теорию и получивший выражение для силы, действующей на движущийся заряд со стороны электромагнитного поля.

Электрический ток. Определения

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц. В силу этого ток определяется как количество зарядов, прошедшее через сечение проводника в единицу времени:

I = q / t где q — заряд в кулонах, t — время в секундах, I — ток в амперах

Другое определение электрического тока связано со свойствами проводников и описывается законом Ома:

I = U/R где U — напряжение в вольтах, R — сопротивление в омах, I — ток в амперах

Электрический ток измеряется в амперах (А) и его десятичных кратных и дольных единицах — наноамперах (миллиардная доля ампера, нА), микроамперах (миллионная доля ампера, мкА), миллиамперах (тысячная доля ампера, мА), килоамперах (тысячах ампер, кА) и мегаамперах (миллионах ампер, МА).

Размерность тока в системе СИ определяется как

[А] = [Кл] / [сек]

Особенности протекания электрического тока в различных средах. Физика явлений

Алюминий — прекрасный проводник и поэтому широко используется для изготовления электрических кабелей

Электрический ток в твердых телах: металлах, полупроводниках и диэлектриках

При рассмотрении вопроса протекания электрического тока надо учитывать наличие различных носителей тока — элементарных зарядов — характерных для данного физического состояния вещества. Само по себе вещество может быть твёрдым, жидким или газообразным. Уникальным примером таких состояний, наблюдаемых в обычных условиях, могут служить состояния дигидрогена монооксида, или, иначе, гидроксида водорода, а попросту — обыкновенной воды. Мы наблюдаем её твердую фазу, доставая кусочки льда из морозильника для охлаждения напитков, основой для большей части которых является вода в жидком состоянии. А при заварке чая или растворимого кофе мы заливаем его кипятком, причём готовность последнего контролируется появлением тумана, состоящего из капелек воды, которая конденсируется в холодном воздухе из газообразного водяного пара, выходящего из носика чайника.

Существует также четвёртое состояние вещества, называемое плазмой, из которой состоят верхние слои звёзд, ионосфера Земли, пламя, электрическая дуга и вещество в люминесцентных лампах. Высокотемпературная плазма с трудом воспроизводится в условиях земных лабораторий, поскольку требует очень высоких температур — более 1 000 000 K.

Эти высоковольтные воздушные коммутаторы содержат две основные детали: рубильник и изолятор, который устанавливаются в разрыв провода

С точки зрения структуры твёрдые тела подразделяются на кристаллические и аморфные. Кристаллические вещества имеют упорядоченную геометрическую структуру; атомы или молекулы такого вещества образуют своеобразные объёмные или плоские решётки; к кристаллическим материалам относятся металлы, их сплавы и полупроводники. Та же вода в виде снежинок (кристаллов разнообразных не повторяющих форм) прекрасно иллюстрирует представление о кристаллических веществах. Аморфные вещества кристаллической решётки не имеют; такое строение характерно для диэлектриков.

В обычных условиях ток в твёрдых материалах протекает за счёт перемещения свободных электронов, образующихся из валентных электронов атомов. С точки зрения поведения материалов при пропускании через них электрического тока, последние подразделяются на проводники, полупроводники и изоляторы. Свойства различных материалов, согласно зонной теории проводимости, определяются шириной запрещённой зоны, в которой не могут находиться электроны. Изоляторы имеют самую широкую запрещённую зону, иногда достигающую 15 эВ. При температуре абсолютного нуля у изоляторов и полупроводников электронов в зоне проводимости нет, но при комнатной температуре в ней уже будет некоторое количество электронов, выбитых из валентной зоны за счет тепловой энергии. В проводниках (металлах) зона проводимости и валентная зона перекрываются, поэтому при температуре абсолютного нуля имеется достаточно большое количество электронов — проводников тока, что сохраняется и при более высоких температурах материалов, вплоть до их полного расплавления. Полупроводники имеют небольшие запрещённые зоны, и их способность проводить электрический ток сильно зависит от температуры, радиации и других факторов, а также от наличия примесей.

Трансформатор с магнитопроводом из пластин. На краях хорошо видны Ш-образные и замыкающие пластины из трансформаторной стали

Отдельным случаем считается протекание электрического тока через так называемые сверхпроводники — материалы, имеющие нулевое сопротивление протеканию тока. Электроны проводимости таких материалов образуют ансамбли частиц, связанные между собой за счёт квантовых эффектов.

Изоляторы, как следует из их названия, крайне плохо проводят электрический ток. Это свойство изоляторов используется для ограничения протекания тока между проводящими поверхностями различных материалов.

Помимо существования токов в проводниках при неизменном магнитном поле, при наличии переменного тока и связанного с ним переменного магнитного поля возникают эффекты, связанные с его изменением или так называемые «вихревые» токи, иначе называемые токами Фуко. Чем быстрее изменяется магнитный поток, тем сильнее вихревые токи, которые не текут по определённым путям в проводах, а, замыкаясь в проводнике, образуют вихревые контуры.

Вихревые токи проявляют скин-эффект, сводящийся к тому, что переменный электрический ток и магнитный поток распространяются в основном в поверхностном слое проводника, что приводит к потерям энергии. Для уменьшения потерь энергии на вихревые токи применяют разделение магнитопроводов переменного тока на отдельные, электрически изолированные, пластины.

Хромированная пластмассовая душевая головка

Электрический ток в жидкостях (электролитах)

Все жидкости, в той или иной мере, способны проводить электрический ток при приложении электрического напряжения. Такие жидкости называются электролитами. Носителями тока в них являются положительно и отрицательно заряженные ионы — соответственно катионы и анионы, которые существуют в растворе веществ вследствие электролитической диссоциации. Ток в электролитах за счёт перемещения ионов, в отличие от тока за счёт перемещения электронов, характерного для металлов, сопровождается переносом вещества к электродам с образованием вблизи них новых химических соединений или осаждением этих веществ или новых соединений на электродах.

Это явление заложило основу современной электрохимии, дав количественные определения грамм-эквивалентам различных химических веществ, тем самым превратив неорганическую химию в точную науку. Дальнейшее развитие химии электролитов позволило создать однократно заряжаемые и перезаряжаемые источники химического тока (сухие батареи, аккумуляторы и топливные элементы), которые, в свою очередь, дали огромный толчок в развитии техники. Достаточно заглянуть под капот своего автомобиля, чтобы увидеть результаты усилий поколений учёных и инженеров-химиков в виде автомобильного аккумулятора.

Автомобильный аккумулятор, установленный в автомобиле Honda 2012 г.

Большое количество технологических процессов, основанных на протекании тока в электролитах, позволяет не только придать эффектный вид конечным изделиям (хромирование и никелирование), но и защитить их от коррозии. Процессы электрохимического осаждения и электрохимического травления составляют основу производства современной электроники. Ныне это самые востребованные технологические процессы, число изготавливаемых компонентов по этим технологиям исчисляется десятками миллиардов единиц в год.

Электрический ток в газах

Электрический ток в газах обусловлен наличием в них свободных электронов и ионов. Для газов, в силу их разрежённости, характерна большая длина пробега до столкновения молекул и ионов; из-за этого протекание тока в нормальных условиях через них относительно затруднено. То же самое можно утверждать относительно смесей газов. Природной смесью газов является атмосферный воздух, который в электротехнике считается неплохим изолятором. Это характерно и для других газов и их смесей при обычных физических условиях.

Отвертка-пробник с неоновой лампой, показывающая наличие напряжения 220 В

Протекание тока в газах очень сильно зависит от различных физических факторов, как-то: давления, температуры, состава смеси. Помимо этого, действие оказывают различного рода ионизирующие излучения. Так, например, будучи освещёнными ультрафиолетовыми или рентгеновскими лучами, или находясь под действием катодных или анодных частиц или частиц, испускаемых радиоактивными веществами, или, наконец, под действием высокой температуры, газы приобретают свойство лучше проводить электрический ток.

Эндотермический процесс образования ионов в результате поглощения энергии электрически нейтральными атомами или молекулами газа называется ионизацией. Получив достаточную энергию, электрон или несколько электронов внешней электронной оболочки, преодолевая потенциальный барьер, покидают атом или молекулу, становясь свободными электронами. Атом или молекула газа становятся при этом положительно заряженными ионами. Свободные электроны могут присоединяться к нейтральным атомам или молекулам, образуя отрицательно заряженные ионы. Положительные ионы могут обратно захватывать свободные электроны при столкновении, становясь при этом опять электрически нейтральными. Этот процесс называется рекомбинацией.

Прохождение тока через газовую среду сопровождается изменением состояния газа, что предопределяет сложный характер зависимости тока от приложенного напряжения и, в общем, подчиняется закону Ома только при малых токах.

Различают несамостоятельный и самостоятельные разряды в газах. При несамостоятельном разряде ток в газе существует только при наличии внешних ионизирующих факторов, при их отсутствии сколь-нибудь значительного тока в газе нет. При самостоятельном разряде ток поддерживается за счёт ударной ионизации нейтральных атомов и молекул при столкновении с ускоренными электрическим полем свободными электронами и ионами даже после снятия внешних ионизирующих воздействий.

Тихий разряд. Вольт-амперная характеристика.

Несамостоятельный разряд при малом значении разности потенциалов между анодом и катодом в газе называется тихим разрядом. При повышении напряжения сила тока сначала увеличивается пропорционально напряжению (участок ОА на вольт-амперной характеристике тихого разряда), затем рост тока замедляется (участок кривой АВ). Когда все частицы, возникшие под действием ионизатора, уходят за то же время на катод и на анод, усиления тока с ростом напряжения не происходит (участок графика ВС). При дальнейшем повышении напряжения ток снова возрастает, и тихий разряд переходит в несамостоятельный лавинный разряд. Разновидность несамостоятельного разряда — тлеющий разряд, который создаёт свет в газоразрядных лампах различного цвета и назначения.

Переход несамостоятельного электрического разряда в газе в самостоятельный разряд характеризуется резким увеличением тока (точка Е на кривой вольт-амперной характеристики). Он называется электрическим пробоем газа.

Электронная лампа-вспышка с наполненной ксеноном трубкой (обведена красным прямоугольником)

Все вышеперечисленные типы разрядов относятся к установившимся типам разрядов, основные характеристики которых не зависят от времени. Помимо установившихся разрядов, существуют разряды неустановившиеся, возникающие обычно в сильных неоднородных электрических полях, например у заостренных и искривлённых поверхностей проводников и электродов. Различают два типа неустановившихся разрядов: коронный и искровой разряды.

При коронном разряде ионизация не приводит к пробою, просто он представляет собой повторяющийся процесс поджига несамостоятельного разряда в ограниченном пространстве возле проводников. Примером коронного разряда может служить свечение атмосферного воздуха вблизи высоко поднятых антенн, громоотводов или высоковольтных линий электропередач. Возникновение коронного разряда на линиях электропередач приводит к потерям электроэнергии. В прежние времена это свечение на верхушках мачт было знакомо морякам парусного флота как огоньки святого Эльма. Коронный разряд применяется в лазерных принтерах и электрографических копировальных устройствах, где он формируется коротроном — металлической струной, на которую подано высокое напряжение. Это необходимо для ионизации газа с целью нанесения заряда на фоточувствительный барабан. В данном случае коронный разряд приносит пользу.

Искровой разряд, в отличие от коронного, приводит к пробою и имеет вид прерывистых ярких разветвляющихся, заполненных ионизированным газом нитей-каналов, возникающих и исчезающих, сопровождаемые выделением большого количества теплоты и ярким свечением. Примером естественного искрового разряда может служить молния, где ток может достигать значений в десятки килоампер. Образованию собственно молнии предшествует создание канала проводимости, так называемого нисходящего «тёмного» лидера, образующего совместно с индуцированным восходящим лидером проводящий канал. Молния представляет собой обычно многократный искровой разряд в образованном канале проводимости. Мощный искровой разряд нашёл своё техническое применение также и в компактных фотовспышках, в которых разряд происходит между электродами трубки из кварцевого стекла, наполненной смесью ионизированных благородных газов.

Длительный поддерживаемый пробой газа носит название дугового разряда и применяется в сварочной технике, являющейся краеугольным камнем технологий создания стальных конструкций нашего времени, от небоскрёбов до авианосцев и автомобилей. Он применяется как для сварки, так и для резки металлов; различие в процессах обусловлено силой протекающего тока. При относительно меньших значениях тока происходит сварка металлов, при более высоких значениях тока дугового разряда — идёт резка металла за счёт удаления расплавленного металла из-под электрической дуги различными методами.

Другим применением дугового разряда в газах служат газоразрядные лампы освещения, которые разгоняют тьму на наших улицах, площадях и стадионах (натриевые лампы) или автомобильные галогенные лампы, которые сейчас заменили обычные лампы накаливания в автомобильных фарах.

Электрический ток в вакууме

Электронная лампа в радиопередающей станции. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вакуум является идеальным диэлектриком, поэтому электрический ток в вакууме возможен только при наличии свободных носителей в виде электронов или ионов, которые генерируются за счёт термо- или фотоэмиссии, или иными методами.

Такие передающие телевизионные камеры использовались в восьмидесятых годах прошлого века. Канадский музей науки и техники, Оттава

Основным методом получения тока в вакууме за счёт электронов является метод термоэлектронной эмиссии электронов металлами. Вокруг разогретого электрода, называемого катодом, образуется облако из свободных электронов, которые и обеспечивают протекание электрического тока при наличии второго электрода, называемого анодом, при условии наличия между ними соответствующего напряжения требуемой полярности. Такие электровакуумные приборы называются диодами и обладают свойством односторонней проводимости тока, запираясь при обратном напряжении. Это свойство применяется для выпрямления переменного тока, преобразуемого системой из диодов в импульсный ток постоянного направления.

Добавление дополнительного электрода, называемого сеткой, расположенной вблизи катода, позволяет получить усилительный элемент триод, в котором малые изменения напряжения на сетке относительно катода позволяют получить значительные изменения протекающего тока, и, соответственно, значительные изменения напряжения на нагрузке, включённой последовательно с лампой относительно источника питания, что и используется для усиления различных сигналов.

Применение электровакуумных приборов в виде триодов и приборов с большим числом сеток различного назначения (тетродов, пентодов и даже гептодов), произвело революцию в деле генерации и усиления радиочастотных сигналов, и привело к созданию современных систем радио и телевещания.

Современный видеопроектор

Исторически первым было развитие именно радиовещания, так как методы преобразования относительно низкочастотных сигналов и их передача, равно как и схемотехника приёмных устройств с усилением и преобразованием радиочастоты и превращением её в акустический сигнал были относительно просты.

При создании телевидения для преобразования оптических сигналов применялись электровакуумные приборы — иконоскопы, где электроны эмитировались за счёт фотоэмиссии от падающего света. Дальнейшее усиление сигнала выполнялось усилителями на электронных лампах. Для обратного преобразования телевизионного сигнала служили кинескопы, дающие изображение за счёт флюоресценции материала экрана под воздействием электронов, разгоняемых до высоких энергий под воздействием ускоряющего напряжения. Синхронизированная система считывания сигналов иконоскопа и система развёртки изображения кинескопа создавали телевизионное изображение. Первые кинескопы были монохромными.

Сканирующий электронный микроскоп SU3500 в Университете Торонто, факультет технологии материалов

В дальнейшем были созданы системы цветного телевидения, в котором считывающие изображение иконоскопы реагировали только на свой цвет (красный, синий или зелёный). Излучающие элементы кинескопов (цветной люминофор), за счёт протекания тока, вырабатываемого так называемыми «электронными пушками», реагируя на попадание в них ускоренных электронов, излучали свет в определённом диапазоне соответствующей интенсивности. Чтобы лучи от пушек каждого цвета попадали на свой люминофор, использовали специальные экранирующие маски.

Современная аппаратура телевидения и радиовещания выполняется на более прогрессивных элементах с меньшим энергопотреблением — полупроводниках.

Одним из широко распространённых методов получения изображения внутренних органов является метод рентгеноскопии, при котором эмитируемые катодом электроны получают столь значительное ускорение, что при попадании на анод генерируют рентгеновское излучение, способное проникать через мягкие ткани тела человека. Рентгенограммы дают в руки медиков уникальную информацию о повреждениях костей, состоянии зубов и некоторых внутренних органов, выявляя даже такое грозное заболевание, как рак лёгких.

Лампа бегущей волны (ЛБВ) диапазона С. Канадский музей науки и техники, Оттава

Вообще, электрические токи, сформированные в результате движения электронов в вакууме, имеют широчайшую область применения, к которой относятся все без исключения радиолампы, ускорители заряженных частиц, масс-спектрометры, электронные микроскопы, вакуумные генераторы сверхвысокой частоты, в виде ламп бегущей волны, клистронов и магнетронов. Именно магнетроны, кстати, подогревают или готовят нам пищу в микроволновых печах.

Большое значение в последнее время имеет технология нанесения плёночных покрытий в вакууме, которые играют роль как защитно-декоративного, так и функционального покрытия. В качестве таких покрытий применяются покрытия металлами и их сплавами, и их соединениями с кислородом, азотом и углеродом. Такие покрытия изменяют электрические, оптические, механические, магнитные, коррозионные и каталитические свойства покрываемых поверхностей, либо сочетают сразу несколько свойств.

Сложный химический состав покрытий можно получать только с использованием техники ионного распыления в вакууме, разновидностями которой являются катодное распыление или его промышленная модификация — магнетронное распыление. В конечном итоге именно электрический ток за счёт ионов производит осаждение компонентов на осаждаемую поверхность, придавая ей новые свойства.

Именно таким способом можно получать так называемые ионные реактивные покрытия (плёнки нитридов, карбидов, оксидов металлов), обладающих комплексом экстраординарных механических, теплофизических и оптических свойств (с высокой твёрдостью, износостойкостью, электро- и теплопроводностью, оптической плотностью), которые невозможно получить иными методами.

Электрический ток в биологии и медицине

Учебная операционная в Научно-исследовательском институте им. Ли Кашина, Торонто, Канада. Используемые при обучении роботизированные пациенты-манекены умеют моргать, дышать, кричать, демонстрировать симптомы болезней и кровотечения

Знание поведения токов в биологических объектах даёт в руки биологов и медиков мощный метод исследования, диагностики и лечения.

С точки зрения электрохимии все биологические объекты содержат электролиты, вне зависимости от особенностей структуры данного объекта.

При рассмотрении протекания тока через биологические объекты необходимо учитывать их клеточное строение. Существенным элементом клетки является клеточная мембрана — внешняя оболочка, ограждающая клетку от воздействия неблагоприятных факторов окружающей среды за счёт ее избирательной проницаемости для различных веществ. С точки зрения физики, клеточную мембрану можно представить себе в виде параллельного соединения конденсатора и нескольких цепочек из соединенных последовательно источника тока и резистора. Это предопределяет зависимость электропроводности биологического материала от частоты прилагаемого напряжения и формы его колебаний.

Объемное представление нервных путей, соединяющих различные области мозга. Изображение получено с помощью диффузионной тензорной визуализации (ДТВ) — неинвазивного метода исследований мозга.

Биологическая ткань состоит из клеток собственно органа, межклеточной жидкости (лимфы), кровеносных сосудов и нервных клеток. Последние в ответ на воздействие электрического тока отвечают возбуждением, заставляя сокращаться и расслабляться мышцы и кровеносные сосуды животного. Следует отметить, что протекание тока в биологической ткани носит нелинейный характер.

Классическим примером воздействия электрического тока на биологический объект могут служить опыты итальянского врача, анатома, физиолога и физика Луиджи Гальвани, ставшего одним из основателей электрофизиологии. В его опытах пропускание электрического тока через нервы лапки лягушки приводило к сокращению мышц и подергиванию ножки. В 1791 году в «Трактате о силах электричества при мышечном движении» было описано сделанное Гальвани знаменитое открытие. Сами явления, открытые Гальвани, долгое время в учебниках и научных статьях назывались «гальванизмом». Этот термин и доныне сохраняется в названии некоторых аппаратов и процессов.

Дальнейшее развитие электрофизиологии тесно связано с нейрофизиологией. В 1875 году независимо друг от друга английский хирург и физиолог Ричард Кэтон и русский физиолог В. Я. Данилевский показали, что мозг является генератором электрической активности, то есть были открыты биотоки мозга.

Биологические объекты в ходе своей жизнедеятельности создают не только микротоки, но и большие напряжения и токи. Значительно раньше Гальвани английский анатом Джон Уолш доказал электрическую природу удара ската, а шотландский хирург и анатом Джон Хантер дал точное описание электрического органа этого животного. Исследования Уолша и Хантера были опубликованы в 1773 году.

Функциональная магнитно-резонансная томография или фМРТ — неинвазивная методика нейровизуализации, позволяющая измерять активность мозга по изменениям в токе крови в кровеносных сосудах

В современной биологии и медицине применяются различные методы исследования живых организмов, как инвазивные, так и неинвазивные.

Классическим примером инвазивных методов является лабораторная крыса с пучком вживлённых в мозг электродов, бегающая по лабиринтам или решающая другие задачки, поставленные перед ней учёными.

К неинвазивным методам относятся такие, всем знакомые исследования, как снятие энцефалограммы или электрокардиограммы. При этом электроды, считывающие биотоки сердца или мозга, снимают токи прямо с кожи обследуемого. Для улучшения контакта с электродами кожа смачивается физиологическим раствором, который является неплохим проводящим электролитом.

Помимо применения электрического тока при научных исследованиях и техническом контроле состояния различных химических процессов и реакций, одним из самых драматических моментов его применения, известного широкой публике, является запуск «остановившегося» сердца какого-либо героя современного фильма.

Автоматический дефибриллятор для обучения лиц, не являющихся медработниками

Действительно, протекание кратковременного импульса значительного тока лишь в единичных случаях способно запустить остановившееся сердце. Чаще всего происходит восстановление его нормального ритма из состояния хаотичных судорожных сокращений, называемого фибрилляцией сердца. Приборы, применяющиеся для восстановления нормального ритма сокращений сердца, называются дефибрилляторами. Современный автоматический дефибриллятор сам снимает кардиограмму, определяет фибрилляцию желудочков сердца и самостоятельно решает – бить током или не бить – может быть достаточно пропустить через сердце небольшой запускающий импульс. Существует тенденция установления автоматических дефибрилляторов в общественных местах, что может существенно сократить количество смертей из-за неожиданной остановки сердца.

У практикующих врачей скорой помощи не возникает никакого сомнения по поводу применения метода дефибрилляции – обученные быстро определять физическое состояние пациента по кардиограмме, они принимают решение значительно быстрее автоматического дефибриллятора, предназначенного для широкой публики.

Тут же уместно будет упомянуть об искусственных водителях сердечного ритма, иначе называемых кардиостимуляторами. Эти приборы вживляются под кожу или под грудную мышцу человека, и такой аппарат через электроды подаёт на миокард (сердечную мышцу) импульсы тока напряжением около 3 В, стимулируя нормальную работу сердца. Современные электрокардиостимуляторы способны обеспечить бесперебойную работу в течение 6–14 лет.

Характеристики электрического тока, его генерация и применение

Электрический ток характеризуется величиной и формой. По его поведению с течением времени различают постоянный ток (не изменяющийся с течением времени), апериодический ток (произвольно изменяющийся с течением времени) и переменный ток (изменяющийся с течением времени по определённому, как правило, периодическому закону). Иногда для решения различных задач требуется одновременное наличие постоянного и переменного тока. В таком случае говорят о переменном токе с постоянной составляющей.

Токамак-де-Варен — токамак-реактор в г. Варен, пров. Квебек в 1981 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

Исторически первым появился трибоэлектрический генератор тока, который вырабатывал ток за счёт трения шерсти о кусок янтаря. Более совершенные генераторы тока такого типа сейчас называются генераторами Ван де Граафа, по имени изобретателя первого технического решения таких машин.

Как указывалось выше, итальянским физиком Алессандро Вольта был изобретён электрохимический генератор постоянного тока, ставший предшественником сухих батарей, аккумуляторов и топливных элементов, которые мы пользуемся и поныне как удобными источниками тока для разнообразных устройств — от наручных часов и смартфонов до просто автомобильных аккумуляторов и тяговых аккумуляторов электромобилей Tesla.

Помимо этих генераторов постоянного тока, существуют генераторы тока на прямом ядерном распаде изотопов и магнитогидродинамические генераторы (МГД-генераторы) тока, которые пока имеют ограниченное применение в силу своей маломощности, слабой технологической основы для широкого применения и по другим причинам. Тем не менее, радиоизотопные источники энергии широко применяются там, где нужна полная автономность: в космосе, на глубоководных аппаратах и гидроакустических станциях, на маяках, бакенах, а также на Крайнем Севере, в Арктике и Антарктике.

Коллектор в мотор-генераторе, ок. 1904 г. Канадский музей науки и техники, Оттава

В электротехнике генераторы тока подразделяются на генераторы постоянного тока и генераторы переменного тока.

Все эти генераторы основаны на явлении электромагнитной индукции, открытой Майклом Фарадеем в 1831 году. Фарадей построил первый маломощный униполярный генератор, дающий постоянный ток. Первый генератор переменного тока был предложен анонимным автором под латинскими инициалами Р.М. в письме к Фарадею в 1832 году. После опубликования письма, Фарадей получил благодарственное письмо от того же анонима со схемой усовершенствованного генератора в 1833 году, в котором использовалось дополнительное стальное кольцо (ярмо) для замыкания магнитных потоков сердечников обмоток.

Однако в то время для переменного тока еще не нашлось применения, так как для всех практических применений электричества того времени (минная электротехника, электрохимия, только что зародившаяся электромагнитная телеграфия, первые электродвигатели) требовался постоянный ток. Поэтому в последующем изобретатели направили свои усилия на построение генераторов, дающих постоянный электрический ток, разрабатывая для этих целей разнообразные коммутационные устройства.

Одним из первых генераторов, получившим практическое применение, был магнитоэлектрический генератор российского академика Б. С. Якоби. Этот генератор был принят на вооружение гальванических команд русской армии, использовавших его для воспламенения минных запалов. Улучшенные модификации генератора Якоби до сих пор используются для удалённого приведения в действие минных зарядов, что нашло широкое отображение в военно-исторических фильмах, в которых диверсанты или партизаны подрывают мосты, поезда или другие объекты.

Объектив лазера в приводе компакт-диска

В дальнейшем борьба между генерацией постоянного или переменного тока с переменным успехом велась среди изобретателей и инженеров–практиков, приведшая к апогею противостояния титанов современной электроэнергетики: Томаса Эдисона с компанией Дженерал Электрик с одной стороны, и Николой Тесла с компанией Вестингауз, с другой стороны. Победил мощный капитал, и разработки Тесла в области генерации, передачи, и трансформации переменного электрического тока стали общенациональным достоянием американского общества, что, в немалой степени, позднее способствовало технологическому доминированию США.

Помимо собственно генерации электричества для разнообразных нужд, основанной на преобразовании механического движения в электричество, за счёт обратимости электрических машин появилась возможность обратного преобразования электрического тока в механическое движение, реализуемая электродвигателями постоянного и переменного тока. Пожалуй, это самые распространённые машины современности, включающие в себя стартеры автомобилей и мотоциклов, приводы промышленных станков и разнообразных бытовых устройств. Используя различные модификации подобных устройств, мы стали мастерами на все руки, мы умеем строгать, пилить, сверлить и фрезеровать. А в наших компьютерах, благодаря миниатюрным прецизионным двигателям постоянного тока, крутятся приводы жёстких и оптических дисков.

Кроме привычных электромеханических двигателей, за счёт протекания электрического тока работают ионные двигатели, использующие принцип реактивного движения при выбросе ускоренных ионов вещества, Пока, в основном, они применяются в космическом пространстве на малых спутниках для выведения их на нужные орбиты. А фотонные двигатели 22-го века, которые существуют пока только в проекте и которые понесут наши будущие межзвёздные корабли с субсветовой скоростью, скорее всего, тоже будут работать на электрическом токе.

Стрелочный мультиметр со снятой верхней крышкой

Для создания электронных элементов и при выращивании кристаллов различного назначения по технологическим причинам требуются сверхстабильные генераторы постоянного тока. Такие прецизионные генераторы постоянного тока на электронных компонентах называются стабилизаторами тока.

Измерение силы электрического тока

Необходимо отметить, что приборы для измерения тока (микроамперметры, миллиамперметры, амперметры) весьма отличаются друг от друга в первую очередь по типу конструкций и принципам действия — это могут быть приборы постоянного тока, переменного тока низкой частоты и переменного тока высокой частоты.

По принципу действия различают электромеханические, магнитоэлектрические, электромагнитные, магнитодинамические, электродинамические, индукционные, термоэлектрические и электронные приборы. Большинство стрелочных приборов для измерения токов состоит из комбинации подвижной/неподвижной рамки с намотанной катушкой и неподвижного/подвижного магнитов. Вследствие такой конструкции типичный амперметр имеет эквивалентную схему из последовательно соединённых индуктивности и сопротивления, шунтированных ёмкостью. Из-за этого частотная характеристика стрелочных амперметров имеет завал по высоким частотам.

Подвижная рамка с катушкой, стрелкой и пружинами, используемая в гальванометре показанного выше мультиметра. Некоторые до сих пор предпочитают пользоваться стрелочными приборами, конструкция которых с конца 19-го века остается практически неизменной

Основой для них является миниатюрный гальванометр, а различные пределы измерения достигаются применением дополнительных шунтов — резисторов с малым сопротивлением, которое на порядки ниже сопротивления измерительного гальванометра. Таким образом, на основе одного прибора могут быть созданы приборы для измерения токов различных диапазонов – микроамперметры, миллиамперметры, амперметры и даже килоамперметры.

Вообще, в измерительной практике важно поведение измеряемого тока — он может быть функцией времени и иметь различную форму — быть постоянным, гармоническим, негармоническим, импульсным и так далее, и его величиной принято характеризовать режимы работ радиотехнических цепей и устройств. Различают следующие значения токов:

• мгновенное,
• амплитудное,
• среднее,
• среднеквадратичное (действующее).

Мгновенное значение тока I _i — это значение тока в определенный момент времени. Его можно наблюдать на экране осциллографа и определять для каждого момента времени по осциллограмме.

Амплитудное (пиковое) значение тока I_m — это наибольшее мгновенное значение тока за период.

Среднее квадратичное (действующее) значение тока I определяется как корень квадратный из среднего за период квадрата мгновенных значений тока.

Все стрелочные амперметры обычно градуируются в среднеквадратических значениях тока.

Среднее значение (постоянная составляющая) тока — это среднее арифметическое всех его мгновенных значений за время измерения.

Разность между максимальным и минимальным значениями тока сигнала называют размахом сигнала.

Сейчас, в основном, для измерения тока используются как многофункциональные цифровые приборы, так и осциллографы — на их экранах отображается не только форма напряжения/тока, но и существенные характеристики сигнала. К таким характеристикам относится и частота изменения периодических сигналов, поэтому в технике измерений важен частотный предел измерений прибора.

Измерение тока с помощью осциллографа

Иллюстрацией к вышесказанному будет серия опытов по измерению действующего и пикового значения тока синусоидального и треугольного сигналов с использованием генератора сигналов, осциллографа и многофункционального цифрового прибора (мультиметра).

Общая схема эксперимента №1 представлена ниже:

Генератор сигналов (FG) нагружен на последовательное соединение мультиметра (MM), сопротивление шунта R_s=100 Ом и сопротивление нагрузки R в 1 кОм. Осциллограф OS подключен параллельно сопротивлению шунта R_s. Значение сопротивления шунта выбирается из условия R_s <<R. При проведении опытов учтём то обстоятельство, что рабочая частота осциллографа значительно выше рабочей частоты мультиметра.

Опыт 1

Подадим на сопротивление нагрузки сигнал синусоидальной формы с генератора частотой 60 Герц и амплитудой 9 Вольт. Нажмем очень удобную кнопку Auto Set и будем наблюдать на экране сигнал, показанный на рис. 1. Размах сигнала — около пяти больших делений при цене деления 200 мВ. Мультиметр при этом показывает значение тока в 3,1 мА. Осциллограф определяет среднеквадратичное значение напряжения сигнала на измерительном резисторе U=312 мВ. Действующее значение тока через резистор R_s определяется по закону Ома:

I_RMS = U_RMS/R = 0,31 В / 100 Ом = 3,1 мА,

что соответствует показаниям мультиметра (3,10 мА). Отметим, что размах тока через нашу цепь из включенных последовательно двух резисторов и мультиметра равен

I_P-P = U_P-P/R = 0,89 В / 100 Ом = 8,9 мА

Известно, что пиковое и действующее значения тока и напряжения для синусоидального сигнала отличаются в √2 раз. Если умножить I_RMS = 3,1 мА на √2, получим 4,38. Удвоим это значение и мы получим 8,8 мА, что почти соответствует току, измеренному с помощью осциллографа (8,9 мА).

Опыт 2

Уменьшим сигнал от генератора вдвое. Размах изображения на осциллографе уменьшится ровно приблизительно вдвое (464 мВ) и мультиметр покажет приблизительно уменьшенное вдвое значение тока 1,55 мА. Определим показания действующего значения тока на осциллографе:

I_RMS = U_RMS/R = 0,152 В / 100 Ом = 1,52 мА,

что приблизительно соответствует показаниям мультиметра (1,55 мА).

Опыт 3

Увеличим частоту генератора до 10 кГц. При этом изображение на осциллографе изменится, но размах сигнала останется прежним, а показания мультиметра уменьшатся — сказывается допустимый рабочий частотный диапазон мультиметра.

Опыт 4

Вернёмся к исходной частоте 60 Герц и напряжению 9 В генератора сигналов, но изменим форму его сигнала с синусоидальной на треугольную. Размах изображения на осциллографе остался прежним, а показания мультиметра уменьшились по сравнению со значением тока, которое он показывал в опыте №1, так как изменилось действующее значение тока сигнала. Осциллограф также показывает уменьшение среднеквадратичного значения напряжения, измеренного на резисторе R_s=100 Ом.

Техника безопасности при измерении тока и напряжения

Самодельный пьедестал-стойка с полнофункциональным телесуфлёром и мониторами для домашней видеостудии

• Поскольку в зависимости от класса безопасности помещения и его состояния при измерении токов даже относительно невысокие напряжения уровня 12–36 В могут представлять опасность для жизни, необходимо выполнять следующие правила:
• Не проводить измерения токов, требующих определённых профессиональных навыков ( при напряжении свыше 1000 В).
• Не производить измерения токов в труднодоступных местах или на высоте.
• При измерениях в бытовой сети применять специальные средства защиты от поражения электрическим током (резиновые перчатки, коврики, сапоги или боты).
• Пользоваться исправным измерительным инструментом.
• В случае использования многофункциональных приборов (мультиметров), следить за правильной установкой измеряемого параметра и его величины перед измерением.
• Пользоваться измерительным прибором с исправными щупами.
• Строго следовать рекомендациям производителя по использованию измерительного прибора.

Автор статьи: Сергей Акишкин

Вы затрудняетесь в переводе единицы измерения с одного языка на другой? Коллеги готовы вам помочь. Опубликуйте вопрос в TCTerms и в течение нескольких минут вы получите ответ.

Как перевести амперы в киловатты

Для некоторых этот вопрос покажется наивным – ведь все так очевидно! Но ведь школьные знания из области физики, если они не имели практического приложения в жизни человека, имеют свойство потихоньку улетучиваться. А задача понять взаимосвязь между двумя этими величинами иногда становится насущной даже для далеких от электротехники людей, чисто на бытовом уровне. Например, при приобретении новой домашней техники, электрооборудовании для автомобиля, при установке новой розетки или выключателя, при прокладке линии питания и т.п. 

Как перевести амперы в киловатты

Сразу оговоримся, что в самой формулировке вопроса – как перевести амперы в киловатты, уже заложена явная некорректность. Это тесно взаимосвязанные, но все же совершенно разные величины. То есть речь может идти не о переводе, а о ясном представлении этой взаимосвязи и возможности при необходимости провести нужные вычисления. Об этом и пойдет речь дальше.

Какая взаимосвязь между показателями силы тока, напряжения и потребляемой мощности?

Для начала – буквально несколько слов о природе этих величин.

• Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. А потенциал, упрощенно – количество заряда, то есть, по сути, показатель энергии в данной точке. Измеряется в вольтах (В).
• При наличии разности потенциалов (то есть напряжения) при замыкании цепи по ней начинает протекать ток – направленное движение электрически заряженных частиц. Показатель силы тока – это количество заряда, прошедшее через какую-то точку в единицу времени (в секунду). Единицы измерения — амперы (А).
• Наконец, конечная цель электрического тока в приборах и устройствах – это выполнение определенной работы, связанной либо с перемещением самого заряда, либо с преобразованием в другие виды энергии – тепловую, кинетическую, волновую и т.п. Количество этой работы, выполненное за единицу времени (за секунду), как раз и является электрической мощностью. Единица измерения – ватт (Вт).

Для любой из упомянутых величин имеются производные величины, показывающие десятичную разрядность. Весь «спектр» знать необязательно, но в наиболее часто используемых  — разбираться надо:

• микро…(мк или µ) — n×0.000 001
• милли…(м) — n×0.001
• кило… (к) — n×1 000
• мега… (М) — n×1 000 000

Например, показатель мощности в 3.2 кВт – не что иное, как 3200 Вт

При проведении расчетов все величины должны быть приведены к одинаковым по десятичному разряду производным. Обычно на бытовом уровне оперируют «чистыми» величинами, и только показатель мощности, если он достаточно высокий, указывают в результате в киловаттах.

Взаимосвязь этих трех величин в упрощенном виде для цепи постоянного тока описывается следующей формулой:

P = U × I

где:

P — мощность, Вт;

U — напряжение, В;

I — сила тока, А.

Как видно, провести расчет, зная эту формулу – труда не составит.

Для чего бывают необходимы такие расчеты?

Давайте посмотрим, так ли нужен бывает подобный расчет?

• Даже неопытный в электротехнике человек наверняка видел в паспортных характеристиках бытовых приборов показатель их потребляемой мощности, выраженный в ваттах или киловаттах. А для обеспечения безопасности эксплуатации электропроводка в доме (или, что лучше – отдельные ее линии) должна защищаться автоматическими включателями. Ну или плавкими предохранителями – «пробками», что еще встречается в домах старой постройки. И на автоматах или предохранителях максимальный ток указан в амперах. Вот – классический пример, когда требуется оценить, какой же по номиналу прибор защиты подойдёт к той или иной нагрузке, выраженной в ваттах.

Обычная картина – в характеристиках приборов указывается мощность, а автоматы рассчитаны на определенный ток. Приходится просчитывать соответствие.

Особенно это важно, если выделяются линии для подключения мощной бытовой техники. Здесь будет важен не только номинал автомата, но и сечение кабеля для прокладки такой линии.

Какой кабель должен прокладываться в домашней электросети?

Однозначно на этот вопрос не ответить – приходится принимать во внимание множество нюансов. Они хорошо изложены в специальной публикации нашего портала «Какой кабель использовать для проводки в квартире».

• Ограничения по току могут быть и на изделиях электротехнической арматуры – розетках, выключателях, клеммных разъемах и т.п. Они часто указываются непосредственно на корпусе прибора. То есть необходимо подсчитать, какую допустимую нагрузку в ваттах можно подключать к такой точке. Опять же – особую важность такие расчёты должны представлять для любителей использовать удлинители с тройниками (что делать настоятельно не рекомендуется), тем самым подключающих к одной розетке сразу несколько приборов.

Некоторые даже не задумываются, способна ли розетка долго выдерживать такую нагрузку. А это чревато очень серьезными последствиями.

• Ситуация с необходимостью подсчета в одну или другую сторону может возникнуть и у автолюбителей. Например, приобретен какой-то прибор, и требуется узнать, каким предохранителем следует защитить линию его подключения.
• Случается необходимость и в обратной задаче. Она может быть вызвана отсутствием информации о реально потребляемой мощности того или иного прибора. Кстати, с показателями мощности некоторыми недобросовестными производителями бытовой техники устраивается порой такая неразбериха, что не знаешь, чему верить. И чтобы реально оценить потребление, приходится прибегать к замерам. Прибор для прямого измерения мощности, ваттметр – штука редкая, но вполне можно обойтись обычным мультиметром, замерив сначала напряжение, а поток ток, и затем проведя необходимый расчет.

Как правильно измерить силу тока?

Работа с амперметром – не такая простая, так как его приходится подключать в разрыв тестируемой цепи. Кроме того, требуется соблюдение особых мер предосторожности, иначе можно просто погубить свой измерительный прибор. Как измерить силу тока мультиметром – читайте в специальной публикации нашего портала.

Проводим расчеты

Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.

• Расчет для постоянного тока

Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.

При расчете мощности по силе тока:

P = U × I

Если считается сила тока по известной мощности,

I = P / U

• Расчет для однофазного переменного тока

Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.

Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.

Значение коэффициента мощности (cos φ) на шильдике асинхронного электродвигателя.

Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:

P = U × I × cos φ

и

I = P / (U × cos φ)

У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных,  будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.

• Расчет для трехфазного переменного тока

Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:

P = √3 × U × I × cos φ

и

I = P / (√3 × U × cos φ)

Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.

Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.

Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.

Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.

Калькулятор расчеты силы тока по известному значению потребляемой мощности

Перейти к расчётам

Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока

Перейти к расчётам

Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.

А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:

Видео: Как подобрать автомат по току нагрузки

таблица, формулы, примеры – Ремонт своими руками на m-stone.ru

Электрические системы часто требуют сложного анализа при проектировании, ведь нужно оперировать множеством различных величин, ватты, вольты, амперы и т.д. При этом точно необходимо высчитать их соотношение при определенной нагрузке на механизм. В некоторых системах напряжение фиксированное, например, в домашней сети, а вот мощность и сила тока обозначают разные понятия, хоть и являются взаимозаменяемыми величинами.

Краткие о напряжении, токе и мощности

Напряжением (измеряют в Вольтах) называется разность потенциалов между двумя точками или работу, выполненную по перемещению единичного заряда. Потенциал, в свою очередь, характеризует энергию в данной точке. Величина тока (количество Ампер) описывает, сколько зарядов протекли через поверхность за единицу времени. Мощность (ватты и киловатты) описывает скорость, с которой этот заряд был перенесен. Из этого следует – чем больше мощность, тем быстрее и больше переместилось носителей заряда через тело. В одном киловатте тысяча ватт, это нужно запомнить для быстрого расчета и перевода.

В теории звучит довольно сложно, давайте рассмотрим на практике. Основная формула, которой вычисляется мощность электрических приборов следующая:

P=I*U*cosФ

Важно! Для чисто активных нагрузок используется формула P=U*I , у которых cosФ равен единице. Активные нагрузки – это нагревательные приборы (электрический обогрев, электропечь с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник), лампы накаливания. Все остальные электроприборы имеют некоторое значение реактивной мощности, это обычно небольшие значения, поэтому ими пренебрегают, поэтому расчет в итоге примерный получается.

Для чего бывают необходимы такие расчеты?

Давайте посмотрим, так ли нужен бывает подобный расчет?

Даже неопытный в электротехнике человек наверняка видел в паспортных характеристиках бытовых приборов показатель их потребляемой мощности, выраженный в ваттах или киловаттах. А для обеспечения безопасности эксплуатации электропроводка в доме (или, что лучше – отдельные ее линии) должна защищаться автоматическими включателями. Ну или плавкими предохранителями – «пробками», что еще встречается в домах старой постройки. И на автоматах или предохранителях максимальный ток указан в амперах. Вот – классический пример, когда требуется оценить, какой же по номиналу прибор защиты подойдёт к той или иной нагрузке, выраженной в ваттах.

Обычная картина – в характеристиках приборов указывается мощность, а автоматы рассчитаны на определенный ток. Приходится просчитывать соответствие.

Особенно это важно, если выделяются линии для подключения мощной бытовой техники. Здесь будет важен не только номинал автомата, но и сечение кабеля для прокладки такой линии.

Какой кабель должен прокладываться в домашней электросети?

Однозначно на этот вопрос не ответить – приходится принимать во внимание множество нюансов. Они хорошо изложены в специальной публикации нашего портала «Какой кабель использовать для проводки в квартире».

Ограничения по току могут быть и на изделиях электротехнической арматуры – розетках, выключателях, клеммных разъемах и т.п. Они часто указываются непосредственно на корпусе прибора. То есть необходимо подсчитать, какую допустимую нагрузку в ваттах можно подключать к такой точке. Опять же – особую важность такие расчёты должны представлять для любителей использовать удлинители с тройниками (что делать настоятельно не рекомендуется), тем самым подключающих к одной розетке сразу несколько приборов.

Некоторые даже не задумываются, способна ли розетка долго выдерживать такую нагрузку. А это чревато очень серьезными последствиями.

Ситуация с необходимостью подсчета в одну или другую сторону может возникнуть и у автолюбителей. Например, приобретен какой-то прибор, и требуется узнать, каким предохранителем следует защитить линию его подключения.
Случается необходимость и в обратной задаче. Она может быть вызвана отсутствием информации о реально потребляемой мощности того или иного прибора. Кстати, с показателями мощности некоторыми недобросовестными производителями бытовой техники устраивается порой такая неразбериха, что не знаешь, чему верить. И чтобы реально оценить потребление, приходится прибегать к замерам. Прибор для прямого измерения мощности, ваттметр – штука редкая, но вполне можно обойтись обычным мультиметром, замерив сначала напряжение, а поток ток, и затем проведя необходимый расчет.

Как правильно измерить силу тока?

Работа с амперметром – не такая простая, так как его приходится подключать в разрыв тестируемой цепи. Кроме того, требуется соблюдение особых мер предосторожности, иначе можно просто погубить свой измерительный прибор. Как измерить силу тока мультиметром – читайте в специальной публикации нашего портала.

4

Сила тока – как вычислить в реальных условиях

Прокладывая электропроводку, предварительно следует узнать силу тока. Ошибки чреваты неприятностями – проводка, розетки плавятся. Если он фактически превышает расчетный, проводка нагревается, плавится, происходит обрыв или замыкание. Ее приходится менять, но это не самое неприятное – возможен и пожар.

При монтаже проводки необходимо знать силу тока

Ток сети для практических потребностей находят, зная мощность приборов: I=P/U, где P – мощность потребителя. В реальности учитывается коэффициент мощности – cos φ. Для однофазной сети: I = P/(U∙cos φ),

трехфазной – I = P/(1,73∙U∙cos φ).

Для одной фазы U принимают 220, для трех – 380. Коэффициент большинства приборов 0,95. Если подключают электродвигатель, сварку, дроссель, коэффициент 0,8. Подставляя 0,95, для однофазной сети выходит:

I = P/209, трехфазной – I = P/624. Если коэффициент 0,8, для двух проводов: I = P/176, для четырех: I = P/526.

Трехфазный ток меньше втрое, нагрузка распределяется поровну между фазами. Подсчитывая нагрузку, предусматривают запас 5%!,(MISSING) для двигателей, сварочных агрегатов – 20%!

Приборы иногда используют одновременно. Чтобы вычислить нагрузку, суммируют токи устройств. Подход возможен, если они имеют схожий коэффициент мощности. Для потребителей с разными коэффициентами используют средний показатель. Иногда к трехфазной  системе подключают однофазные и трехфазные изделия. Вычисляя ток, складывают все нагрузки.

Онлайн калькулятор по расчету ватт в амперы

Для получения результата обязательно указывать напряжение и потребляемую мощность.

Калькуляторы от wpcalc.com

В таких случая очень важно иметь помощника, дабы точно перевести ваты в амперы при постоянном значении напряжения.

Нам поможет перевести амперы в ватты калькулятор онлайн. Перед тем как воспользоваться интернет-программой по расчету величин, нужно иметь представление о значении необходимых данных.

Мощность – это скорость потребления энергии. Например, лампочка в 100 Вт использует энергию – 100 джоулей за секунду.
Ампер – величина измерения силы электрического тока, определяется в кулонах и показывает число электронов, которые прошли через определенное сечение проводника за указанное время.
В вольтах измеряется напряжение протекания электрического тока.

Чтобы перевод ватт в амперы калькулятор используется очень просто, пользователь должен ввести в указанные графы показатель напряжения (В), далее потребляемую мощность агрегата (Вт) и нажать кнопку рассчитать. Через несколько секунд программа покажет точный результат силы тока в амперах. Формула сколько ватт в ампере

Внимание: если показатель величины имеет дробное число, значит его нужно вписывать в систему через точку, а не запятую. Таким образом, перевести ватты в амперы калькулятором  мощности  позволяет за считанное время, Вам не нужно расписывать сложные формулы и думать над их ре

шением. Все просто и доступно!

Таблица значенийТаблица  расчета Ампер и нагрузки в Ватт

Видео по теме:  определения мощности и силы тока

Видео: КАК ОПРЕДЕЛИТЬ МОЩНОСТЬ ТОКА [РадиолюбительTV 29]

Видео: Еще немного о мощности

Как выполнить перевод

Постоянный ток

В сфере автоэлектрики и декоративной подсветки используются цепи 12 В. Давайте рассмотрим на практике, как перевести амперы в ватты на примере светодиодной ленты. Для её подключения зачастую необходим блок питания, но подключить «просто так» его нельзя, он может сгореть, или наоборот, вы можете купить слишком мощный и дорогой БП там, где он не нужен и зря потратить деньги.

В характеристиках блока питания на бирке указываются такие величины, как напряжение, мощность и ток. Причем количество Вольт указываются обязательно, а вот мощность или ток могут быть описаны вместе, а может быть и такое, что только одна из характеристик указана. В характеристиках светодиодной ленты указаны те же характеристики, но мощность и ток с учетом на метр.

Представим, что вы купили 5 метров ленты 5050 с 60 светодиодами на 1 метр. На упаковке написано «14,4 Вт/м», а в магазине на бирках БП указан только ток. Подбираем правильный источник питания, для этого умножим количество метров на удельную мощность и получим общую мощность.

14,4*5=72 Вт – необходимо для питания ленты.

Значит нужно перевести в амперы по этой формуле:

I=P/U

Итого: 72/12=6 Ампер

Итого нужен блок питания минимум на 6 Ампер. Более подробно узнать о том, как выбрать блок питания для светодиодной ленты, вы можете узнать из нашей отдельной статьи.

Другая ситуация. Вы установили на свой автомобиль дополнительные фары, но на лампочках указана характеристика, допустим 55 Вт. Подключение всех потребителей в авто лучше производить через предохранитель, но какой нужен для этих фар? Нужно перевести ватты в амперы по формуле выше – разделив мощность на напряжение.

55/12=4,58 Ампера, ближайший номинал – 5 А.

Однофазная сеть

Большинство бытовых приборов рассчитаны на подключение к однофазной сети 220 В. Напомним, что в зависимости от страны, в которой вы живете, напряжение может быть и 110 вольт и любым другим. В России принятая за стандарт величина именно 220 В для однофазной и 380 В для трёхфазной сети. Большинству читателей чаще всего приходится работать именно в таких условиях. Чаще всего нагрузку в таких сетях измеряют в киловаттах, при этом автоматические выключатели содержат маркировку в Амперах. Рассмотрим немного практических примеров.

Допустим, что вы живете в квартире со старым электросчетчиком, и у вас установлена автоматическая пробка на 16 Ампер. Чтобы определить, какую мощность «потянет» пробка, нужно перевести Амперы в киловатты. Здесь эффективна та же формула, связывающая силу тока и напряжение в мощность.

P=I*U*cosФ

Для удобства расчетов принимаем cosФ за единицу. Напряжение нам известно – 220 В, ток тоже, давайте переведем: 220*16*1=3520 Ватт или 3,5 киловатта – ровно столько вы можете подключить единовременно.

С помощью таблицы можно быстро перевести амперы в киловатты при выборе автоматического выключателя:

Немного сложнее дело обстоит с электродвигателями, у них есть такой показатель как коэффициент мощности. Чтобы определить, сколько у вас будет потреблять киловатт в час такой двигатель, нужно обязательно учитывать коэффициент мощности в формуле:

P=U*I*cosФ

Следует отметить, что cosФ должен быть указан на бирке, обычно от 0,7 до 0,9. В данном случае, если полная мощность двигателя 5,5 киловатт или 5500 Ватт, то потребляемая активная мощность (а мы платим, в отличие от предприятий, только за активную):

5,5*0,87= 4,7 киловатта, а если точнее то 4785 Вт

Стоит отметить, что при выборе автомата и кабеля для электродвигателя нужно учитывать полную мощность, поэтому нужно брать ток нагрузки, который указан в паспорте к двигателю. И также важно учитывать пусковые токи, так как они значительно превышают рабочий ток двигателя.

Еще один пример, сколько ампер потребляет чайник на 2 кВт? Делаем расчет, сначала нужно выполнить перевод киловатт в ватты: 2*1000 = 2000 Ватт. После этого переводим ватты в Амперы, а именно: 2000/220 = 9 Ампер.

Это значит, что пробка на 16 Ампер выдержит чайник, но если вы включите еще один мощный потребитель (например, обогреватель) и в суммарная мощность будет выше 16 Ампер – она через время выбьет. Также дело обстоит и с автоматами, и предохранителями.

Для подбора кабеля, который выдержит определенное количество ампер чаще, чем формулы используют таблицу. Вот пример одной из них, кроме тока в ней и указана мощность нагрузки в киловаттах, что очень удобно:

Трёхфазная сеть

В трёхфазной сети есть две основных схемы соединения нагрузки, например обмоток электродвигателя – это звезда и треугольник. Формула определения и перевода мощности в ток несколько иная, чем в предыдущих вариантах:

P = √3*U*I*cosФ

Так как наиболее частым потребителем трёхфазной электросети является электродвигатель, рассмотрим на его примере. Допустим, у нас есть электродвигатель мощностью в 5 киловатт, собранный по схеме звезды с напряжением питания 380 В.

Нужно запитать его через автоматический выключатель, но чтобы его подобрать, нужно знать ток двигателя, значит нужно перевести из киловатт в амперы. Формула для расчета будет иметь вид:

I=P/(√3*U*cosФ)

На нашем примере это будет 5000/(1,73*380*0,9)=8,4 А. Таким образом мы без труда смогли перевести киловатты в амперы в трехфазной сети.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Для оперативной работы электромонтеру необходимо освоить навыки быстрого перевода. На электродвигателях часто указывается и ток, и напряжение, и мощность, и её коэффициент, но случается, так, что табличка утеряна, или же информация на ней читается не полностью. Кроме электродвигателей часто приходится подключить ТЭНы или тепловую пушку, где кроме напряжения питания и мощности зачастую ничего не известно. Для оптимального подбора кабеля нужно знать, как быстро перевести амперы в киловатты соответственно. Мы надеемся, что предоставленные формулы и советы помогли вам понять всю нюансы перевода. Если вы не можете самостоятельно перевести мощность в амперы или наоборот, пишите в комментариях, мы вам постараемся помочь!

Будет полезно прочитать:

Как выбрать автоматический выключатель
Расчет сечения кабеля по току и мощности
Как определить потребляемую мощность приборов

Проводим расчеты

Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.

Расчет для постоянного тока

Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.

При расчете мощности по силе тока:

P = U × I

Если считается сила тока по известной мощности,

I = P / U

Расчет для однофазного переменного тока

Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.

Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.

Значение коэффициента мощности (cos φ) на шильдике асинхронного электродвигателя.

Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:

P = U × I × cos φ

и

I = P / (U × cos φ)

У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных,  будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.

Расчет для трехфазного переменного тока

Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:

P = √3 × U × I × cos φ

и

I = P / (√3 × U × cos φ)

Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.

Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.

Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.

Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.

Калькулятор расчеты силы тока по известному значению потребляемой мощности

Перейти к расчётам

Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока

Перейти к расчётам

Укажите запрашиваемые значения и нажмите
«РАССЧИТАТЬ ПОТРЕБЛЯЕМУЮ МОЩНОСТЬ»

Напряжение питания

Расчет проводится:

— для цепи постоянного тока или для переменного однофазного тока

— для цепи переменного трехфазного тока

Коэффициент мощности (cos φ)

Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.

А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:

5

Проводка – как посчитать сечение и номиналы защиты

Ток, протекающий по проводке, нагревает ее. Степень нагрева зависит от его силы и сечения проводки. Правильно подобранный греется несильно. Если ток имеет большую силу, проводка недостаточное сечение, она сильно нагревается, изоляция плавится, возможен пожар. Для правильного подбора сечения пользуются таблицами ПУЭ.

Сечение провода и сила тока определяют степень нагрева проводки

Предположим, требуется подключить электрокотел 5 кВт. Используем медный трехжильный кабель в рукаве. Проводим вычисления: 5000/220 = 22,7. Подходящее значение в таблице 27 А, сечение 4 мм2, диаметр – 2,3 мм. Сечение всегда выбирают с небольшим запасом для полной гарантии. Теперь есть уверенность, что провода не перегреются, не загорятся.

Для защиты сети пользуются плавкими предохранителями. Они работают так, что при некоторой силе тока предохранитель плавится и разрывает цепь. Поэтому гвоздь или первый попавшийся медный провод вместо предохранителя использовать нельзя, когда-нибудь это приведет к серьезным проблемам. Если нужного предохранителя нет, используют медный провод подходящего диаметра, пользуясь таблицей.

Плавкие предохранители постепенно уходят, им на смену пришли автоматические выключатели. Выбрать их не так просто, как кажется. Допустим, проводка рассчитана на 22 А, ближайший автомат на 25 А. Значит, ставить его? Оказывается, нет. Обозначение С25 вовсе не значит, что при 26 амперах он разорвет цепь. Даже если нагрузка превысит значение в полтора раза, он моментально не отключит сеть. Нагреется и сработает минуты через две.

Ставить нужно автомат меньшего номинала. Ближайший – С16. Он может отключить сеть при 17 А и при 24, и никто не скажет, сколько времени пройдет. На срабатывание влияет много факторов. Устройство имеет две защиты – электромагнитную и тепловую. Электромагнитная защита отключает сеть за 0,2 секунды при значительной перегрузке.

Следует выбирать автомат, срабатывающий при возможно меньшей силе тока.

Еще один вид устройств отключения – УЗО. Он лишен тепловой и электромагнитной защиты. Указанный номинал служит, чтобы определять ток, который выдержит УЗО без повреждений. Так что логично после УЗО поставить автомат на максимальный ток. Существуют приборы защиты, представляющие симбиоз автомата с УЗО – дифавтоматы.

Источники:

• http://sdelalremont.ru/konverter-vatt-v-ampery.html
• https://samelectrik.ru/kak-perevesti-ampery-v-kilovatty-i-obratno.html
• https://stroyday.ru/stroitelstvo-doma/elektroxozyajstvo/kak-perevesti-ampery-v-kilovatty.html
• http://obustroen.ru/inghenernye-sistemy/elektrichestvo/provodka/kak-rasschitat-silu-toka.html

Как перевести ватты в амперы – jelectro.ru

Почти каждый электроприбор и различное бытовое оборудование характеризуется мощностью, которую они потребляют. Этот параметр обычно указывается в киловаттах или ваттах. Однако на электровилках, счетчиках электроэнергии, розетках, автоматах и удлинителях указывается максимальный электроток, который они выдерживают.

Мощность, указанная на маркировке обогревателя

Многие обыватели задаются вопросами о том, как сопоставить мощность на одних приборах и силу тока на других, например, сможет ли выдержать розетка подключения мощного обогревателя. В таких случаях потребуется перевести ватты в амперы, чтобы узнать сопоставимость источника питания и потребляющего тока прибора, а для этого нужно знать, как перевести их.

Перевод ватт в амперы

Сразу стоит оговориться, что амперы и ватты переводить друг в друга непосредственно нельзя, так как это хоть и тесно связанные между собой величины, но обозначают совсем разные параметры. Но на практике подобная конвертация все же производится.

Конвертация ватт в амперы осуществляется посредством формулы мощности, которая знакома всем еще из школьного курса физики:

P (Вт) = I (А) * U (В), где:

• P – мощность;
• I – сила электротока;
• U – электронапряжение.

Соответственно, перевод ватт в амперы производиться по формуле:

I= P / U.

Например, если прибор потребляет 2 000 Вт и работает от сети с напряжением в 220 В, то расчет силы тока этого прибора будет следующим:

I = 2000 ватт / 220 В = 9,09 А.

То есть прибор мощностью в 2 000 Вт может включаться в розетку на 220 В и с максимальной силой тока не менее 9,09А. Как правило, в квартирах установлены розетки на 12 А или 16 А. Не зная напряжение, конвертировать эти величины друг в друга не получится.

Допустим, что в квартире используются 15 ламп по 60 Ватт, то их суммарная сила тока равна:

15 * 60 Вт / 220 В = 4,09 А.

На заметку. Формула расчета силы тока прибора для трехфазной сети отличается от вышеприведенного равенства, которое предназначено для однофазной электросети. Формула выглядит следующим образом: I = P / √3 * U. Используется такой расчет довольно редко.

Также подобный перевод можно произвести через конвертер, работающий в режиме онлайн. Такой калькулятор встроен в многочисленные сайты строительной и электротехнической тематики. Для получения искомого значения достаточно просто вбить в соответствующие графы известные величины.

Вид конвертера для перевода ватт в амперы на одном из веб-ресурсов

Перевод ампер в ватты

Часто возникают проблемы с подбором электрических автоматических выключателей (автоматов) для определенной нагрузки. Ведь для работы нескольких электрических лампочек нужен один автомат, а для теплонагревателя или бойлера – более мощный.

Зная, на сколько ампер рассчитан автомат, а также напряжение в сети, можно совершить перевод этого показателя в максимальную нагрузку (мощность) по формуле:

P = I * U.

Например, автомат рассчитан на силу электротока в 16 А, то при напряжении в сети 220 В подключить к автомату можно приборы общей мощностью:

16 А*220 В = 3 520 Вт.

На заметку. Для трехфазной сети подобные переводы осуществляются по иной формуле: P = √3 * I * U.

Таблица перевода ампер в ватты

Амперы также можно перевести в ватты посредством калькуляторов в режиме онлайн, где такой перевод может быть посчитан на нестандартные величины, например, нужно рассчитать миллиамперы (1 мА = 0, 001 А).

Важно! При прокладке проводки важно производить расчет тока, что будет проходить по ней от приборов в доме, так как неправильно подобранные кабеля могут не выдержать нагрузки: просто перегорят или выбьются автоматы. Например, алюминиевый кабель с маленьким сечение не способен проводить ток от мощного водонагревателя или даже чайника на 2 500 Вт.

Не зная некоторых величин произвести любые переводы невозможно, в данном случае измерить их можно посредством мультиметра.

Измерение силы тока, который потребляет шуруповерт, мультиметром

Многие задаются вопросом о том, как перевести самостоятельно вольты в амперы. Ответ: такой перевод не может быть осуществлен, так как это совершенно разные величины. Теоретически, зная сопротивление и напряжение, можно выполнить подобный перевод, но он будет скорее проверочным и применим только для равномерной цепи, в которой есть только потребители электроэнергии, а источник питания отсутствует.

Зная, как перевести амперы в ватты и обратно, а также нюансы таких переводов, многие проблемные вопросы с проводкой, подключением в сеть приборов или подбором автоматического выключателя легко можно решить.

Видео

Оцените статью:

Как перевести амперы в киловатты? Строительный портал

Как перевести амперы в киловатты и обратно

Краткие о напряжении, токе и мощности

Напряжением (измеряют в Вольтах) называется разность потенциалов между двумя точками или работу, выполненную по перемещению единичного заряда. Потенциал, в свою очередь, характеризует энергию в данной точке. Величина тока (количество Ампер) описывает, сколько зарядов протекли через поверхность за единицу времени. Мощность (ватты и киловатты) описывает скорость, с которой этот заряд был перенесен. Из этого следует – чем больше мощность, тем быстрее и больше переместилось носителей заряда через тело. В одном киловатте тысяча ватт, это нужно запомнить для быстрого расчета и перевода.

В теории звучит довольно сложно, давайте рассмотрим на практике. Основная формула, которой вычисляется мощность электрических приборов следующая:

P=I*U*cosФ

Важно! Для чисто активных нагрузок используется формула P=U*I , у которых cosФ равен единице. Активные нагрузки – это нагревательные приборы (электрический обогрев, электропечь с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник), лампы накаливания. Все остальные электроприборы имеют некоторое значение реактивной мощности, это обычно небольшие значения, поэтому ими пренебрегают, поэтому расчет в итоге примерный получается.

