Студопедия — Тема 3.1.1 Постійний електричний струм. Закони постійного струму.
Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Тема 3.1.1 Постійний електричний струм. Закони постійного струму.






 

План

1 Постійний електричний струм.

2 Основні електричні величини.

3 Закон Ома.

4 Закон Джоуля-Ленца.

 

Література:

[1] Чолпан П.П. Фізика: Підручник. – К.: Вища шк., 2004. – 567 с.

(§ 8.9)

[2] За редакцією І.Є. Лопатинського. Зачек І.Р., Кравчук І.М., Романишин Б.М. та ін. Курс фізики:

Навчальний підручник. – Львів: Видавництво «Бескид Біт», 2002 р. – 367 с. (§ 58)

1 Електричним струмом називають всякий упорядкований рух електричних зарядів. Електричний струм, який виникає у провіднику внаслідок того, що в ньому створюється електричне поле, називається струмом провідності.

Для появи й існування електричного струму треба, щоб виконувалися дві умови:

перша - наявність у даному середовищі вільних електричних зарядів. Такими зарядами в металах є електрони провідності: у газах – позитивні іони й електрони.

друга – наявність у даному середовищі електричного поля, енергія якого витрачалась б на переміщення електричних зарядів.

Щоб струм був тривалим, енергія електричного поля повинна весь час поповнюватись, тобто потрібен такий пристрій, в якому би певний вид енергії безперервно перетворювався в енергію електричного поля. Такий пристрій називається джерелом електрорушійної сили, або джерелом струму.

Якщо перенесення електричних зарядів здійснюється при нерівномірному переміщені у просторі зарядженого макроскопічного тіла, то виникає струм, що називається конвекційним.

За напрямок електричного струму умовно приймають напрямок руху позитивних електричних зарядів.

 

2 Кількісною мірою електричного струму служить сила струмускалярна фізична величина, яка числово дорівнює електричному заряду, що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу:

.

Для характеристики розподілу електричного струму по перерізу провідника вводять вектор густини струму .

Вектор напрямлений вздовж струму і числово дорівнює силі струму, який проходить через одиницю площі перерізу провідника, який проведений перпендикулярно до напрямку струму:

У джерелі Е.Р.С. на електрони повинні діяти сили не електростатичного походження, які називають сторонніми.

Сторонні сили, переміщаючи електричні заряди, виконують роботу. Фізична величина, що числово дорівнює роботі, яка виконується сторонніми силами під час переміщення одиничного позитивного заряду, називається електрорушійною силою (Е.Р.С.), що діє в колі:

Е.Р.С., що діє в замкненому колі, визначається циркуляцією вектора напруженості сторонніх сил.

Напругою U12 на ділянці 1 – 2 називається фізична величина, що визначається роботою, що виконується сумарним полем електростатичних і сторонніх сил при переміщенні одиничного позитивного заряду на даній ділянці кола: U12 = φ1 - φ2 + ε12.

 

3 Німецький фізик Ом експериментально встановив, що сила струму І, що тече по однорідному металевому провіднику, пропорційна до напруги U на кінцях провідника ,

де R – електричний опір провідника. Це рівняння виражає закон Ома для однорідної ділянки кола.

 

Одиниця опору – Ом: Ом – опір такого провідника, в якому при напрузі 1 В тече струм силою 1 А.

Закон Ома для однорідної ділянки кола в диференціальній формі

Рухливість носіїв заряду числово дорівнює швидкості напрямленого руху, якої вони набувають під дією електричного поля у провіднику з одиничною напруженістю:

Нехай замкнене електричне коло складається із джерела струму з Е.Р.С. ε і внутрішнім опором r і зовнішньої частини, яка має опір Rзов

Тоді

 

Якщо коло розімкнуте, то ε12 = φ2 – φ1. це означає, що Е.Р.С., прикладена до розімкнутого кола, дорівнює різниці потенціалів на кінцях цього кола.

Якщо струм проходить по нерухомому металевому провіднику, то вся робота струму йде на його нагрівання і за законом збереження енергії dQ = dA.

Тоді закон Джоуля –Ленца має вигляд

dQ = IUdr = I2Rdr = U2/R*dr.

 

 

Контрольні запитання

1. Сформулюйте основні закони постійного електричного струму.

2. Які умови потрібні для існування електричного струму?

3. Що називається джерелом електрорушійної сили?

4. Що називається силою струму?

 

 

Змістовий модуль 3.1 Електричний струм в металах, вакуумі і газах

 

Лекція № 10







Дата добавления: 2015-10-15; просмотров: 473. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!



Обзор компонентов Multisim Компоненты – это основа любой схемы, это все элементы, из которых она состоит. Multisim оперирует с двумя категориями...

Композиция из абстрактных геометрических фигур Данная композиция состоит из линий, штриховки, абстрактных геометрических форм...

Важнейшие способы обработки и анализа рядов динамики Не во всех случаях эмпирические данные рядов динамики позволяют определить тенденцию изменения явления во времени...

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ МЕХАНИКА Статика является частью теоретической механики, изучающей условия, при ко­торых тело находится под действием заданной системы сил...

Типовые ситуационные задачи. Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт Задача 1.У больного А., 20 лет, с детства отмечается повышенное АД, уровень которого в настоящее время составляет 180-200/110-120 мм рт. ст. Влияние психоэмоциональных факторов отсутствует. Колебаний АД практически нет. Головной боли нет. Нормализовать...

Эндоскопическая диагностика язвенной болезни желудка, гастрита, опухоли Хронический гастрит - понятие клинико-анатомическое, характеризующееся определенными патоморфологическими изменениями слизистой оболочки желудка - неспецифическим воспалительным процессом...

Признаки классификации безопасности Можно выделить следующие признаки классификации безопасности. 1. По признаку масштабности принято различать следующие относительно самостоятельные геополитические уровни и виды безопасности. 1.1. Международная безопасность (глобальная и...

Основные симптомы при заболеваниях органов кровообращения При болезнях органов кровообращения больные могут предъявлять различные жалобы: боли в области сердца и за грудиной, одышка, сердцебиение, перебои в сердце, удушье, отеки, цианоз головная боль, увеличение печени, слабость...

Вопрос 1. Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации Коллективные средства защиты: вентиляция, освещение, защита от шума и вибрации К коллективным средствам защиты относятся: вентиляция, отопление, освещение, защита от шума и вибрации...

Задержки и неисправности пистолета Макарова 1.Что может произойти при стрельбе из пистолета, если загрязнятся пазы на рамке...

Studopedia.info - Студопедия - 2014-2024 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия