История развития пистолетов-пулеметов: Предпосылкой для возникновения пистолетов-пулеметов послужила давняя тенденция тяготения винтовок...
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой...
Топ:
Методика измерений сопротивления растеканию тока анодного заземления: Анодный заземлитель (анод) – проводник, погруженный в электролитическую среду (грунт, раствор электролита) и подключенный к положительному...
Особенности труда и отдыха в условиях низких температур: К работам при низких температурах на открытом воздухе и в не отапливаемых помещениях допускаются лица не моложе 18 лет, прошедшие...
Характеристика АТП и сварочно-жестяницкого участка: Транспорт в настоящее время является одной из важнейших отраслей народного хозяйства...
Интересное:
Отражение на счетах бухгалтерского учета процесса приобретения: Процесс заготовления представляет систему экономических событий, включающих приобретение организацией у поставщиков сырья...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Наиболее распространенные виды рака: Раковая опухоль — это самостоятельное новообразование, которое может возникнуть и от повышенного давления...
Дисциплины:
2018-01-03 | 201 |
5.00
из
|
Заказать работу |
Подключим проводник АВ к аккумуляторной батарее.
В проводнике возникает электрическое поле , которое движет электроны е от полюса А к полюсу В.
Электрический ток – направленное движение заряженных частиц под действием электрического поля.
Условия возникновения электрического тока: 1) наличие свободных носителей заряда; 2) наличие электрического поля.
· Электрический ток могут создавать как носители одного знака (“+” или “-“), так и носители обоих знаков.
· За направление электрического тока принято направление движения положительно заряженных частиц.
Электрическое напряжение между двумя точками электрической цепи (напряжение) (U) – работа по перемещению единичного положительного зарада из одной данной точки в другую.
(*) =1В
Если в проводнике создано только электростатическое (различать с электрическим!) поле и только оно совершает работу по перемещению заряда +q вдоль силовых линий, то из (п.5.1.1.13) и из (*) . В случае, когда заряд по электрической цепи перемещается не одним только электростатическим полем, это равенство теряет силу.
Сила тока. Плотность тока
Пусть по проводнику протекает электрический ток. Значит, от клеммы «+» к клемме «–» в течение времени D t переместится заряд DQ. Он может быть разной величины, т. е. ток может быть разной силы.
Сила тока (I) – скорость прохождения заряда Q через поперечное сечение проводника.
– ампер
· Силу тока измеряют амперметром.
Плотность тока (j) – отношение силы тока I к площади поперечного сечения S проводника (площадь сечения перпендикулярна к направлению тока).
Заряд DQ, проходящий через поперечное сечение проводника S за время D t, состоит из элементарных зарядов q, расположенных равномерно по всему объёму проводника V.
Тогда DQ = q×N = q×n×V = q×n×S ×l,
где N – количество зарядов q в заряде DQ;
n – объёмная концентрация зарядов q в проводнике;
|
где – скорость направленного движения зарядов q в проводнике;
– вектор, сонаправленный с .
При прохождении по проводнику носители зарядов сталкиваются с ионами его кристаллической решётки и часть энергии электрического поля теряется (переходит во внутреннюю энергию проводника).
Электродвижущая сила
Наэлектризуем проводники А и В так, что потенциал j A > j B. Соединим их проводником АСВ (нить накала электролампы). Положительный заряд под действием сил электрического поля будет двигаться от т.А к т.В (при этом нить накала будет нагреваться). Как только j A и j B сравняются, движение зарядов прекратится. Для поддержания тока необходимо, чтобы положительные заряды каким-то образом возвращались в т.А. Самопроизвольно это не происходит (j A > j B), поэтому необходимо наличие сторонних сил , направленных против сил электрического поля. Тогда на участке АСВ носители заряда будут двигаться под действием силы от т.А к т.В, на участке BDA – под действием сторонних сил от т.В к т.А и по замкнутой цепи непрерывно будет протекать ток. Сторонние силы совершают работу по перемещению заряда из т.В в т.А, преодолевая противодействие сил электрического поля и частиц вещества. За счёт работы сторонних сил заряды приобретают энергию и отдают её на участке АСВ, т.е. на участке BDA электрическая энергия появляется из других видов энергии, а на участке АСВ она превращается в другие виды энергии.