Как выполнить перевод

Постоянный ток

В сфере автоэлектрики и декоративной подсветки используются цепи 12 В. Давайте рассмотрим на практике, как перевести амперы в ватты на примере светодиодной ленты. Для её подключения зачастую необходим блок питания, но подключить «просто так» его нельзя, он может сгореть, или наоборот, вы можете купить слишком мощный и дорогой БП там, где он не нужен и зря потратить деньги.

В характеристиках блока питания на бирке указываются такие величины, как напряжение, мощность и ток. Причем количество Вольт указываются обязательно, а вот мощность или ток могут быть описаны вместе, а может быть и такое, что только одна из характеристик указана. В характеристиках светодиодной ленты указаны те же характеристики, но мощность и ток с учетом на метр.

Представим, что вы купили 5 метров ленты 5050 с 60 светодиодами на 1 метр. На упаковке написано «14,4 Вт/м», а в магазине на бирках БП указан только ток. Подбираем правильный источник питания, для этого умножим количество метров на удельную мощность и получим общую мощность.

14,4*5=72 Вт – необходимо для питания ленты.

Значит нужно перевести в амперы по этой формуле:

I=P/U

Итого: 72/12=6 Ампер

Итого нужен блок питания минимум на 6 Ампер. Более подробно узнать о том, как выбрать блок питания для светодиодной ленты, вы можете узнать из нашей отдельной статьи.

Другая ситуация. Вы установили на свой автомобиль дополнительные фары, но на лампочках указана характеристика, допустим 55 Вт. Подключение всех потребителей в авто лучше производить через предохранитель, но какой нужен для этих фар? Нужно перевести ватты в амперы по формуле выше – разделив мощность на напряжение.

55/12=4,58 Ампера, ближайший номинал – 5 А.

Однофазная сеть

Большинство бытовых приборов рассчитаны на подключение к однофазной сети 220 В. Напомним, что в зависимости от страны, в которой вы живете, напряжение может быть и 110 вольт и любым другим. В России принятая за стандарт величина именно 220 В для однофазной и 380 В для трёхфазной сети. Большинству читателей чаще всего приходится работать именно в таких условиях. Чаще всего нагрузку в таких сетях измеряют в киловаттах, при этом автоматические выключатели содержат маркировку в Амперах. Рассмотрим немного практических примеров.

Допустим, что вы живете в квартире со старым электросчетчиком, и у вас установлена автоматическая пробка на 16 Ампер. Чтобы определить, какую мощность «потянет» пробка, нужно перевести Амперы в киловатты. Здесь эффективна та же формула, связывающая силу тока и напряжение в мощность.

P=I*U*cosФ

Для удобства расчетов принимаем cosФ за единицу. Напряжение нам известно – 220 В, ток тоже, давайте переведем: 220*16*1=3520 Ватт или 3,5 киловатта – ровно столько вы можете подключить единовременно.

С помощью таблицы можно быстро перевести амперы в киловатты при выборе автоматического выключателя:

Немного сложнее дело обстоит с электродвигателями, у них есть такой показатель как коэффициент мощности. Чтобы определить, сколько у вас будет потреблять киловатт в час такой двигатель, нужно обязательно учитывать коэффициент мощности в формуле:

P=U*I*cosФ

Следует отметить, что cosФ должен быть указан на бирке, обычно от 0,7 до 0,9. В данном случае, если полная мощность двигателя 5,5 киловатт или 5500 Ватт, то потребляемая активная мощность (а мы платим, в отличие от предприятий, только за активную):

5,5*0,87= 4,7 киловатта, а если точнее то 4785 Вт

Стоит отметить, что при выборе автомата и кабеля для электродвигателя нужно учитывать полную мощность, поэтому нужно брать ток нагрузки, который указан в паспорте к двигателю. И также важно учитывать пусковые токи, так как они значительно превышают рабочий ток двигателя.

Еще один пример, сколько ампер потребляет чайник на 2 кВт? Делаем расчет, сначала нужно выполнить перевод киловатт в ватты: 2*1000 = 2000 Ватт. После этого переводим ватты в Амперы, а именно: 2000/220 = 9 Ампер.

Это значит, что пробка на 16 Ампер выдержит чайник, но если вы включите еще один мощный потребитель (например, обогреватель) и в суммарная мощность будет выше 16 Ампер – она через время выбьет. Также дело обстоит и с автоматами, и предохранителями.

Для подбора кабеля, который выдержит определенное количество ампер чаще, чем формулы используют таблицу. Вот пример одной из них, кроме тока в ней и указана мощность нагрузки в киловаттах, что очень удобно:

Трёхфазная сеть

В трёхфазной сети есть две основных схемы соединения нагрузки, например обмоток электродвигателя – это звезда и треугольник. Формула определения и перевода мощности в ток несколько иная, чем в предыдущих вариантах:

P = √3*U*I*cosФ

Так как наиболее частым потребителем трёхфазной электросети является электродвигатель, рассмотрим на его примере. Допустим, у нас есть электродвигатель мощностью в 5 киловатт, собранный по схеме звезды с напряжением питания 380 В.

Нужно запитать его через автоматический выключатель, но чтобы его подобрать, нужно знать ток двигателя, значит нужно перевести из киловатт в амперы. Формула для расчета будет иметь вид:

I=P/(√3*U*cosФ)

На нашем примере это будет 5000/(1,73*380*0,9)=8,4 А. Таким образом мы без труда смогли перевести киловатты в амперы в трехфазной сети.

Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:

Для оперативной работы электромонтеру необходимо освоить навыки быстрого перевода. На электродвигателях часто указывается и ток, и напряжение, и мощность, и её коэффициент, но случается, так, что табличка утеряна, или же информация на ней читается не полностью. Кроме электродвигателей часто приходится подключить ТЭНы или тепловую пушку, где кроме напряжения питания и мощности зачастую ничего не известно. Для оптимального подбора кабеля нужно знать, как быстро перевести амперы в киловатты соответственно. Мы надеемся, что предоставленные формулы и советы помогли вам понять всю нюансы перевода. Если вы не можете самостоятельно перевести мощность в амперы или наоборот, пишите в комментариях, мы вам постараемся помочь!

Чему равен 1 ампер в киловаттах

Сегодня для грамотного подсчета суммарного количества используемого электрического оборудования в электроцепи, правильного подбора электросчетчика или измерения изоляции необходимо овладеть техникой перевода амперов в ватты и знать их соотношение. О том, как перевести амперы в киловатты, как это правильно делать в однофазной и трехфазной цепи и сколько ампер в киловатте в цепи 220 вольт — далее.

Соотношение ампер и киловатт

Ампер считается измерительной единицей электротока в международной системе или же силой электротока, проникающей через проводниковый элемент в количестве один кулон за одну секунду.

Киловатт является подъединицей ватта и измерительной мощностной единицей, а также тепловым потоком, потоком звуковой энергии, активной и полной мощностью переменного электротока. Все это скалярные измерительные единицы в международной системе, которые можно преобразовывать.

Обратите внимание! Что касается соотношения данных показателей, то в 1А находится 0,22 кВт для однофазной цепи и 0,38 для трехфазной.

Зачем переводить амперы в киловатты

Многие люди привыкли при работе с электрическими приборами использовать киловатты, поскольку именно они отражаются на считывающих приборах. Однако многие предохранители, вилки, розетки автомата имеют амперную маркировку, и не каждый обычный пользователь сможет догадаться, сколько в ампераже устройства киловаттовой энергии. Именно из-за этих возникающих проблем необходимо научиться делать перевод величин. Также нередко это нужно, чтобы четко пересчитать, сколько и какой прибор потребляет электроэнергии. Иногда это избавляет от лишних трат на электроэнергию.

Переводы с амперов в киловатты и наоборот

Осуществлять переводы величин можно тремя способами: универсальной таблицей, онлайн калькулятором или формулой. Что касается использования калькулятора, нужно в соответствующие поля вставить исходные показатели и нажать кнопку. Использовать эту систему удобно в том случае, когда приходится сталкиваться с большими цифровыми значениями.

Обратите внимание! Согласно универсальной таблице и формуле можно узнать, что в одном А находится 0,22 кВт или 0,38 кВт. Сделать перевод величин, используя имеющиеся цифры, можно при помощи калькулятора или умножением на приведенное значение. К примеру, чтобы посчитать, сколько будет 6А в кВт, нужно умножить 0,6 на 0,22. В итоге выйдет 1,32 кВт.

В однофазной электрической цепи

Чтобы вычислить необходимые величины в однофазной сети, где номинальный ток автоматического выключателя, к примеру, равен 10 А и в нормальном состоянии через него не течет энергия выше указанного значения, необходимо вычислить максимальную электромощность. Нужно подставить в формулу нахождения мощности значения напряжения и силы электротока и перемножить их между собой. Получится, что мощность будет равна 220*10=2200 ватт. Для перевода в меньшие значения необходимо цифру поделить на 1000. Выйдет 5,5 кВт. Это вся сумма мощностей, питающихся от автомата.

В трехфазной электрической цепи

Перевод показателей в трехфазной сети, рассчитанной на 380 вольт, можно сделать подобным образом. Разница заключается в формуле. Чтобы определить искомые данные, необходимо подставить корень из трех в произведение напряжения и силы электротока. К примеру, автомат рассчитан на 40 А. Подставив значения, можно получить 26327 Вт. После деления значения на 1000 выйдет 26,3 кВт. То есть выйдет, что автомат сможет выдержать нагрузку.

При известном мощностном показателе трехфазной цепи рассчитывать рабочий ток можно, преобразовав данную формулу. То есть электромощность нужно поделить на корень из 3, умноженный на напряжение. В итоге, если электромощность равна 10 кВт, выйдет значение автомата в 16А.

Расчет

Для подсчета величин используются специальные формулы. После их подсчета останется только вставить их в приведенные выше формулы. Чтобы отыскать электроток, стоит напряжение поделить на проводниковое сопротивление, а чтобы отыскать мощность, необходимо умножить напряжение на токовую силу или же двойное значение силы тока умножить на сопротивление. Также есть возможность поделить двойное значение напряжения на сопротивление.

Обратите внимание! Нередко все необходимые данные прописаны на коробке или технических характеристиках на сайте производителя. Часто информация указана в кВт и ее посредством конвертора легко можно перевести в ампераж. Еще одним простым вариантом, как определить потребление энергии и ампераж, будет изучение электросчетчика или автоматического выключателя потребителя. Но в таком случае необходимо подключать только один прибор к сети.

Таблица перевода

На данный момент сделать перевод величин в прямом и обратном порядке можно без особых проблем благодаря специальной таблице с названием «100 ампер сколько киловатт». С помощью нее можно без проблем вычислить необходимые значения. Особо ее удобно использовать, когда нужно подсчитать большие числа. Интересно, что сегодня существуют таблицы, рассчитанные на подсчет ампеража и энергии автоматического выключателя однофазной и трехфазной цепи. Приводятся стандартные данные тех аппаратов, которые сегодня можно приобрести на рынке.

Чтобы узнать необходимые данные, нужно использовать приведенные выше формулы или применять таблицу переводов. Данные измерительные величины помогут посчитать используемую энергию конкретным аппаратом и произвести другие расчеты в области электрики.

Как перевести амперы в киловатты: принципы перевода и практические примеры с пояснениями

Амперы и киловатты – характеристики электроэнергии, потребляемой устройствами, подключенными к сети. Первую называют еще нагрузкой, а вторую – мощностью. Необходимость перевода возникает на стадии подбора защитных устройств, в маркировке которых чаще всего указывается лишь сила тока.

Все о том, как перевести Амперы в Киловатты, вы узнаете из предложенной нами статьи. Мы рассмотрим теорию, разберемся с основными принципами перевода, а затем поясним смысл этих действий на практических примерах. Следуя нашим советам, вы сможете самостоятельно выполнять такие вычисления.

Причины для выполнения перевода

Мощность и сила тока — ключевые характеристики, необходимые для грамотного подбора защитных устройств для оборудования, питающегося электроэнергией. Защита нужна для предотвращения оплавления изоляции проводки и поломки агрегатов.

Электропроводка, питающая освещение, электроплиту, кофе-машину должна защищаться индивидуально подобранными устройствами. Ведь каждый потребитель создает «свою» нагрузку – другими словами, потребляет определенный ток.

Кстати, кабели, провода, питающие перечисленные бытовые устройства, обладают определенной токонесущей способностью. Последняя диктуется сечением жил.

Каждое защитное устройство обязано срабатывать в момент скачка напряжения, опасного для защищаемого типа техники или группы технических устройств. Значит, подбирать УЗО и автоматы следует так, чтобы во время угрозы для маломощного прибора не отключалась полностью сеть, а только ветка, для которой этот скачек является критичным.

На корпусах предложенных торговой сетью автоматических выключателей проставлена цифра, обозначающая величину предельно допустимого тока. Естественно, указана она в Амперах.

А вот на электроприборах, которые обязаны защищать эти автоматы, обозначена потребляемая ими мощность. Тут и возникает необходимость в переводе. Несмотря на то, что разбираемые нами единицы принадлежат разным токовым характеристикам, связь между ними прямая и довольно тесная.

Напряжением именуют разность потенциалов, проще говоря, работу, вложенную в перемещение заряда от одной точки к другой. Выражается оно в Вольтах. Потенциал – это и есть энергия в каждой из точек, в которой находится/находился заряд.

Под силой тока подразумевается число Ампер, проходящих по проводнику в конкретную единицу времени. Суть мощности заключается в отражении скорости, с которой происходило перемещение заряда.

Мощность обозначают в Ваттах и Киловаттах. Ясно, что второй вариант используется, когда слишком внушительную четырех- или пятизначную цифру нужно сократить для простоты восприятия. Для этого ее значение просто делят на тысячу, а остаток округляют как обычно в большую сторону.

Для питания мощного оборудования нужна более высокая скорость потока энергии. Предельно допустимое напряжение для него больше, чем для маломощной техники. У подбираемых для него автоматов предел срабатывания должен быть выше. Следовательно, точный подбор по нагрузке с грамотно выполненным переводом единиц просто необходим.

Правила проведения перевода

Часто изучая инструкцию, прилагаемую к некоторым приборам, можно увидеть обозначение мощности в вольт-амперах. Специалисты знают разницу между ваттами (Вт) и вольт-амперами (ВА), но практически эти величины обозначают одно и то же, поэтому преобразовывать здесь ничего не нужно. А вот кВт/час и киловатты — понятия разные и путать их нельзя ни в коем случае.

Чтобы продемонстрировать, как выразить электрическую мощность через ток, нужно воспользоваться следующими инструментами:

• тестером;
• токоизмерительными клещами;
• электротехническим справочником;
• калькулятором.

При перерасчете ампер в кВт используют следующий алгоритм:

1. Берут тестер напряжения и измеряют напряжение в электроцепи.
2. Используя токоизмерительные ключи, замеряют силу тока.
3. Производят перерасчет, используя формулу для постоянного напряжения в сети или переменного.

В результате мощность получают в ваттах. Чтобы преобразить их в киловатты, делят получившееся на 1000.

У нас на сайте также есть материал о правилах перевода Амперов в Ватты. Чтобы с ним ознакомиться, переходите, пожалуйста, по следующей ссылке.

Однофазная электрическая цепь

На однофазную цепь (220 В) рассчитано большинство бытовых приборов. Нагрузка здесь измеряется в киловаттах, а маркировка АВ содержит амперы.

Ключевым при переводе в этом случае является закон Ома, который гласит, что P, т.е. мощность, равна I (силе тока) умноженной на U (напряжение). Подробнее о расчете мощности, силы тока и напряжения, а также о взаимосвязи этих величин мы говорили в этой статье.

кВт = (1А х 1 В) / 1 0ᶾ

А как же это выглядит на практике? Чтобы разобраться, рассмотрим конкретный пример.

Допустим, автоматический предохранитель на счетчике старого типа рассчитан на 16 А. С целью определения мощности приборов, которые можно безболезненно включить в сеть одновременно, нужно осуществить перевод ампер в киловатты с применением вышеприведенной формулы.

220 х 16 х 1 = 3520 Вт = 3,5КВт

Как для постоянного, так и переменного тока применяется одна формула перевода, но справедлива она только для активных потребителей, таких как нагреватели лампы накаливания. При емкостной нагрузке обязательно возникает сдвиг фаз между током и напряжением.

Это и есть коэффициент мощности или cos φ. Тогда как при наличии только активной нагрузки этот параметр принимают за единицу, то при реактивной нагрузке его нужно принимать во внимание.

Если нагрузка смешанная, значение параметра колеблется в диапазоне 0,85. Чем меньше приходится на реактивную составляющую мощности, тем незначительней потери и тем выше коэффициент мощности. По этой причине последний параметр стремятся повысить. Обычно производители указывают значение коэффициента мощности на этикетке.

Трехфазная электрическая цепь

В случае переменного тока в трехфазной сети берут значение электрического тока одной фазы, затем умножают на напряжение этой же фазы. То, что получили, умножают на косинус фи.

После подсчета напряжения во всех фазах, полученные данные складывают. Сумма, полученная в результате этих действий, является мощностью электроустановки, подсоединенной к трехфазной сети.

Основные формулы имеют следующий вид:

Ватт = √3 Ампер х Вольт или P = √3 х U х I

Ампер = √3 х Вольт либо I= P/√3 х U

Следует иметь понятие о разнице между напряжением фазным и линейным, а также между токами линейными и фазными. Перевод ампер в киловатты в любом случае выполняют по одной и той же формуле. Исключение — соединение треугольником при расчете нагрузок, подключенных индивидуально.

На корпусах или упаковке последних моделей электроприборов указана и сила тока, и мощность. Обладая этими данными, можно считать вопрос, как быстро перевести амперы в киловатты, решенным.

Специалисты применяют для цепей с переменным током конфиденциальное правило: силу тока делят на два, если нужно примерно вычислить мощность в процессе подбора пускорегулирующей аппаратуры. Также поступают и при расчете диаметра проводников для таких цепей.

Примеры перевода ампер в киловатты

Преобразование ампер в киловатты — довольно простая математическая операция.

Существует также много онлайн – программ, где нужно всего-навсего ввести известные параметры и нажать соответствующую кнопку.

Пример №1 — перевод А в кВт в однофазной сети 220В

Перед нами стоит задача: определить предельную мощность, допустимую для автоматического выключателя однополюсного с номинальным током 25 А.

P = U х I

Подставив значения, которые известны, получим: P = 220 В х 25 А = 5 500 Вт = 5,5 кВт.

Это обозначает, что к этому автомату могут быть подключены потребители, общая мощность которых не выходит за пределы 5,5 кВт.

По такой же схеме можно решить вопрос подбора сечения провода для электрочайника, потребляющего 2 кВт.

В этом случае I = P : U= 2000 : 220 = 9 А.

Это совсем маленькое значение. Нужно серьезно подойти к выбору сечения провода и материалу. Если отдать предпочтение алюминиевому, он выдержит только слабые нагрузки, медный с такого же диаметра будет мощнее в два раза.

Подробнее о выборе нужного сечения провода для устройства домашней проводки, а также правила вычисления сечения кабеля по мощности и по диаметру мы разбирали в следующих статьях:

Пример №2 — обратный перевод в однофазной сети

Усложним задачу — продемонстрируем процесс перевода киловатт в амперы. Имеем какое-то число потребителей.

• четыре лампы накаливания каждая по 100 Вт;
• один обогреватель мощностью 3 кВт;
• один ПК мощностью 0,5 кВт.

Определению суммарной мощности предшествует приведение величин всех потребителей к одному показателю, точнее — киловатты следует перевести в ватты.

Мощность обогревателя равна 3 кВт х 1000 = 3000 Вт. Мощность компьютера — 0,5 кВт х 1000 = 500 Вт. Лампы — 100 Вт х 4 шт. = 400 Вт.

Тогда обобщенная мощность: 400 Вт + 3000 Вт + 500 Вт = 3 900 Вт или 3,9 кВт.

Такой мощности соответствует сила тока I = P : U = 3900Вт : 220В = 17,7 А.

Из этого вытекает, что приобрести следует автомат, рассчитанный на номинальный ток не меньше, чем 17,7 А.

Наиболее соответствующим нагрузке мощностью 2,9 кВт является автомат стандартный однофазный 20 А.

Пример №3 — перевод ампер в кВт в трехфазной сети

Алгоритм перевода ампер в киловатты и в обратном направлении в трехфазной сети отличается от сети однофазной только формулой. Допустим, нужно высчитать, какую же наибольшую мощность выдержит АВ, номинальный ток которого 40 А.

В формулу подставляют известные данные и получают:

P = √3 х 380 В х 40 А = 26 296 Вт = 26,3кВт

Трехфазный АБ на 40 А гарантировано выдержит нагрузку 26,3 кВт.

Пример №4 — обратный перевод в трехфазной сети

Если мощность потребителя, подключаемого к трехфазной сети, известна, ток автомата вычислить легко. Допустим, имеется трехфазный потребитель мощностью 13,2 кВт.

В ваттах это будет: 13,2 кт х 1000 = 13 200 Вт

Далее, сила тока: I = 13200Вт : (√3 х 380) = 20,0 А

Получается, что этому электропотребителю нужен автомат номиналом 20 А.

Для однофазных аппаратов существует следующее правило: один киловатт соответствует 4,54 А. Один ампер — это 0,22 кВт или 220 В. Это утверждение — прямой результат, вытекающий из формул для напряжения 220 В.

