Краткие теоретические положения. Если на теле создан избыток или недостаток электронов, то говорят, что оно обладает зарядом Q

Если на теле создан избыток или недостаток электронов, то говорят, что оно обладает зарядом Q. Единицей измерения заряда Q является кулон (К) - это заряд, которым обладают 6.25∙ 10¹⁸ электронов.

Вокруг такого тела (заряда) существует электрическое поле, каждая точка которого характеризуется потенциалом φ. Потенциал – это работа, которую необходимо совершить для переноса одного кулона положительного заряда из бесконечности в данную точку поля. Единицей измерения потенциала является вольт (В). Вольт – это потенциал такой точки поля, при переносе в которую одного кулона положительного заряда совершается работа в один джоуль.

В проводниках первого рода (металлах) носителями заряда являются свободные электроны. Если концы проводника присоединены к точкам электрического поля, имеющим разность потенциалов (напряжение U =φ _{А –} φ _В), то электроны начнут двигаться между атомами проводника от точки с меньшим потенциалом (минус источника тока) к точке с большим потенциалом (плюс источника тока). Тем не менее, за направление тока принято считать противоположное направление (от плюса к минусу), в котором двигались бы положительные заряды, если бы они находились между атомами проводника.

Интенсивность прохождения заряда через поперечное сечение проводника (интенсивность тока) оценивается силой тока (I).Сила тока – это отношение количества заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения (I=Q/t), т. е. – это количество заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за одну секунду. Единицей измерения тока является ампер (А). Ампер – это такая сила тока, при которой через поперечное сечение проводника заряд 1 кулон проходит за одну секунду.

При движении электроны преодолевают сопротивление, сталкиваясь с атомами проводника. Величина сопротивления (R) равна отношению приложенного напряжения к силе тока R = U/I (закон Ома), т.е. сопротивление численно равно напряжению, которое необходимо приложить к концам проводника для того, чтобы сила тока установилась равной 1 амперу. Единицей измерения сопротивления является 1 Ом. Ом – это сопротивление такого проводника, через который протекает ток 1 ампер при напряжении 1 вольт.

Сопротивление проводника сечением 1 м² длиной 1 м зависит только от материала проводника и его температуры и называется удельным сопротивлением ρ, величина которого при температуре 20 ^оС ρ ₂₀ для различных материалов проводников приводится в справочниках. Сопротивление проводника произвольных размеров будет тем больше, чем больше его длина и меньше сечение R₂₀= ρ ₂₀l/S. Откуда единица измерения удельного сопротивления равна Ом∙ м.

Если известно сопротивление при 20^оС, то сопротивление при любой температуре находится по формуле R_T = R₂₀ + ά R₂₀(T-20), где Т – температура проводника в градусах Цельсия; ά – температурный коэффициент сопротивления, 1/^оС. Температурный коэффициент сопротивления – это прирост сопротивления проводника величиной 1 Ом при нагреве проводника на 1 ^оС.