Источник электрической энергии – участок цепи, на котором заряды движутся под действием сторонних сил.
Потребитель электрической энергии – участок цепи, на котором заряды движутся под действием сил электрического поля.
При перемещении заряда по замкнутой цепи (от т.А до т.А): работа сил электрического поля . Работу совершают только сторонние силы, причем эта работа идет на преодаление сопротивления движению заряда как в потребителе, так и в источнике электрической энергии.
Электродвижущая сила (ЭДС) источника (e) – отношение работы сторонних сил А ст по перемещению положительного заряда q по замкнутой цепи к величине этого заряда.
= 1 B – вольт
Если убрать проводник АСВ, то под действием сторонних сил заряды будут перемещаться от т.В к т.А до тех пор, пока j A не достигнет своего максимально возможного значения, т. е. пока электрические и сторонние силы не сравняются. Значит, ЭДС источника надо измерять при разомкнутой цепи нагрузки.
Закон Ома для участка цепи
Проводя опыты с металлическими проводниками, Георг Ом (1787–1854, Германия) обнаружил, что отношение напряжения, приложенного к проводнику, к силе тока в нём есть величина постоянная (для каждого проводника имеет своё значение): = 1 Ом – ом.
Электрическое сопротивление проводника (R) – величина, характеризующая способность проводника препятствовать прохождению по нему электрического тока.
· 1 Ом – сопротивление проводника, по которому при напряжении 1 В течёт ток в 1 А.
· Сопротивление проводника измеряют омметром.
Экспериментально установлена зависимость, известная как закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
Электрическая проводимость проводника (g) – величина, характеризующая способность проводника пропускать электрический ток.
= 1 Ом–1 = См – сименс.
Падение напряжения на участке цепи – произведение I×R.
· Напряжение U на концах участка цепи равно падению напряжения I×R на нём, если:
1) на участке цепи нет источников ЭДС;
2) единственный результат прохождения тока – нагревание участка цепи.
Закон Ома для всей цепи
Соберём цепь из источника e с внутренним сопротивлением r и потребителя R электрической энергии. При перемещении заряда q по замкнутой цепи (п.5.1.2.3), работа сторонних сил А ст = А потр+ А ист , где - работа по перемещению заряда q по сопротивлению R, IR – падение напряжения на концах сопротивления R, – работа по перемещению заряда q по сопротивлению r, Ir – падение напряжения на источнике e. А ст = e × q Þ e × q = q×I×R + q×I×r или e = I×R + I×r.
Тогда закон Ома для всей цепи: сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна сумме сопротивлений источника и потребителя.
5.1.2.6. Сопротивление как электрическая
характеристика резистора
Резистор – проводник, предназначенный для преобразования электрической энергии во внутреннюю.
Из опытов известна зависимость сопротивления R проводника постоянного сечения от материала, длины l и площади поперечного сечения S:
,
где r – коэффициент, зависящий от материала проводника.
Удельное сопротивление проводника (r) – сопротивление проводника длиной 1 м при поперечном сечении 1 м2; [ r ] = 1 Ом×м.
· R проводника зависит от его геометрии (l, S) и вещества (r) (сравни с п.5.1.1.19).
Особенности сооружения опор в сложных условиях: Сооружение ВЛ в районах с суровыми климатическими и тяжелыми геологическими условиями...
Наброски и зарисовки растений, плодов, цветов: Освоить конструктивное построение структуры дерева через зарисовки отдельных деревьев, группы деревьев...
Архитектура электронного правительства: Единая архитектура – это методологический подход при создании системы управления государства, который строится...
Эмиссия газов от очистных сооружений канализации: В последние годы внимание мирового сообщества сосредоточено на экологических проблемах...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!