Выводы и полезное видео по теме

О связи ватт, ампер и вольт:

Зависимость между амперами и киловольтами описывает закон Ома. Здесь наблюдается обратная пропорциональность силы электротока по отношению к сопротивлению. Что касается напряжения, то прослеживается прямая зависимость силы тока от этого параметра.

У вас остались вопросы по принципу перевода Амперов в Киловатты или хотите уточнить нюансы практического расчета? Задавайте свои вопросы нашим экспертам в блоке комментариев, расположенном ниже под статьей.

Если у вас есть полезная информация, дополняющая изложенный выше материал, или уточнения, поправки, пишите свои замечания и дополнения ниже.

Как перевести амперы в киловатты: онлайн калькулятор и формулы

Для некоторых этот вопрос покажется наивным – ведь все так очевидно! Но ведь школьные знания из области физики, если они не имели практического приложения в жизни человека, имеют свойство потихоньку улетучиваться. А задача понять взаимосвязь между двумя этими величинами иногда становится насущной даже для далеких от электротехники людей, чисто на бытовом уровне. Например, при приобретении новой домашней техники, электрооборудовании для автомобиля, при установке новой розетки или выключателя, при прокладке линии питания и т.п.

Как перевести амперы в киловатты

Сразу оговоримся, что в самой формулировке вопроса – как перевести амперы в киловатты, уже заложена явная некорректность. Это тесно взаимосвязанные, но все же совершенно разные величины. То есть речь может идти не о переводе, а о ясном представлении этой взаимосвязи и возможности при необходимости провести нужные вычисления. Об этом и пойдет речь дальше.

Какая взаимосвязь между показателями силы тока, напряжения и потребляемой мощности?

Для начала – буквально несколько слов о природе этих величин.

• Напряжение – это разность электрических потенциалов между двумя точками цепи. А потенциал, упрощенно – количество заряда, то есть, по сути, показатель энергии в данной точке. Измеряется в вольтах (В).
• При наличии разности потенциалов (то есть напряжения) при замыкании цепи по ней начинает протекать ток – направленное движение электрически заряженных частиц. Показатель силы тока – это количество заряда, прошедшее через какую-то точку в единицу времени (в секунду). Единицы измерения — амперы (А).
• Наконец, конечная цель электрического тока в приборах и устройствах – это выполнение определенной работы, связанной либо с перемещением самого заряда, либо с преобразованием в другие виды энергии – тепловую, кинетическую, волновую и т.п. Количество этой работы, выполненное за единицу времени (за секунду), как раз и является электрической мощностью. Единица измерения – ватт (Вт).

Для любой из упомянутых величин имеются производные величины, показывающие десятичную разрядность. Весь «спектр» знать необязательно, но в наиболее часто используемых — разбираться надо:

• микро…(мк или µ) — n×0.000 001
• милли…(м) — n×0.001
• кило… (к) — n×1 000
• мега… (М) — n×1 000 000

Например, показатель мощности в 3.2 кВт – не что иное, как 3200 Вт

При проведении расчетов все величины должны быть приведены к одинаковым по десятичному разряду производным. Обычно на бытовом уровне оперируют «чистыми» величинами, и только показатель мощности, если он достаточно высокий, указывают в результате в киловаттах.

Взаимосвязь этих трех величин в упрощенном виде для цепи постоянного тока описывается следующей формулой:

P = U × I

P — мощность, Вт;

U — напряжение, В;

I — сила тока, А.

Как видно, провести расчет, зная эту формулу – труда не составит.

Для чего бывают необходимы такие расчеты?

Давайте посмотрим, так ли нужен бывает подобный расчет?

• Даже неопытный в электротехнике человек наверняка видел в паспортных характеристиках бытовых приборов показатель их потребляемой мощности, выраженный в ваттах или киловаттах. А для обеспечения безопасности эксплуатации электропроводка в доме (или, что лучше – отдельные ее линии) должна защищаться автоматическими включателями. Ну или плавкими предохранителями – «пробками», что еще встречается в домах старой постройки. И на автоматах или предохранителях максимальный ток указан в амперах. Вот – классический пример, когда требуется оценить, какой же по номиналу прибор защиты подойдёт к той или иной нагрузке, выраженной в ваттах.

Обычная картина – в характеристиках приборов указывается мощность, а автоматы рассчитаны на определенный ток. Приходится просчитывать соответствие.

Особенно это важно, если выделяются линии для подключения мощной бытовой техники. Здесь будет важен не только номинал автомата, но и сечение кабеля для прокладки такой линии.

Какой кабель должен прокладываться в домашней электросети?

Однозначно на этот вопрос не ответить – приходится принимать во внимание множество нюансов. Они хорошо изложены в специальной публикации нашего портала «Какой кабель использовать для проводки в квартире».

• Ограничения по току могут быть и на изделиях электротехнической арматуры – розетках, выключателях, клеммных разъемах и т.п. Они часто указываются непосредственно на корпусе прибора. То есть необходимо подсчитать, какую допустимую нагрузку в ваттах можно подключать к такой точке. Опять же – особую важность такие расчёты должны представлять для любителей использовать удлинители с тройниками (что делать настоятельно не рекомендуется), тем самым подключающих к одной розетке сразу несколько приборов.

Некоторые даже не задумываются, способна ли розетка долго выдерживать такую нагрузку. А это чревато очень серьезными последствиями.

• Ситуация с необходимостью подсчета в одну или другую сторону может возникнуть и у автолюбителей. Например, приобретен какой-то прибор, и требуется узнать, каким предохранителем следует защитить линию его подключения.
• Случается необходимость и в обратной задаче. Она может быть вызвана отсутствием информации о реально потребляемой мощности того или иного прибора. Кстати, с показателями мощности некоторыми недобросовестными производителями бытовой техники устраивается порой такая неразбериха, что не знаешь, чему верить. И чтобы реально оценить потребление, приходится прибегать к замерам. Прибор для прямого измерения мощности, ваттметр – штука редкая, но вполне можно обойтись обычным мультиметром, замерив сначала напряжение, а поток ток, и затем проведя необходимый расчет.

Как правильно измерить силу тока?

Работа с амперметром – не такая простая, так как его приходится подключать в разрыв тестируемой цепи. Кроме того, требуется соблюдение особых мер предосторожности, иначе можно просто погубить свой измерительный прибор. Как измерить силу тока мультиметром – читайте в специальной публикации нашего портала.

Проводим расчеты

Как уже говорилось, для начала исходные величины необходимо привести к единому представлены. Оптимальный вариант – к «чистым» значениям, то есть вольтам, амперам, ваттам.

• Расчет для постоянного тока

Здесь – никаких сложностей. Формула была показана выше.

При расчете мощности по силе тока:

P = U × I

Если считается сила тока по известной мощности,

I = P / U

• Расчет для однофазного переменного тока

Вот здесь может быть особенность. Дело в том, что некоторые виды нагрузок в работе потребляют не только обычную, активную мощность, но и так называемую реактивную. Упрощенно говоря, она затрачивается на обеспечение условий работы прибора – создание электромагнитных полей, индукции, заряда мощных конденсаторов. Интересно, что на само общее потребление электроэнергии эта составляющая особо не влияет, так как, образно говоря, «сбрасывается» обратно в сеть. Но вот для определения номиналов защитной автоматики, сечения кабеля – ее желательно принимать в расчет.

Для этого применяется специальный коэффициент мощности, иначе называемый косинусом φ (cos φ). Он обычно указывается в технических характеристиках приборов и устройств с выраженной реактивной составляющей мощности.

Значение коэффициента мощности (cos φ) на шильдике асинхронного электродвигателя.

Формулы с этим коэффициентом приобретают следующий вид:

P = U × I × cos φ

I = P / (U × cos φ)

У приборов, в которых реактивная мощность не используется (лампы накаливания, обогреватели, электроплиты, телевизионная и оргтехника и т.п.), этот коэффициент равен единице, и не влияет на результаты расчета. Но если для изделий, например, с электроприводами или индукторами этот показатель указан в паспортных данных, будет правильным принять его в расчет. Разница в показателях силы тока может быть довольно существенной.

• Расчет для трехфазного переменного тока

Не будем углубляться в теорию и разновидности схем трёхфазных подключений нагрузки. Просто приведем несколько видоизмененные формулы, использующиеся для расчетов в таких условиях:

P = √3 × U × I × cos φ

I = P / (√3 × U × cos φ)

Чтобы нашему читателю было легче произвести необходимые расчеты, ниже размещены два калькулятора.

Для обоих общей исходной величиной является напряжение. А далее, в зависимости от направления расчета, указывается или замеренное значение тока, или известное значение мощности прибора.

Коэффициент мощности по умолчанию указан, равным единице. То есть для постоянного тока и для приборов, в которых используется только активная мощность, он оставляется как есть, по умолчанию.

Других вопросов по расчету, наверное, возникнуть не должно.

Калькулятор расчеты силы тока по известному значению потребляемой мощности

Калькулятор расчета потребляемой мощности по промеренному значению силы тока

Полученные значения могут использоваться для дальнейшего подбора необходимого защитного или стабилизирующего оборудования, для прогнозов потребления энергии, для анализа правильности организации своей домашней электросети.

А пример, как рассчитываются параметры для выделенной линии с последующим подбором автоматического выключателя, хорошо показан в предлагаемом вниманию видеосюжете:

Видео: Как подобрать автомат по току нагрузки

Как перевести амперы в киловатты и обратно — правила и примеры

Опубликовано Артём в 06.02.2019 06.02.2019

Все автоматы, которые имеются в продаже, содержат в маркировке величину предельно допустимого тока (но никак не поддерживаемой мощности в ваттах), а большинство потребителей имеют пометку на бирке о потребляемой мощности. Чтобы правильно подобрать кабель и автоматический выключатель нужно знать, как перевести амперы в киловатты и обратно.

Краткие о напряжении, токе и мощности

Напряжением (измеряют в Вольтах) называется разность потенциалов между двумя точками или работу, выполненную по перемещению единичного заряда. Потенциал, в свою очередь, характеризует энергию в данной точке. Величина тока (количество Ампер) описывает, сколько зарядов протекли через поверхность за единицу времени. Мощность (ватты и киловатты) описывает скорость, с которой этот заряд был перенесен. Из этого следует – чем больше мощность, тем быстрее и больше переместилось носителей заряда через тело. В одном киловатте тысяча ватт, это нужно запомнить для быстрого расчета и перевода.

В теории звучит довольно сложно, давайте рассмотрим на практике. Основная формула, которой вычисляется мощность электрических приборов следующая:

P=I*U*cosФ

Важно! Для чисто активных нагрузок используется формула P=U*I , у которых cosФ равен единице. Активные нагрузки – это нагревательные приборы (электрический обогрев, электропечь с ТЭНами, водонагреватель, электрочайник), лампы накаливания. Все остальные электроприборы имеют некоторое значение реактивной мощности, это обычно небольшие значения, поэтому ими пренебрегают, поэтому расчет в итоге примерный получается.

Единицы мощности

Перевод ватты в амперы и наоборот – понятие относительное, потому как это разные единицы измерения. Амперы – это физическая величина силы электрического тока, то есть скорость прохождения электричества через кабель. Ватт – величина электрической мощности, или скорость потребления электроэнергии. Но такой перевод необходим для того, чтобы рассчитать, соответствует ли значение силы тока значению его мощности.

Перевести амперы в киловатты? Легко!

Чтобы подобрать автомат определенной нагрузки, который бы обеспечивал оптимальную работу какого-либо прибора, необходимо знать, как одну информацию или данные, интегрировать в другую. А именно – как перевести амперы в киловатты.

Для того, чтобы безошибочно выполнить такой расчет, многие опытные электрики используют формулу I=P/U, где I – это амперы, P – это ватты, а U – это вольты. Получается, что амперы вычисляются путем деления ватт на вольты. Для примера, обычный электрический чайник потребляет 2 кВт и питается от сети в 220 В. Чтобы в этом случае вычислить ампераж тока в сети, применяем вышеуказанную формулу и получаем: 2000 Вт/220 В = 9,09 А. То есть, когда чайник включен он потребляет ток больше 9 Ампер.

На многочисленных сайтах в сети, чтобы узнать сколько ампер в 1 кВт таблица и многие другие данный приведены со всеми подробными пояснениями. Также в этих таблицах указано как рассчитать количество киловатт в самых распространенных случаях, когда речь идет о напряжении в 12, 220 и 380 вольт. Это наиболее распространенные сети, поэтому потребность в расчетах возникает именно в отношении данных сетей.

Для того, чтобы рассчитать и перевести амперы в киловатты не нужно заканчивать специальных учебных заведений. Знание всего лишь одной формулы помогает на бытовом уровне решить многие задачи и быть уверенным в том, что вся бытовая техника в доме работает в оптимальном режиме и надежно защищена.

Как перевести амперы в киловатты в однофазной сети?

1. — Ватт = Ампер * Вольт:

• — Ампер = Ватты / Вольт:

Для того чтобы Ватты (Вт) перевести в киловатты (кВт) нужно полученное значение разделить на 1000. То есть в 1000 Вт = 1 кВт.

Как перевести ватт в ампер?

Перевести ватт в ампер нужно в ситуации, когда необходимо поставить защитное устройство и нужно выбрать, с каким номинальным током оно должно быть. Из инструкции по эксплуатации ясно, сколько ватт потребляет бытовой прибор, подключаемый к однофазной сети.

Задача рассчитать, сколько ампер в ваттах или какая соответствует розетка для подключения, если микроволновая печь потребляет 1,5 кВт. Для удобства расчета киловатты лучше перевести в ватты: 1,5 кВт = 1500Вт. Подставляем значения в формулу и получаем: 1500Вт / 220В = 6,81 А. Значения округляем в большую сторону и получаем 1500 Вт в пересчете на амперы – потребление тока СВЧ не менее 7 А.

Если подключать несколько приборов одновременно к одному устройству защиты, то чтобы посчитать, сколько в ваттах ампер, нужно все значения потребления сложить вместе. Например, в комнате используется освещение со светодиодными лампами 10 шт. по 6Вт, утюг мощностью 2 кВт и телевизор 30Вт. Сначала все показатели нужно перевести в ватты, получается:

• лампы 6*10= 60 Вт,
• утюг 2 кВт=2000 Вт,
• телевизор 30 Вт.

Теперь можно перевести ампер в ватты, для этого подставляем значения в формулу 2090/220 В = 9,5 А

10А. Ответ: потребляемый ток около 10А.

Необходимо знать, как перевести амперы в ватты без калькулятора. В таблице показано соответствие скорости потребления электроэнергии силе тока при однофазной и трехфазной сетях.

Кол-во блоков: 6 | Общее кол-во символов: 6878
Количество использованных доноров: 4
Информация по каждому донору:

ампер — Французский перевод — Linguee

ampere — Перевод на испанский — примеры английский

Эти примеры могут содержать грубые слова, основанные на вашем поиске.

Эти примеры могут содержать разговорные слова, основанные на вашем поиске.

Что такое ампер , проблемы кручения, индекса и трения.

Qué es un ампер , problemas de torsión, índice y fricción.

Красивые большие поля с видом на озеро, около 80 квадратных метров, 6 ампер .

Большие площади с видом на озеро. 80 metros cuadrados sobre, фактическая 6 ампер .

Миллиампер; единица электрического тока, равная одной тысячной ампера .

Милиамперио; unidad de corriente eléctrica que equale a una milésima parte de un amperio .

Результат подтверждает определение ампер .

Результат проверки определения amperio .

Сила между двумя токоведущими проводниками (определение ампер )

Fuerza Entre Condororres Con Corriente (Definición del Amperio )

Агрегат работает от 120 Вольт, 60 Гц и 8.5 ампер .

Единая функция на 120 вольт, 60 Гц и 8,5 ампер .

Предохранители имеют цветную кольцевую маркировку, поэтому цифры ампер можно увидеть сразу.

Los fusibles acceptan la marca del anillo del color, así las figuras del amperio se pueden ver de un vistazo.

электрический ток I, i ампер A

corriente eléctrica I, i amperio A

Пожалуйста, исправьте, если я ошибаюсь, но стандартная домашняя розетка в США составляет 15 ампер, , 120 вольт, макс. 1800 Вт, а затем переключите.

Por Favor, corrija si estoy equocado, sino una toma de corriente estándar en los EE.UU. es 15 amperio , 120 voltio, max 1800 Interruptor vatios y luego.

плотность тока j ампер на квадратный метр А · м-2

densidad de corriente j amperio por metro cuadrado A m-2

Преобразователь для единиц индуктивности типа weber на ампер

Индуктивная унидация с использованием вебера для amperio

1 Комплект проводников на ампер определение 516 33

1 Проводящие проводники для определения амплитуды 516 33

Для тока нам нужно 220 В, при обеспеченном токе не менее 16/32 ампер .

Para la corriente necesitamos 220 V, con por lo menos 16/32 amperio assegurado.

В 1935 году Дж. Э. Сирс предложил использовать ампер , но Вторая мировая война помешала официально оформить это до 1946 года.

В 1935 году Sears propone que este debe ser el amperio , pero la Segunda Guerra Mundial impidió que se tratase hasta 1946.

Единица измерения силы тока — ампер

La unidad de medida detensidad es el amperio

Он возник в результате экспериментов, предложенных в конце 1950-х годов для более точного измерения значения ампер , единицы измерения электрического тока.

Элла появляется в экспериментах, пропуестос в финале, в конце 1950 года, когда вы находитесь в центре внимания мэра, доблести , амплитуда , единого средства передачи информации.

Это было продемонстрировано во время миссии TSS-1R орбитального корабля «Шаттл», когда сам шаттл использовался в качестве большого плазменного контактора для обеспечения тока более ампер и .

Если вы хотите увидеть TSS-1R на шаттле, вы можете использовать его, используя плазменный контактор больших размеров для подключения к системе с усилителем .

В соответствии с предложениями Джорджи 1901 года, CIPM также рекомендовал, чтобы ампер был базовым блоком, из которого будут производиться электромеханические блоки.

Акуэрдо-кон-лас-пропуэстас-де-Джорджи в 1901 году, CIPM рекомендует, чтобы он амперио французского языка на базе единой системы, производной от электромекана.

С конца 20 века предпринимались попытки переопределить ампер, , килограмм, моль и кельвин с точки зрения инвариантных физических констант.

Desde finales del siglo XX, la CGPM se ha comprometido a redefinir el amperio , el kilogramo, el mol y el kelvin en función de las constantes basicales de la física.

В то время вольт определялся как разность потенциалов на проводнике, когда ток в один ампер рассеивает один ватт мощности.

En ee momento, el voltio createda Definido como la Diferencia de Potencial a través de unconductor eléctrico cuando una corriente de un amperio disipa un vatio de Potencia.

ампер — Викисловарь

Английский [править]

Альтернативные формы [править]

Этимология [править]

Назван в честь французского физика Андре-Мари Ампера.

Произношение [править]

• (США) IPA ^(ключ) : / ˈæmˌpɪər /, / ˌæmˈpɪər /
• (Великобритания) IPA ^(ключ) : / ˈæmˌpɛər /
• Расстановка переносов: am‧pere

Существительное [править]

ампер ( множественное число ампер )

1. Единица электрического тока, стандартная базовая единица в Международной системе единиц; в просторечии amp.Аббревиатура: amp, Символ: A

   Определение: Ампер — это тот постоянный ток, который, если он поддерживается в двух прямых параллельных проводниках бесконечной длины, с незначительным круглым поперечным сечением и помещен на расстоянии 1 метра в вакууме, создает между этими проводниками силу, равную 2 × 10 ^–7 ньютон на метр длины. (Международное бюро мер и весов)

Производные термины [править]

Переводы [править]

ед. Электрического тока

Каталонский [править]

Произношение [править]

Существительное [править]

ампер м ( множественное число ампер )

1. ампер

Восточный Аррернте [править]

Существительное [править]

ампер

1. (анатомия) колено

Ссылки [редактировать]

Галицкий [править]

Существительное [править]

ампер м ( множественное число ампер )

1. ампер

   Синоним: amperio

Итальянский [править]

Существительное [править]

ампер м ( неизменно )

1. ампер

Связанные термины [править]

Анаграммы [править]

Норвежский нюнорск [править]

Этимология [править]

Назван в честь французского физика Андре-Мари Ампера.

Существительное [править]

ампер м ( определенное единственное число ампер , неопределенное множественное число ампер , определенное множественное число ампер )

1. ампер

Ссылки [редактировать]

португальский [править]

Альтернативные формы [править]

Существительное [править]

ампер м ( множественное число ампер )

1. ампер (единица электрического тока)

испанский [править]

Произношение [править]

• IPA ^(ключ) : / amˈpeɾe /, [ãmˈpe.ɾe]

Существительное [править]

ампер м ( множественное число ампер )

1. Альтернативная форма amperio

Дополнительная литература [править]

шведский [править]

Произношение [править]

Существительное [править]

ампер c

1. ампер

Cклонение [править]

Связанные термины [править]

Список литературы [править]

Английский-Суахили перевод :: ampere :: Dictionary

английский-ирландский перевод :: ampere :: Словарь

Англо-ирландский словарь:

Синонимы слова « ampere »:

Определение слова « ампер »:

Оцените, пожалуйста, определение « ампер » которое является наиболее полезным для вас.

Мы нашли следующие ирландский слов и переводы для « ампер «:

К сожалению, перевод слова «ампер» не найден в базе данных.

Внести вклад в словарь: добавить перевод

Теги: ampere, английский — ирландский Словарь, английский, ирландский, перевод, онлайн словарь английский, английский-ирландский услуги перевода

T5 model huggingface

t5 model huggingface Этот тип архитектуры Transformer позволяет изучать различные языковые задачи с использованием одной общей архитектуры, а не архитектуры, специфичной для конкретной задачи, и был предложен Google в 2020 году.Huggingface Transformers 「Huggingface трансформеры」 （🤗Transformers） は 、 「自然 言語 理解」 と 生成 」の 最先 端 の 汎 キ テ ク チ ャ （BERT 、 GPT-2 Объект ‘list’ не имеет атрибута ‘size’ с моделью HuggingFace, запрошенной Крисом TypeError: Недействительная форма (1, 28, 28) для данных изображения с Matplotlib, запрошенная Крисом ImportError: невозможно импортировать имя ‘imresize’ из ‘scipy. Модель дала точность 97. Тестирование модели. rs. T5) на нескольких графических процессорах. Студенты поймут алгоритм преобразователя T5 и будут использовать набор данных SQUAD для обучения модели генерации вопросов с помощью библиотеки HuggingFace Transformers и Pytorch Lightning.Спасибо! Пример Huggingface t5 «Вы используете модель t5, но не предоставили исходный префикс, который ожидается, например. Я пытаюсь использовать huggingface. Примеры для получения дополнительной информации. FL33TW00D 55 дней назад [-] Распространение предварительно обученных модель (например, с развитием трансферного обучения, глубокое обучение достигло многих чудес. co / models 🔥 Мы только что исправили проблему T5 fp16 для некоторых моделей T5! (объявляя об этом здесь, так как многие пользователи сталкивались с этой проблемой и T5 — одна из наиболее широко используемых моделей в библиотеке) TL; DR: Раньше при использовании моделей T5 в fp16 возникала проблема; это приводило к потерям нанометров и логитам.Остальные модели производят нанопотери / логиты. html # обучение. x «# замените на свой ##### end customize args # чтобы проверить работоспособность args sanity_check (args) # засеять все, сделать детерминированный set_seed (args. Подробнее. В настоящее время используется Huggingface Transformers для предварительной подготовки и отлично -tuning. Спасибо! Как лучше всего использовать модель huggingface с API? Начинающим. Это библиотека с открытым исходным кодом. misc ‘с keras-vis, заданным Крисом Трансформером v3. Загрузка предварительно обученной модели t5 из Tf в HuggingFace # 4079 .import numpy as np import tensorflow as tf from transformers В этом руководстве мы тонко настраиваем немецкий GPT-2 из концентратора моделей Huggingface. Список моделей, доступных с грузами, совместимыми с Rust, доступен в примере. 3 мм x 14. [‘T5’, ‘Bart’, ‘Marian’] Предварительное обучение T5 (набор данных / метод): * T5 предварительно обучается параллельно (как модели, так и параллелизм данных) с использованием модулей Cloud TPU, т.е. грамм. 5. Используйте среду Google Colab для запуска всех этих алгоритмов. load_stog_model Здесь рассматриваются некоторые часто задаваемые вопросы о форуме.co предварительно обученной модели Google T5 (https: // huggingface. t5-small была единственной моделью T5, которая работала в fp16. Библиотека fastT5 экспортирует модель T5 в onnx с past_key_values, затем квантует ее и запускает в onnxruntime. Просмотрите форумы HuggingFace в поисках фрагментов кода и советов.6 Затем я запустил токенизаторы HuggingFace, чтобы получить словарь из 30 000 слов / слов. Предполагаемое использование и ограничения Модель обучена генерировать вопросы в стиле понимания прочитанного с ответами, извлеченными из текста.Как настроить модель huggingface T5 на пользовательских данных? У меня есть небольшой набор текстовых данных для перевода, который я хочу настроить с помощью t5-small. Вот код, который я пытаюсь использовать для точной настройки. трансформаторы == 2. Приведенный выше GIF демонстрирует возможности версии модели, предварительно обученной на наборе данных VQA. В любом случае вот мое мнение. Он использовал 1024 чипа TPU в 2D-сетке, соединенной между собой хостами ЦП. . Создавайте MCQ из любого контента, обучая модель преобразователя T5 с помощью библиотеки HuggingFace.Порт библиотеки Transformers от Huggingface, использующий ящик tch-rs и предварительную обработку из токенизаторов ржавчины. 🚨 Предупреждение о новой модели: Pegasus Мы также рады выпустить 12 новых моделей суммирования SOTA: Pegasus (от Google) — это преобразователь seq2seq, который достигает оценок SOTA по всем 12 этим наборам данных, поскольку он был предварительно обучен специально для суммирования. Конвейеры группируют предварительно обученную модель с предварительной обработкой, которая использовалась во время обучения этой модели. смола. Вот он, полный код модели для нашего конвейера ответов на вопросы с HuggingFace Transformers: Из трансформаторов мы импортируем конвейер, что позволяет нам выполнять одну из задач, которые HuggingFace Transformers поддерживают из коробки.T5) CoNLL-2003 paper другие интересные варианты использования моделей на основе трансформаторов, включая предварительно обученные модели. Для этого ознакомьтесь с моделями T5 на huggingface. co profile: перейти на эту страницу,… 7: 249: 1 сентября 2020 г. Библиотека fastT5 экспортирует модель T5 в onnx с помощью past_key_values, затем квантует ее и запускает в onnxruntime. mask_token) Модель. Модель T5, обученная генерировать текст из текста. Оригинальная модель трансформатора — это пример такой модели (только для перевода), Т5 — пример, который можно доработать под другие задачи.model_name_or_path: str = field (metadata = {«help»: «Путь к предварительно обученному режиму l или идентификатору модели из huggingface. Обучение модели трансформатора T5 — создание заголовков из рефератов ArXiv Paper с использованием usingТрансформаторов Шивана и Роя, опубликованных 10.11.2020, включено in Text Summarization В этой статье вы узнаете, как обучить модель `T5` для генерации текста — для генерации заголовка с использованием аннотации или резюме исследовательской работы с помощью Transformers🤗. Она также предоставляет тысячи предварительно обученных моделей на более чем 100 различных языках. .е. сгенерировать фид в стартовом токене как input_ids для пересылки образца следующего токена с помощью argmax В этой статье мы рассмотрели создание конвейера машинного перевода с помощью Python и HuggingFace Transformers с помощью T5 Transformer. wontfix. Эта модель также доступна на хабе моделей HuggingFace Transformers здесь. 6 & nbsp;・ Трансформаторы Huggingface 3. импортировать numpy как np импортировать тензорный поток как tf из трансформаторов Подобно parse_t5, модель использует предварительно обученный трансформатор HuggingFace T5.Он убран. Узнайте, как использовать преобразователи Huggingface и библиотеки PyTorch для обобщения длинного текста, используя API конвейера и модель преобразователя T5 в Python. Хотя, как только вы познакомитесь с Transformes, архитектура станет не такой уж большой […] В последнее время было проведено много исследований по различным задачам предварительного обучения для моделей кодировщиков-декодеров на основе трансформаторов, например Тензорные простые преобразователи. Икс. Вызовите from_pretrained (), чтобы получить предварительно обученную контрольную точку RoBERTa, или T5, если вы нервничаете. В этом примере мы попытаемся обобщить сюжет из фильма «Бойцовский клуб», который мы получили из набора данных Wikipedia Movie Plot, и мы также работали над ним для модели GloVe.Узнайте, как использовать преобразователи Huggingface и библиотеки PyTorch для обобщения длинного текста, используя API конвейера и модель преобразователя T5 в Python. В этом руководстве объясняется, как обучить модель (в частности, классификатор НЛП) с помощью пакетов Python для преобразователей Weights & Biases и HuggingFace. tpu_address = «x. Для получения дополнительной информации о проекте обратитесь к репозиторию здесь. Больше от Рамсри Гаута. Следуйте. d. Команды. Simple Transformers позволяет вам быстро обучать и оценивать модели Transformer.Эта модель может выполнять множество задач, таких как обобщение текста, ответы на вопросы и перевод. Дополнительные модели могут быть добавлены, если это интересно, пожалуйста, поднимите вопрос. To T5 — это новая модель преобразователя от Google, которая проходит сквозное обучение с текстом на входе и измененным текстом на выходе. Simple Transformers позволяет быстро обучать и оценивать модели Transformer. ) Видоискатель: оптический / ЖК-дисплей. Масштаб модели с исходным ISO: современные большие модели (обученные без использования ZeRO), такие как OpenAI GPT-2, NVIDIA Megatron-LM и Google T5, имеют размер 1./ path / to / pretrained Реализация нативных моделей Rust на основе Transformer. Дополнительные модели могут быть добавлены, если это интересно, пожалуйста, поднимите вопрос. rs. Синтаксический анализатор резюме на основе НЛП в Python (альфа) Извлечение информации из резюме — сложная задача, поскольку резюме не имеют установленного формата. ALBERT и T5-11B близки к соперникам с точностью около 97%. Управление версиями моделей В новом выпуске трансформеров полностью обновлена ​​система распределения весов, представлена ​​совершенно новая функция: управление версиями моделей на основе системы управления версиями git и git-lfs, основанная на git система для больших файлов.Перевод с Т5; Write With Transformer, созданный командой Hugging Face, является официальной демонстрацией возможностей создания текста в этом репозитории. 11. вирус, белок, лекарство, фермент T5 предполагает: вирус Описание Модель преобразователя T5, описанная в основополагающей статье «Исследование пределов передачи обучения с помощью унифицированного преобразователя текста в текст». Я должен сказать, что результаты довольно впечатляющие даже с базовой моделью T5, потому что она училась всего на нескольких (~ 10) примерах. Модель оптимизирована для перевода графиков AMR в предложения на английском языке.Обнимая faceTransformers v4. модели. Икс. для получения дополнительной информации о проекте обратитесь к репозиторию здесь. Вы можете войти в систему с помощью huggingface. configuration_t5 импортировать T5Config из. е. По умолчанию установлено просторное. Мы будем использовать библиотеку трансформаторов, чтобы загрузить предварительно обученную модель T5 и загрузить эту модель в код. Простые трансформеры. Если у вас еще не установлены трансформаторы, вы можете легко это сделать с помощью pip install Translation with T5; Write With Transformer, созданный командой Hugging Face, является официальной демонстрацией возможностей создания текста в этом репозитории.Как и @enzoampil, в Приложении D к статье приведены хорошие примеры ввода / вывода. gz (в ссылке для загрузки pcloud выберите «Прямая загрузка»). Эти файлы необходимо извлечь и разместить в каталоге установки в папке amrlib / data, и они должны называться model_stog (для модели синтаксического анализа) и model_gtos (для модели создания). al. Вот ссылка на документацию: Как точно настроить модель huggingface T5 на пользовательских данных? У меня есть небольшой набор текстовых данных для перевода, который я хочу настроить с помощью t5-small. Вот код, который я пытаюсь использовать для точной настройки.Ряд предварительно обученных конфигураций модели, весов и словаря загружаются непосредственно из репозитория моделей Huggingface. Ниже приводится описание различных моделей и дополнительных параметров интерфейса, которые они используют. Это означает, что он будет переписывать предложения, когда это важно, чем просто без промедления выбирать предложения из уникального текстового содержания. Давайте посмотрим на длинный сюжет: неназванный рассказчик — путешествующий специалист по отзыву автомобилей, страдающий бессонницей.Требования Python, структуры данных, глубокое обучение и базовое знакомство с Pytorch. грамм. Чтобы ускорить вывод, мы можем преобразовать модель t5 в onnx и запустить их в onnxruntime. Тогда что делает модель принадлежащей к определенному типу? Это задача, которая решается, а также тип обучения (HuggingFace, n. Опять же, основное различие между базой и вы можете прочитать больше об этом здесь. 5. Управление версиями модели. система распределения весов, представляющая совершенно новую функцию: управление версиями моделей на основе системы управления версиями git и git-lfs, основанную на git систему для больших файлов.Questgen — библиотека НЛП для генерации современных вопросов 2020-08-30 · Questgen AI — это простая в использовании библиотека НЛП с открытым исходным кодом для генерации вопросов. decoder_start_token_id должен быть определен. большие модели — это hidden_size 768 и seed) tokenizer = get_tokenizer (args) inputs = get_inputs (tokenizer, args) model Узнайте, как использовать преобразователи Huggingface и библиотеки PyTorch для суммирования длинного текста, используя конвейерный API и модель преобразователя T5 в Python. Мой код выглядит следующим образом: batch_size = 8 sequence_length = 25 vocab_size = 100 import tensorflow as tf from transformers import T5Config, TFT5ForConditionalGeneration configT5 = T5Config (vocab_size = Ниже показано, как вы можете это сделать, используя модель по умолчанию, но я не могу выяснить, как это сделать, используя конкретно модель T5? из конвейера импорта трансформаторов nlp_fill = pipeline (‘fill-mask’) nlp_fill (‘Hugging Face — французская компания, базирующаяся в’ + nlp_fill.co / t5-base) для различных задач. 4096. SimpleTransformers позволяет быстро обучать и оценивать модели Transformer. Токенизаторы для Model Wrapper; AutoTokenizer; Токенизатор перчатки; Токенизатор T5; текстовая атака. 7.. грамм. В этом проекте мы покажем вам, как настроить предварительно обученный преобразователь на твитах Билла Гейтса с помощью библиотеки преобразователей HuggingFace — коллекции популярных архитектур моделей для обработки естественного языка, включая BERT, GPT-2, RoBERTa, T5. и сотни других. модель для любой организации, частью которой вы являетесь.Автоматическое суммирование текста позволяет нам сокращать длинные фрагменты текста до удобных для чтения коротких фрагментов, которые по-прежнему передают наиболее важную и актуальную информацию исходного текста. from_pretrained («t5-small») Или просто клонировать репозиторий модели git lfs install git clone https: // huggingface. Поскольку Pytorch не имеет функции, эквивалентной np. —model_type MODEL_TYPE Тип модели, выбранный в списке: retribert, t5, distilbert, albert, camembert, xlm-roberta, bart, longformer, roberta, bert, openai-gpt, gpt2, mobilebert, transfo-xl, xlnet, flaubert, xlm , ctrl, electra, reformer —tokenizer_name TOKENIZER_NAME Сама модель представляет собой обычный Pytorch nn.На том же наборе данных я, по сути, никогда не смогу заставить fp16 работать с чем-то большим, чем t5-small с HuggingFace (с adafactor, с подогревом lr и без него, native / apex (1/2/3) и т. Д.) По причинам рабочего процесса с использованием исследовательской сетки код не будет вариантом, и мне нужно пройти обучение модели 3B на графических процессорах, что потребует ~ 16-битных вычислений. Я использую конвейер HuggingFace Transformers, чтобы резюмировать страницу Википедии, и результаты потрясающие. Например, в этом руководстве объясняется, как интегрировать такую ​​модель в классический цикл обучения PyTorch или TensorFlow или как использовать наш Trainer API для быстрой настройки нового набора данных.gz (в ссылке для загрузки pcloud выберите «Прямая загрузка»). Эти файлы необходимо извлечь и разместить в каталоге установки в папке amrlib / data, и они должны называться model_stog (для модели синтаксического анализа) и model_gtos (для модели создания). Чтобы сразу использовать модель для заданного текста, мы предоставляем конвейерный API. Генерация (GtoS) generate_t5 дает 43 BLEU. Впервые он был представлен на Hot Chips 24 в августе 2012 года и был официально представлен с серверами Oracle SPARC T5 в марте 2013 года. Загрузка набора данных с помощью TensorFlow! Pip install tflite-model-maker Обучение модели трансформатора T5 — Создание заголовков из ArXiv Paper. Тезисы с использованием «Трансформеров Шивананда Роя, опубликованные 10.11.2020, включены в составление текста. В этой статье вы узнаете, как обучить модель« T5 »для генерации текста — для создания заголовка с использованием аннотации или резюме исследовательской работы с помощью трансформеров».Много информации о том, как это настроить, в документации. 1024, а промежуточный_размер — 3072 против комментариев. Поскольку он преобразует задачу nlp в текстовый формат, этот блог воспроизводит шаги, упомянутые в их статье о модели Huggingface T5, и обучает ее работе с pytorch. Было бы наиболее подходящим выбрать T5architecture и t5-base-finetuned-summarize-newsmodel, так как эта модель была обучена для выполнения последующих задач по обобщению. Копировать ссылку В T5 обычно устанавливается pad_token_id. do_eval = Истинные аргументы.Применяйте последние достижения, такие как преобразователи BERT, OpenAI GPT-2 и T5, для решения реальных проблем в образовательных технологиях. save_vocabulary (при поддержке токенизаторов HuggingFace 26 ноября 2020 г. · В этом примере я буду использовать gpt2 TransformerAbs из той же статьи, использует немного меньшую модель и без предварительного обучения. * T5 использовал набор данных Common Crawl, созданный с помощью веб-текста. co Coupon. Метод export_and_get_onnx_model () экспортирует данную предварительно обученную модель T5 в onnx, квантует ее и запускает в onnxruntime с настройками по умолчанию.: модель под вашим пространством имен пользователей. это шаги для запуска моделей T5 в onnxruntime: экспорт t5 в onnx с past_key_values ​​past_key_values ​​содержит предварительно вычисленные скрытые состояния (ключ и значения в блоках самовнимания и блоки перекрестного внимания), которые могут быть. Есть ли какая-либо кодовая база в huggingface, которая можно было использовать для предварительного обучения модели Т5? Заглянув в каталог примеров в репо, о T5 ничего не упоминается. Интегрируйте в свои приложения более 5000 предварительно обученных современных моделей или ваших собственных частных моделей с помощью простых HTTP-запросов, с 2–10 раз более быстрым выводом, чем при развертывании «из коробки», и встроенной масштабируемостью.де. Вот неполный список некоторых доступных предварительно обученных моделей вместе с краткой презентацией каждой модели. Но я не могу найти список многих задач, с которыми он контактирует. ZeRO-2 обеспечивает возможность системы эффективно запускать модели со 170 миллиардами параметров, что на порядок больше, чем эти самые большие модели (рис. 2, вверху слева). co. 🌟Model Parallelism теперь является частью 🤗 Transformers! Мы выпустили утилиту для распределения модели по нескольким графическим процессорам, что позволяет обучать некоторые большие модели, такие как GPT-2 XL, на нескольких графических процессорах.керас. Трансформаторы HuggingFace🤗 упрощают создание и использование моделей НЛП. Всего 3 строки кода необходимы для инициализации модели, обучения модели и оценки модели. nn импортировать CrossEntropyLoss из. Используемая языковая модель: в этом ноутбуке используется одна из самых последних и новых моделей трансформеров T5. Чтобы сразу использовать модель для заданного текста, мы предоставляем конвейерный API. 22: 700 Библиотека Transformer от Huggingface Библиотека Transformers предоставляет современные архитектуры машинного обучения, такие как BERT, GPT-2, RoBERTa, XLM, DistilBert, XLNet, T5 для понимания естественного языка (NLU) и генерации естественного языка (NLG). ).грамм. Описание MBart お よ び 一部 の T5 モ デ ル に は 、 特別 な 取 り 扱 い が T5 モ デ ル （t5-small 、 t5-base 、 t5-large 、 t5-3b 、 t5-11b）が あ り ま す 。— source_prefix «преобразовать {source_lang} в {target_lang}» 使用 例 は 、 の と お り «Вы используете модель t5, но не предоставили исходный префикс, который ожидается, например. 6 ・ PyTorch 1. co Полный код модели. I-BERT 🔥Предоставленный вам Калифорнийским университетом в Беркли, I-BERT — первая квантованная модель в 🤗Модели Привет всем, mT5 и улучшенный T5v1. Можно найти действительные идентификаторы моделей на корневом уровне, например bert-base-uncased, или в пространстве имен под именем пользователя или организации, например dbmdz / bert-base-german-cased.Некоторые дискуссии по этому поводу. els, это также связано с популярными модельными концентраторами, включая Torch Hub и TensorFlow Hub, которые собирают параметры модели, специфичные для платформы, для удобства использования. При инициализации TFT5ForConditionalGeneration использовались все уровни контрольных точек модели. Основные варианты использования NLG с T5 — это переводы, обобщение и генерация вопросов. Быстрый тур. Он использовал 1024 чипа TPU в 2D-сетке, соединенной между собой хостами ЦП. В: Перевод с Т5; Write With Transformer, созданный командой Hugging Face, является официальной демонстрацией возможностей создания текста в этом репозитории.Как я могу получить аватарку? Изображение профиля не обрабатывается на форуме напрямую, вы должны установить его в вашем huggingface. 3. Как обновить модельную карту. Онлайн-демонстрация предварительно обученной модели, которую мы создадим в этом руководстве на convai. обнимающее лицо. Карточки моделей md теперь находятся непосредственно внутри каждого репозитория моделей в хабе моделей HuggingFace. Чтобы сразу использовать модель для заданного текста, мы предоставляем конвейерный API. Попробуйте прямо сейчас, установив из мастера! «Вы используете модель t5, но не предоставили префикс исходного кода, как и ожидалось, e.Мы также собираемся использовать новую интеграцию Weights & Biases для В этом проекте мы покажем вам, как точно настроить предварительно обученный преобразователь для чьих-либо твитов с помощью библиотеки преобразователей HuggingFace — коллекции популярных архитектур моделей для естественного языка. обработка — в том числе BERT, GPT-2, RoBERTa, T5 и сотни других. T5 — это набор правил абстрактного реферирования. Используйте среду Google Colab для запуска всех этих алгоритмов. Приложение D содержит информацию о различных задачах, поддерживаемых T5.Пока это реализовано для GPT-2 и T5. Первое место в рейтинге по естественному языку в MultiNLI. Подобно другим недавним методам, таким как T5, мы предварительно обучили нашу модель на очень большом корпусе документов, просканированных через Интернет, а затем мы настроили модель на 12 общедоступных абстракциях. обобщение наборов данных, в результате чего получаются новые современные результаты, измеряемые автоматическими метриками, при использовании только 5% от количества параметров T5. В этом курсе вы сможете освоить реализацию глубокой нейронной сети с самого начала (простой перцептрон) до передачи обучения BERT / Google T5, используя pytorch и huggingface самостоятельно с помощью colab.Переводите текст на 50 языков или между ними с помощью mBART-50 от Facebook AI! 🇺🇳 Модель «один ко многим»: перевод с английского на 49 других языков ↔️ Модель «многие ко многим»: перевод между любой парой из 50 языков. com Как выполнить суммирование текста с помощью преобразователей в Python — код Python Укажите пространство или имя модели преобразователя HuggingFace, которое будет использоваться для обучения модели распознавателя сущностей. См. Фрагмент фактического текста, фактического резюме и прогнозируемого резюме ниже. seed) tokenizer = get_tokenizer (args) inputs = get_inputs (tokenizer, args) модель model_generate_t5-v0_1_0.Всего 3 строки кода необходимы для инициализации модели, обучения модели и оценки модели. Полный список можно найти на https: // huggingface. Недавно я понял, что наивная тонкая настройка каждой задачи в отдельности потребует загрузки в трех экземплярах предварительно обученной модели. co / t5-small T5 — это модель с встраиванием относительного положения, поэтому вы должны иметь возможность дополнять входы как справа, так и слева. упаковка оберток. НОВИНКА: интеграция показателей Seq2Seq huggingface (rouge, bertscore, meteor, bleu и sacrebleu).Поэтому ожидается, что мы получим тарабарщину, когда просим его перевести — он еще не научился это делать. Ссылка предоставляет удобный способ протестировать модель на входных текстах, а также на конечной точке JSON. За последние несколько лет архитектуры Transformer стали современным подходом (SOTA) и де-факто предпочтительным путем при выполнении задач, связанных с языком. Библиотека Transformers разработана и поддерживается командой Hugging Face. Изучение обучения передачи с помощью T5: преобразователя передачи текста в текст.thepythoncode. Он также предоставляет тысячи предварительно обученных моделей на более чем 100 разных языках. 3. Ряд предварительно обученных конфигураций модели, весов и словаря загружаются непосредственно из репозитория моделей Huggingface. Но я не могу найти список многих задач, которые он обнимает faceTransformers v4. Для получения дополнительной информации см. Документ T5 «Изучение ограничений передачи обучения с помощью унифицированного преобразователя текста в текст». Давайте посмотрим, насколько просто обучить T5 отвечать на наши собственные произвольные вопросы.Мы будем использовать библиотеку simpletransformers для обучения модели T5. Использование модели T5 Следующая ячейка кода инициализирует модель преобразователя T5 вместе с его токенизатором: из преобразователей импортировать T5ForConditionalGeneration, T5Tokenizer model = T5ForConditionalGeneration. За последние несколько лет архитектуры Transformer стали современным подходом (SOTA) и де-факто предпочтительным путем при выполнении задач, связанных с языком. Модели, загруженные сообществом, находятся по адресу https: // huggingface. Быстрый тур.co / models. Прежде чем использовать эту модель для исследовательских работ, давайте запустим ее для новостной статьи. Новое в версии v2. 3B и 11B соответственно. Если вы не хотите квантовать модель, используйте в методе quantized = False. Экспортированные модели onnx поддерживают метод generate () преобразователей huggingface для вывода. Разобрать T5. NVIDIA Ampere A100 представляет детально структурированный… def create_t5_encoder_decoder (model = «t5-base»): «» «Создает модель кодировщика и декодера с головой языковой модели из предварительно обученной модели huggingface: Args: model (str): Name предварительно обученной модели или путь к предварительно обученной / настроенной версии T5: Возвращает: t5_encoder: pytorch t5 encoder с оболочкой для вывода только скрытых состояний Библиотека Hugging Face Transformers предоставляет архитектуры общего назначения, такие как BERT, GPT-2, RoBERTa , XLM, DistilBert, XLNet и T5 для понимания естественного языка (NLU) и естественного языка. Модель T5 была… обнимающим лицом.Модель T5 была предварительно обучена на C4 (Colossal Clean Crawled Corpus), новом, абсолютно массивном наборе данных, выпущенном вместе с моделью. Мы приняли это как вызов и разработали эту основанную на НЛП систему, которая сможет извлекать из резюме различную информацию, такую ​​как имя, номер телефона, адрес электронной почты, навыки, адрес, университет, назначение, опыт работы, компании, с которыми работали и многое другое. е. е. from_pretrained («t5-base») tokenizer = T5Tokenizer. co Было бы наиболее подходящим выбрать архитектуру T5 и модель t5-base-finetuned-summarize-news, так как эта модель была обучена для выполнения последующих задач по обобщению.Библиотека Transformers от Huggingface Библиотека Transformers предоставляет современные архитектуры машинного обучения, такие как BERT, GPT-2, RoBERTa, XLM, DistilBert, XLNet, T5 для понимания естественного языка (NLU) и генерации естественного языка (NLG). После добавления токена в токенизатор и создания экземпляра модели добавьте в код следующую строку: model. обнимающее лицо. «» «import copy import math import os import warnings import torch import torch. co предварительно обученная модель Google T5 (https: // huggingface.PT-Gen из статьи «Попасть в точку: обобщение с помощью сетей указателей и генераторов»; UniLM — это «Prefix-LM» со стратегией маскирования, аналогичной Bart и T5. Вы можете напрямую обновить модельную карту внутри любого репозитория модели, к которому у вас есть доступ на запись, т.е. co Huggingface выпустил конвейер под названием Text2TextGeneration в рамках своих преобразователей библиотеки NLP. / examples / download_all_dependencies. Текущее состояние набора данных SST — T5-3B. Укажите название модели преобразователя spacy или HuggingFace, которое будет использоваться для обучения модели распознавателя объектов.Пример Huggingface t5 Обучение модели T5. import torch из набора import Необязательно, Tuple import random def _compute_specaugment_mask_indices (shape: Tuple [int, int], mask_prob: float, mask_length: int, Внимание_mask: Необязательно [torch. load_stog_model Команда Google T5 встретилась лицом к лицу с 11 Модель параметров на миллиард в пабе и проиграла. * T5 использовал набор данных Common Crawl, созданный с помощью веб-текста. В этой статье мы исследуем ландшафт методов передачи обучения для NLP с помощью разреженных нейронных сетей (2 / N): производительность графического процессора .Создание вопросов для заполнения пробелов В недавнем «Преобразователе преобразования текста в текст» (T5) использовался унифицированный формат преобразования текста в текст и масштабирование для получения самых современных результатов по широкому спектру англоязычных НЛП. задания. Научно-исследовательская работа; T5 во многих отношениях является единственной в своем роде архитектурой-преобразователем, которая не только дает современные результаты во многих задачах НЛП, но также имеет очень радикальный подход к задачам НЛП. with «» `—source_prefix ‘перевести с английского на немецкий:’` «# Обнаружение последней контрольной точки.p-christ открыл этот выпуск 26 апреля 2020 г. · 12 комментариев Правопреемники. В этом случае параметры Patience и early_stop будут недопустимыми. КОДЫ (Только сейчас) (51 год назад) Обнимающее лицо — ИИ-сообщество строит будущее. Закрыт antoniomastro1996 открыл этот выпуск 29 апреля 2020 г. · 4 комментария Закрыто из трансформаторов import AutoTokenizer, AutoModelWithLMHead tokenizer = AutoTokenizer. co. co / models. x «# замените на свой ##### end customize args # чтобы проверить работоспособность args sanity_check (args) # заполнить все, сделать детерминированный set_seed (args.T5, Bart, Pegasus, ProphetNet, Marge и т. Д. Конвейеры группируют предварительно обученную модель с предварительной обработкой, которая использовалась во время обучения этой модели. Module или TensorFlow tf. Вы можете прочитать о них больше в их официальных документах (BART paper, t5 paper). преобразует без изменения семантики) одну последовательность в другую, тогда мы говорим о модели Seq2Seq. К счастью, вам, вероятно, не потребуется обучать свой собственный BERT — предварительно обученные модели доступны для многих языков, включая несколько опубликованных сейчас моделей на польском языке.Эта библиотека основана на библиотеке Transformers от HuggingFace. Чтобы наши результаты могли быть расширены и воспроизведены, мы предоставляем код и предварительно обученные модели, а также простой в использовании блокнот Colab, который поможет начать работу. | | Улыбающийся мужчина постарше и моложе. Управление версиями моделей В новом выпуске трансформеров полностью обновлена ​​система распределения весов, представлена ​​совершенно новая функция: управление версиями моделей на основе системы управления версиями git и git-lfs, основанная на git система для больших файлов.Эта модель обучается на наборе данных CNN / Daily Mail, который был каноническим набором данных для работы по обобщению. с «» `—source_prefix ‘перевод с английского на немецкий:’` «# Обнаружение последней контрольной точки. В качестве данных мы используем набор данных немецких рецептов, который состоит из 12190 немецких рецептов с метаданными, полученными из chefkoch. Мы будем использовать инструкции по рецептам, чтобы доработайте нашу модель GPT-2 и позвольте нам написать рецепты, которые мы сможем приготовить. Конвейеры группируют предварительно обученную модель с предварительной обработкой, которая использовалась во время обучения этой модели.Если вам действительно нужно, прививайте что-нибудь к последнему слою. [‘T5’, ‘Bart’, ‘Marian’] Предварительное обучение T5 (набор данных / метод): * T5 предварительно обучается параллельно (как модели, так и параллелизм данных) с использованием модулей Cloud TPU, т.е. В этом блоге я покажу, как вы можете настроить этот модуль на любой имеющийся у вас набор данных. многостоечные суперкомпьютеры. выбор, есть только обходные пути. Любое событие задачи НЛП, если это задача классификации, может быть оформлено как входной текст для выходной текстовой задачи. Список моделей, доступных с грузами, совместимыми с Rust, доступен в примере.0 вышел, и мы рады приветствовать Facebook AI Wav2Vec2 в качестве первой модели автоматического распознавания речи в нашей библиотеке! 🗣 Теперь вы можете транскрибировать аудиофайлы прямо в хабе 🤗! обнимающее лицо. Тензор] = Нет, min_masks: int = 0,) -> torch. для всех моделей и версий (v1, v1. co / models 🔥 🚨 Предупреждение о новых моделях: Pegasus 🚨 Мы также рады выпустить 12 новых моделей суммирования SOTA: Pegasus (от Google) — это преобразователь seq2seq, который достигает оценок SOTA по всем 12 из этих наборов данных, потому что они были предварительно обучены специально для обобщения.Simple Transformers позволяет быстро обучать и оценивать модели Transformer. CODES (51 год назад) Это веб-приложение, созданное командой Hugging Face, является официальной демонстрацией возможностей создания текста репозитория Transformers. В этой статье мы представляем mT5, многоязычный вариант T5, который был предварительно обучен на новом наборе данных Common Crawl, охватывающем 101 язык. T5 Podcast Summariser. Цель этого проекта — продемонстрировать возможности модели Google T5, которая хорошо себя зарекомендовала. — настроен на набор данных подкастов Spotify для автоматического обобщения подкастов.Эта библиотека основана на библиотеке Transformers от HuggingFace. В эти дни мы сможем увидеть, как мы сможем использовать библиотеку transformers huggingface, чтобы резюмировать любой заданный текстовый контент. пакет токенизаторов. Всего 3 строки кода необходимы для инициализации модели, обучения модели и оценки модели. Пример Huggingface t5 В этом проекте мы покажем вам, как настроить предварительно обученный преобразователь для твитов Билла Гейтса с помощью библиотеки преобразователей HuggingFace — коллекции популярных архитектур моделей для обработки естественного языка, включая BERT, GPT-2, RoBERTa, T5 и сотни других.Аргументы, касающиеся того, от какой модели / config / tokenizer мы будем проводить точную настройку. Text2TextGeneration — это единый конвейер для всех видов задач НЛП, таких как ответы на вопросы, классификация настроений, генерация вопросов, перевод. В конце концов, я также обучил свою собственную модель BERT для польского языка и был первым, кто сделал ее широко доступной через библиотеку HuggingFace. Насколько я понимаю, тонкая настройка вносит небольшие изменения во встраиваемые слои. Этикетки. Трансферное обучение, при котором модель сначала предварительно обучается для задачи с большим количеством данных, а затем настраивается для последующей задачи, стало мощным методом обработки естественного языка (НЛП).md model card в репо в папке model_cards / с: описанием модели, параметрами обучения (набор данных, предварительная обработка, используемое оборудование, гиперпараметры), результатами оценки, предполагаемым использованием и ограничениями и т. д.). Библиотека Transformers предоставляет современные архитектуры машинного обучения, такие как BERT, GPT-2, RoBERTa, XLM, DistilBert, XLNet, T5 для понимания естественного языка (NLU) и генерации естественного языка (NLG). большие модели — это hidden_size 768 по сравнению с моделью T5, которая была предварительно обучена на C4 (Colossal Clean Crawled Corpus), новом, абсолютно массивном наборе данных, выпущенном вместе с моделью.thepythoncode. do_eval = Истинные аргументы. многостоечные суперкомпьютеры. Я загрузил эту модель в хаб моделей Huggingface Transformers, и она доступна здесь для тестирования. Перевод PyTorch TensorFlow Rust c4 en fr ro de arxiv: 1910. Посетите → Как создавать графики с предсказанием текстовой цели Plotly In Python; 0: Angesichts dessen müssen wir in diesem Parlament auf jeden Fall verlangen, daß die gemeinschaftlichen Förderkonzepte für den fraglichen Zeitraum in diesem Parlament vor ihrer Annahme geprüft und erörtert werden, und die zitwarnnhend herörtert werden, und die zitwarien an besonders geeignet, Arbeitsplätze in den ärmsten oder am. В этом примере мы попытаемся обобщить сюжет из фильма «Бойцовский клуб», который мы получили из набора данных Wikipedia Movie Plot, и мы также работали над ним для модели GloVe.для получения дополнительной информации о проекте обратитесь к репозиторию здесь. Последний сложный + ничего тривиального и «NLG», так что да. Всего 3 строки кода необходимы для инициализации модели, обучения модели и оценки модели. Сама модель представляет собой обычный Pytorch nn. Поскольку в Model Hub доступно более 5000 моделей, не все из них можно загрузить в вычислительную память, чтобы они были мгновенно доступны для вывода. ), возникли различные подходы к «языковому моделированию», в которых мы используем трансферное обучение, предварительно обучая модель для очень общей задачи, а затем настраивая ее для решения конкретных последующих задач.Если ваша задача аналогична задаче, на которой была обучена модель контрольной точки, вы уже можете использовать TFT5ForConditionalGeneration для прогнозов без суммирования с использованием T5 Модель T5 — это современная модель, используемая в различных задачах НЛП, которая включает суммирование. Вы готовы к PlayStation®5? Оцените молниеносную загрузку благодаря сверхвысокоскоростному твердотельному накопителю, более глубокое погружение с поддержкой тактильной обратной связи, адаптивные триггеры и 3D-звук, а также совершенно новое поколение невероятных игр для PlayStation®.смола. BERT имеет 2 x FFNN внутри каждого уровня кодировщика, для каждого уровня, для каждой позиции (max_position_embeddings), для каждой головы, а размер первой FFNN составляет: (intermediate_size X hidden_size). LXMERT — это современная модель визуального ответа на вопросы (ответы на текстовые вопросы о данном изображении). Трансферное обучение, при котором модель сначала предварительно обучается для задачи с большим количеством данных, а затем настраивается для последующей задачи, стало мощным методом обработки естественного языка (НЛП).Повестка дня ниже. pip install трансформаторы от HuggingFace. Хотя, как только вы познакомитесь с Transformes, архитектура станет не такой уж большой […] Пожалуйста, добавьте README. Модели. Эта модель также доступна на хабе моделей HuggingFace Transformers здесь. Спасибо за очень чистый вклад Александра Орона. Давайте посмотрим на длинный сюжет: неназванный рассказчик — путешествующий специалист по отзыву автомобилей, страдающий бессонницей. Используйте библиотеки NLP, такие как Spacy, NLTK, AllenNLP, преобразователи HuggingFace и т. Д.Где as T5 — это генеративная модель seq-to-seq, которая генерирует по одному токену за раз. md model card в репо в папке model_cards / с: описанием модели, параметрами обучения (набор данных, предварительная обработка, используемое оборудование, гиперпараметры), результатами оценки, предполагаемым использованием и ограничениями и т. д. 1. Отобразите свою последующую задачу как выход RoBERTa или T5, и построить сбалансированный набор данных. с «» `—source_prefix ‘перевод с английского на немецкий:’` «# Обнаружение последней контрольной точки. Он был запущен в 2003 году и заменил серию T4 Transporter четвертого поколения.Демонстрация конвейеров Huggingface Transformers. В каждом разделе будет одно задание, которое вы должны подумать и запрограммировать самостоятельно. Теперь у вашей модели есть страница с huggingface. Буша. За последние несколько лет трансферное обучение привело к новой волне современного состояния. Библиотека fastT5 экспортирует модель T5 в onnx с помощью past_key_values, затем квантует ее и запускает в onnxruntime. обнимающее лицо. Экспортированные модели onnx поддерживают метод generate () преобразователей huggingface для вывода. Добавлены 1 модели: Улучшенные модели T5 (от малого к большому): google / t5-v1_1-small google / t5-v1_1-base google / t5-v1_1-large и модели mT5 (от малого к большому): google / mt5-small google / mt5-base google / mt5-large находятся в концентраторе моделей. В ближайшие дни будут загружены версии 3b и 11b… Я хочу начать обсуждение здесь, чтобы собрать некоторые результаты точной настройки. Есть ли в huggingface кодовая база, которая могла бы быть использовали для предобучения модели Т5? Заглянув в каталог примеров в репо, о T5 ничего не упоминается.Библиотека fastT5 экспортирует модель T5 в onnx с помощью past_key_values, затем квантует ее и запускает в onnxruntime. 2020-06-19 · Алгоритм генерации вопросов обучен на наборе данных BoolQ с использованием модели преобразователя текста в текст T5. Быстрый тур. Просто передайте расшифровку подкаста в качестве входных данных для составителя итогов, и он выдаст резюме, содержащее суть того, о чем подкаст. com Как выполнить суммирование текста с помощью преобразователей в Python — код Python В этом случае параметры терпение и early_stop будут недопустимыми аргументами.обнимающее лицо. Дополнительную информацию см. В документации T5. Мои версии. Использование модели T5 с конвейером заполнения маски huggingface # 3985. Экспортированные модели onnx поддерживают метод generate () преобразователей huggingface для вывода. Описание Huggingface. Используйте библиотеки NLP, такие как Spacy, NLTK, AllenNLP, преобразователи HuggingFace и т. Д. Предварительное обучение — это первый шаг передаточного обучения, на котором модель обучается самостоятельно контролируемой задаче на огромных объемах немаркированных текстовых данных. Например, в этом руководстве объясняется, как интегрировать такую ​​модель в классический цикл обучения PyTorch или TensorFlow или как использовать наш Trainer API для быстрой настройки нового набора данных.Эффективность трансферного обучения породила разнообразие подходов, методологий и практик. Он достигает самых современных результатов в нескольких задачах НЛП, таких как обобщение, ответы на вопросы, машинный перевод и т. Д. С помощью преобразователя текста в текст, обученного на большом тексте. Huggingface предоставляет две мощные модели суммирования для использования: BART (bart-large -cnn) и t5 (t5-small, t5-base, t5-large, t5–3b, t5–11b). SimpleTransformers позволяет быстро обучать и оценивать модели Transformer.В отличие от этих концентраторов, Transformers является предметно-ориентированным, что позволяет системе обеспечивать автоматическую поддержку для анализа модели, использования, развертывания, тестирования производительности и простой репликации. Теперь я знаю о возможностях преобразования текста в текст T5 Transformer от Google, работая над моим проектом создания вопросов с открытым исходным кодом Questgen. Для этого использовал Mesh TensorFlow. «классификация с нулевым выстрелом». Узнайте, как использовать преобразователи Huggingface и библиотеки PyTorch для обобщения длинного текста, используя API конвейера и модель преобразователя T5 в Python.функционирует как F из резака, импорт nn из резака. Посетите зоопарк моделей HuggingFace и отфильтруйте теги в зависимости от задачи, чтобы найти все доступные предварительно обученные модели для этой конкретной задачи. Чтобы сразу использовать модель для заданного текста, мы предоставляем конвейерный API. Фантастические трансформеры Huggingface имеют отличную реализацию T5, а удивительные простые трансформеры стали еще более удобными для таких людей, как я, которые хотят использовать модели, а не исследовать… Перевод с помощью T5; Write With Transformer, созданный командой Hugging Face, является официальной демонстрацией возможностей создания текста в этом репозитории.Полный отчет по модели доступен здесь. Загрузите вашу модель: shelltransformers-cli upload. Используйте среду Google Colab для запуска всех этих алгоритмов. Модельные обертки; Обертка модели HuggingFace; PyTorch Model Wrapper; Модель scikit-learn. Ученик широко распространенного сейчас GPT-2 не оправдывает ожиданий своего учителя. Дополнительную информацию см. В документации T5 «612 613 # сдвинуть входы вправо AssertionError: self. / Examples / download_all_dependencies. Model. Краткий обзор. 9 мм) Комплект линз: 3.Простые трансформеры. | противоречие | Мужчина спит. co. Машинное обучение и особенно глубокое обучение играют все более важную роль в области обработки естественного языка. TFKit позволяет каждому использовать архитектуру преобразователя для множества задач и моделей при небольшом изменении конфигурации. На его странице на данный момент есть только 3 модели, которые его поддерживают: Bart, T5, MarianMT. 10: 2400: 21 декабря 2020 г. T5 Создает очень короткие резюме 🤗Трансформаторы. Требования Python, структуры данных, глубокое обучение и базовое знакомство с Pytorch.Примеры веб-сайта GPT-3 отражают все впечатляющие приложения GPT-3, которые сообщество придумало с момента его выпуска. co. 4%. DistilGPT-2, полученный путем дистилляции, весит на 37% меньше и в два раза быстрее, чем его аналог OpenAI, сохраняя при этом ту же генерирующую мощность. T5 — это модель кодировщика-декодера, предварительно обученная для многозадачной смеси неконтролируемых и контролируемых задач, и для которой каждая задача конвертируется в текстовый формат. для получения дополнительной информации о проекте обратитесь к репозиторию здесь.Трансферное обучение, при котором модель сначала предварительно обучается для задачи с большим количеством данных, а затем настраивается для последующей задачи, стало мощным методом обработки естественного языка (НЛП). Если истории меньше 512, то в конец будет добавлен токен . Обобщение текста, извлечение, T5, Bahasa Indonesia, Huggingface’s Transformers. Библиотека трансформеров от Huggingface. Этот репозиторий представляет базовую архитектуру модели, заголовки для конкретных задач (см. Ниже) и готовые к использованию конвейеры.Я пытаюсь использовать обнимающееся лицо. co model = SequenceToSequence (data, backbone = ‘t5-base’) Обучение модели ¶ Скорость обучения [1] — это параметр настройки, который определяет размер шага на каждой итерации при движении к минимуму функции потерь, он представляет скорость на котором «учится» модель машинного обучения. Закрепление / предварительная загрузка модели¶. Эта модель основана на предварительно обученном преобразователе HuggingFace T5 для преобразования предложений в закодированные с помощью графов последовательности, которые затем десериализуются в граф AMR.10683 apache-2. co / models «} bert-language-model, huggingface-transformers, roberta-language-model / Автор: Адель Насколько я понял, модель RoBERTa, реализованная библиотекой huggingface, использует токенизатор BPE. Для получения дополнительной информации о проекте см. репозиторий здесь. Они также включают предварительно обученные модели и сценарии для обучения моделей для общих задач НЛП (подробнее об этом позже!). Итак, в репозитории мы можем выбрать модель с этой архитектурой. 1024, а intermediate_size — 3072 против.См. Фрагмент фактического текста, фактического резюме и прогнозируемого резюме ниже. T5-small, обученный на Wikihow, пишет потрясающие резюме. Для этого использовал Mesh TensorFlow. BERT имеет 2 x FFNN внутри каждого уровня кодировщика, для каждого уровня, для каждой позиции (max_position_embeddings), для каждой головы, а размер первой FFNN составляет: (intermediate_size X hidden_size). Конвейеры группируют предварительно обученную модель с предварительной обработкой, которая использовалась во время обучения этой модели. Индексы могут быть получены с помощью: class: `~ transformers.Стоимость модели GPT-3 OpenAI оценивается в 4 доллара. Модель (в зависимости от вашего бэкэнда), которую вы можете использовать в обычном режиме. Все уровни TFT5ForConditionalGeneration были инициализированы из контрольной точки модели в t5-small. Подключайтесь и обменивайтесь знаниями в едином структурированном и удобном для поиска месте. Следует отметить, что максимальная длина создаваемой последовательности установлена ​​на 150. Transporter — это коммерческая рабочая лошадка в линейке T5, доступная во многих более чем 100 комбинациях, таких как короткая, средняя или длинная колесная база, низкая, средняя или высокая. T5 (от Google AI) выпущен с использованием тех же учетных данных, что и на huggingface.5B, 8. Теперь у вашей модели есть страница huggingface. 1, mT5), в какой-то момент мы получаем значения inf в hidden_states после применения последнего линейного слоя (wo) в T5DenseReluDense и T5DenseGatedGeluDense. Всего 3 строки кода необходимы для инициализации модели, обучения модели и оценки модели. Концепция кормления модели очень небольшим объемом обучающих данных и принуждения ее к выполнению новой задачи называется обучением по принципу малой скорости. 1. 0. Посетите зоопарк моделей HuggingFace и отфильтруйте теги в зависимости от задачи, чтобы найти все доступные предварительно обученные модели для этой конкретной задачи.「Huggingface Transformers」 の 使 い 方 を ま と め ま し た。 ・ Python 3. 00 мегапикселей: размер сенсора: APS-C (22. 4096. T5 — это предварительно обученная модель, которую можно точно настроить для последующих задач, таких как машинный перевод . Эффективность трансферного обучения привела к появлению разнообразных подходов, методологий и практик. Huggingface. Пример: | Предпосылка | Этикетка | Гипотеза | | — | — | — | | Мужчина осматривает униформу. человека из какой-то восточноазиатской страны. Давайте посмотрим на длинный сюжет: неназванный рассказчик — путешествующий специалист по отзыву автомобилей, страдающий бессонницей.0 токенизаторов == 0. Наборы данных состоят из новостных статей и абстрактных резюме, написанных людьми. Он удалил model_generate_t5-v0_1_0. 0 1. Для вводимого текста мы устанавливаем максимальную длину токена равной 512. Генерировать Заполнить пустые поля вопросы model = SequenceToSequence (data, backbone = ‘t5-base’) Обучение модели ¶ Скорость обучения [1] — это параметр настройки, который определяет размер шага на каждой итерации при приближении к минимуму функции потерь, он представляет скорость, с которой модель машинного обучения «учится».«Предложения» (внизу) также основаны на том, что модель ставит себя на место пользователя. Это будут загруженные модели по умолчанию, которые вы выполните stog = amrlib. совместные полномочия. config. Вы можете создавать объекты Pipeline для следующих последующих задач: Создание MCQ из любого контента путем обучения модели преобразователя T5 с помощью библиотеки HuggingFace. Пожалуйста, добавьте README. Запатентованная интеллектуальная система управления батареями SWAGTRON SentryShield® обеспечивает дополнительную многослойную защиту батареи.Ознакомьтесь с нашей записной книжкой Colab, чтобы поиграть с моделью, используя свои собственные вопросы и изображения. Вывод на естественном языке — это задача определения того, является ли «гипотеза» истинной (следствие), ложной (противоречие) или неопределенной (нейтральной) с учетом «предпосылки». Как интерпретировать мой вывод BERT от Huggingface Transformers для классификации последовательностей и тензорного потока? Попытка преобразовать модель t5 генерации вопросов в В противном случае вы получите некоторые проблемы с индексом, выходящим за пределы допустимого диапазона, поскольку вы будете пытаться получить 50258-ю строку матрицы с 50257 строками.Используйте не более одного графического процессора. Как правило, они могут быть загружены автоматически из модели HuggingFace. T5 — это пятое поколение коммерческих автомобилей Volkswagen коммерческих автомобилей среднего размера и моделей Caravelle / Multivan. nn. Опять же, основное различие между базовой и экспортированной моделями onnx поддерживает метод generate () преобразователей huggingface для вывода. Получение данных Чтобы упростить расширение этого конвейера на любую задачу НЛП, я использовал модель. Модель была обучена для 2 эпох, и регистратор WANDB показал хорошее улучшение оценки Rouge1 и потерь Val по мере обучения модели.В этой статье мы исследуем ландшафт техник трансферного обучения для НЛП, который T5-small обучил на Wikihow, пишет удивительные резюме. 0 вышел, и мы рады приветствовать Facebook AI Wav2Vec2 в качестве первой модели автоматического распознавания речи в нашей библиотеке! 🗣 Теперь вы можете транскрибировать аудиофайлы прямо в хабе 🤗! обнимающее лицо. Этот конвейер использует модели, которые были точно настроены для задачи суммирования, а именно «bart-large-cnn» и «t5-large». Он основан на предварительно обученной модели t5-base. Применяйте последние достижения, такие как преобразователи BERT, OpenAI GPT-2 и T5, для решения реальных проблем в образовательных технологиях.Для обучения не нужно указывать decoder_input_ids — они создаются автоматически. Применяйте последние достижения, такие как преобразователи BERT, OpenAI GPT-2 и T5, для решения реальных проблем в образовательных технологиях. Module или TensorFlow tf. T5 — один из первых ховербордов, превосходящих требования UL2272 по электрической и пожарной безопасности. В то же время он может выполнять многозадачное обучение с использованием нескольких моделей и может вводить свои собственные наборы данных и задачи с помощью простых модификаций. случайный. Эта библиотека основана на библиотеке Transformers от HuggingFace.co. Узнайте, как использовать преобразователи Huggingface и библиотеки PyTorch для обобщения длинного текста, используя API конвейера и модель преобразователя T5 в Python. НОВИНКА: добавлен default_text_gen_kwargs, метод, который задает конфигурацию huggingface, модель и задачу (необязательно), возвращает стандартные / рекомендуемые kwargs для любых моделей генерации текста. . Студенты поймут алгоритм преобразователя T5 и будут использовать набор данных SQUAD для обучения модели генерации вопросов с помощью библиотеки HuggingFace Transformers и Pytorch Lightning.Эта библиотека основана на библиотеке Transformers от HuggingFace. Строка, идентификатор модели предварительно обученной модели, размещенной в репозитории модели на huggingface. Используйте библиотеки NLP, такие как Spacy, NLTK, AllenNLP, HuggingFace, преобразователи и т. Д. File_utils import (DUMMY_INPUTS, DUMMY_MASK, add_start_docstrings, add_start_docstrings_to_model_forward, replace_return) Эта модель генерирует последовательность от контекста к ответу и входу. вопрос в качестве вывода. T5, который означает преобразователь текста в текст, позволяет легко настроить модель преобразователя для любой задачи преобразования текста в текст.«Вы используете модель t5, но не предоставили исходный префикс, который ожидается, например вопросы и ответы для работы. Полный код модели. T5Tokenizer`. Keras. To… 2: 363: 7 июля 2020 г. SPARC T5 — это Многоядерный микропроцессор пятого поколения семейства Oracle SPARC T-Series. Transformers v3. 3: Pipeline — это высокоуровневые объекты, которые автоматически обрабатывают токенизацию, пропускают ваши данные через модель трансформаторов и выводят результат в виде структурированного объекта. попытаться обобщить сюжет из фильма «Бойцовский клуб», который мы получили из набора данных Wikipedia Movie Plot, и мы также работали над ним для модели GloVe.грамм. «Предложения» (внизу) также основаны на том, что модель ставит себя на место пользователя. 81 балл SMATCH с LDC2020T02. Достаточно предоставить только lm_labels. Ссылка предоставляет удобный способ протестировать модель на входных текстах, а также на конечной точке JSON. Этот форум работает на Discourse и полагается на систему уровня доверия. Простое резюмирование текста с использованием модели Google AI T5 с использованием преобразователей HuggingFace и PyTorch на Python. Поддерживает многопоточную токенизацию и вывод графического процессора.грамм. Мы также собираемся использовать новую интеграцию Weights & Biases для Contact. Экспортированные модели onnx поддерживают метод generate () преобразователей huggingface для вывода. Итак, чтобы сэмплировать последовательность без. Чтобы гарантировать доступность модели для клиентов API, которые интегрируют их в производственные приложения, мы предлагаем закрепить часто используемые модели на их конечных точках API, чтобы эти модели всегда были мгновенно доступны для вывода. Вот он, полный код модели для нашего конвейера ответов на вопросы с HuggingFace Transformers: Из трансформаторов мы импортируем конвейер, что позволяет нам выполнять одну из задач, которые HuggingFace Transformers поддерживают из коробки.0 Чтобы правильно обучить T5, нужно следовать инструкциям на https: // huggingface. Логический вывод моделей T5, естественно, происходит медленно, поскольку они подвергаются декодированию seq2seq. Text2TextGeneration — это конвейер для генерации текста в текст с использованием моделей seq2seq. Прочная герметичная рама защищает аккумулятор, материнскую плату и двигатель за счет надлежащего рассеивания тепла. 0 t5 lm-head seq2seq summarization text2text-generation Карточка модели Файлы и версии Использование в преобразователях «» «Модель PyTorch T5. Модели. MT5: Multilingual T5 Multilingual T5 (mT5) — это многоязычная предварительно обученная модель преобразователя текста в текст, обученная по рецепту, аналогичному Т5.Реализация Huggingface T5 содержит головку условной генерации, которую можно использовать для любой задачи. токенизатор. В T5 обычно устанавливается pad_token_id. Объединенный вывод и то, как токены классифицируются в общем тексте, специфичны! Вниз Введение в BERT на примере HuggingFace и PyTorch, добавив один или несколько начальных слоев линейных слоев. . ай, я решил подтолкнуть T5 сделать то же самое с нетренированной задачей и посмотреть результаты. Текст-2-Текст — Согласно рисунку, взятому из T5. Можно ли сохранить модель и загрузить в HuggingFace? 2.06-кратный зум 18-55 мм (29-88 мм экв. From_pretrained («t5-small») model = AutoModelWithLMHead. Если у вас еще не установлены трансформаторы, вы можете легко сделать это с помощью pip install. Машинное обучение и особенно глубокое обучение становятся все более популярными. важные роли в области обработки естественного языка. Этот репозиторий можно использовать для воспроизведения экспериментов, описанных в статье mT5. Подробные сведения об использовании этого типа модели для генерации можно найти в этой статье. 0. Давайте протестируем поддерживаемую модель преобразователя BART. пользователя Huggingface.Модель, возвращенная этим методом, поддерживает метод generate () huggingface. from_pretrained («t5-base») Модель T5, предварительно обученная на C4, достигает самых современных результатов на многих тестах NLP, будучи при этом достаточно гибкой, чтобы ее можно было точно настроить для множества важных последующих задач. tpu_address = «x. Мы будем использовать библиотеку simpletransformers для обучения модели T5. Это будут загруженные модели по умолчанию, которые вы выполняете stog = amrlib. Предварительное обучение — это первый шаг трансферного обучения, при котором модель обучается на самоуправляемой задача для огромных объемов немаркированных текстовых данных.В частности, в НЛП, с появлением Transformer (Vaswani et. Co / transformers / model_doc / t5. Co / t5-base) для множества задач. Предварительно обученные модели¶. resize_token_embeddings (len (tokenizer)) Теперь все должно работать гладко 🙂 Для согласованности, простоты использования и масштабируемости README. Модель T5 обучена генерировать текст из текста; Утилита для Model Wrapper; Слово CNN для классификации; текстовая атака. Как новый пользователь, вы временно ограничены в количестве тем и сообщений, которые вы можете создавать.Rouge1 Score — малый регистратор WandB Wikihow T5. Однако архитектура модели в основном осталась прежней. Икс. T5 для QnA через блог Google AI. Ознакомьтесь со всеми моделями mBART-50. Модель (в зависимости от вашего бэкэнда), которую вы можете использовать в обычном режиме. Теперь T5 можно использовать с конвейером перевода и реферирования. 3 Дизайн библиотеки Полное название модели: Canon EOS Rebel T5 (EOS 1200D) Разрешение: 18. Для нашей задачи мы вводим фактическую новость, а выводим текст — настоящий / фальшивый. Естественно, в задаче реферирования текста мы хотим использовать модель, которая имеет модель кодировщика-декодера (последовательность на входе, последовательность на выходе // полный текст на входе, резюмирование на выходе).с «» `—source_prefix ‘перевод с английского на немецкий:’` «# Обнаружение последней контрольной точки. Это важная часть использования модели t5. Вы можете легко настроить модель seq2seq в наборе данных суммирования, используя примеры суммирования в huggingface / transformers. Эта библиотека основана на библиотеке Transformers от HuggingFace. Онлайн-демонстрация предварительно обученной модели, которую мы создадим в этом руководстве на convai. | нейтральный | Два человека Библиотека fastT5 экспортирует модель T5 в onnx с past_key_values, а затем квантует ее и запускает его в onnxruntime.🤗 API ускоренного вывода¶. Если идея заключается в том, что модель в целом трансдуцирует (например, модель t5 huggingface

Как Netflix создает общую европейскую культуру

31 марта 2021 года

«B АРБАРЫ», драма NETFLIX , действие которой происходит 2000 лет назад в древней Германии, переворачивает некоторые современные стереотипы. В нем сексуальные, импульсивные протогерманские соплеменники вступают в схватку с деспотической сверхдержавой, которой руководят холодные, рациональные латыни из Рима.Произведенный в Германии, он имеет все признаки глянцевой американской драмы (беспричинное насилие и престижная нагота), оставаясь при этом безошибочно немецким (в одном эпизоде ​​кто-то проплывает через канаву, полную scheisse ). Это популярный микс: в воскресенье октября это шоу было самым популярным на Netflix не только в Германии, но и во Франции, Италии и 14 других европейских странах.

Послушайте эту историю

Ваш браузер не поддерживает элемент

Больше аудио и подкастов на iOS или Android.

Моменты, когда европейцы садятся и смотрят одно и то же примерно в одно и то же время, раньше были редкостью. В их число вошли конкурс песни «Евровидение» и футбол Лиги чемпионов, между которыми было немного. Теперь они стали более распространенными благодаря росту потоковых платформ, таких как Netflix, у которой 58 миллионов подписчиков на континенте. На протяжении большей части своего существования телевидение было делом страны. Вещательные компании жестко придерживались национальных границ, выкачивая французские программы для французских и датские для датчан.Однако потоковые сервисы рассматривают Европу как один большой рынок, а не 27 отдельных, с одинаковым контентом, доступным на каждом из них. Жан Монне, один из отцов-основателей EU , который придумал идею объединения национальных экономик, чтобы не дать европейцам убивать друг друга, однажды сказал: «Если бы я сделал это снова с нуля , Я бы начал с культуры ». Спустя семь десятилетий после эпохи Моне начинает происходить культурная интеграция.

Итальянский писатель Умберто Эко был прав, когда сказал, что язык Европы — это перевод.Netflix и другие крупные глобальные компании говорят об этом хорошо. Подобно тому, как EU использует небольшую армию письменных и устных переводчиков, чтобы превратить сложные законы или страстные речи румынского MEP s в 24 официальных языка EU , точно так же и Netflix. Теперь он предлагает дублирование на 34 языках и субтитры еще на нескольких. В результате «Капитани», полицейскую драму, написанную на люксембургском языке, настолько скромном, что его даже не признает EU , можно смотреть на любом из английского, французского или португальского языков (или с польскими субтитрами).Раньше можно было ожидать, что ведущее французское шоу будет переведено на английский и, возможно, немецкий язык, только если оно будет успешным. Сейчас это норма для любого релиза.

Экономика европейских производств тоже более привлекательна. Американская аудитория с большей охотой, чем раньше, дает шанс дублированному просмотру или просмотру с субтитрами. Это означает, что такие шоу, как «Люпен», французская криминальная игра на Netflix, могут стать мировыми хитами. Стоит попробовать дорогостоящий пересказ детективного сериала начала 20-го века о джентльмене, похитившем драгоценности в Париже, если он может взорваться за пределами Франции.В 2015 году около 75% оригинального контента Netflix было американским; сейчас эта цифра составляет половину, по данным аналитической компании Ampere. Netflix ведет около 100 производств в Европе, что больше, чем у крупных общественных вещателей во Франции или Германии.

И европейские чиновники держат в руках палку для поощрения инвестиций. Европейские кинематографисты соперничают с фермерами в рейтинге самых дорогих европейских производств. Чтобы работать в EU , стриминговые компании должны гарантировать, что по крайней мере 30% их каталога принадлежит блоку — и продвигать его.Купить задний каталог бельгийских мыльных опер 1990-х годов и спрятать их в цифровом шкафу не считается. Франция вынуждает крупные медиакомпании возвращать доходы во внутреннее производство. Если европейские правительства намерены сокрушить крупные американские фирмы, для всех лучше, чтобы деньги были потрачены на что-то смотрибельное.

Не все работает за границей. В комедии иногда возникают трудности. Блудницы и кровожадные водовороты между арктическими римлянами и наглыми соплеменниками имеют более универсальную привлекательность.У одних это получается лучше, у других. Если не считать варваров, немецкое телевидение не всегда строится на экспорт, — вежливо говорит один из руководителей. Более серьезная проблема заключается в том, что национальные вещатели по-прежнему доминируют. На потоковые сервисы, такие как Netflix или Disney +, приходится около трети всех часов просмотра, даже на рынках, где они хорошо зарекомендовали себя. Европа — стареющий континент. Поколение подростков, уставившихся на телефоны, превосходит численностью их старших, которые предпочитают таращиться на коробку.

На самом деле, я хочу направить

В Брюсселе и национальных столицах перспектива Netflix как культурного гегемона рассматривается как угроза.«Культурный суверенитет» — это девиз европейских руководителей, обеспокоенных тем, что американцы съедят свой обед. Честно говоря, контент Netflix иногда кажется застрявшим в жуткой долине где-то в середине Атлантического океана, с удаленными местными причудами. По словам Эндерса, аналитика рынка, оригиналы Netflix, как правило, содержат меньше конкретных культурных отсылок, чем шоу, произведенные местными конкурентами. Раньше у компании была имперская модель ввода в эксплуатацию, когда руководители в Лос-Анджелесе придумывали идеи, которые могут понравиться французам.