Сила тока - это отношение заряда q, перенесенного через поперечное сечение проводника за интервал времени t к этому интервалу.
Постоянный ток - эл. ток, у которого сила тока со временем не меняется.
Сила тока зависит от заряда частицы, концентрации частиц, скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника.
где S - площадь поперечного сечения проводника, qo - эл. заряд частицы,
n - концентрация частиц, v - скорость упорядоченного движения электронов.
Единица измерения силы тока:
Условия, необходимые для существования электрического тока:
- наличие свободных электрически заряженных частиц;
- наличие внутри проводника эл.поля действующего с силой на заряженные частицы для их упорядоченного движения (свободные электроны по инерции, без действия силы, перемещаться не могут из-за тормозящего воздействия на них кристаллической решетки).
Если в проводнике существует эл. поле, то между концами проводника есть разность потенциалов.
Если разность потенциалов постоянна во времени, в проводнике течет постоянный ток.
ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ
где U - напряжение на концах участка цепи, R - сопротивление участка цепи. (сам проводник тоже можно считать участком цепи)
Для каждого проводника существует своя определенная вольт-амперная характеристика.
СОПРОТИВЛЕНИЕ
- основная электрическая характеристика проводника.
- по закону Ома эта величина постоянна для данного проводника.
1 Ом - это сопротивление проводника с разностью потенциалов на его концах
в 1 В и силой тока в нем 1 А.
Сопротивление зависит только от свойств проводника:
где S - площадь поперечного сечения проводника, l - длина проводника,
ро - удельное сопротивление, характеризующее свойства вещества проводника.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ
- состоят из источника, потребителя, проводов, выключателя.
ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
I - сила тока в цепи
U - напряжение на концах участка цепи
R - полное сопротивление участка цепи
ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ
I - сила тока в неразветвленном участке цепи
U - напряжение на концах участка цепи
R - полное сопротивление участка цепи
Вспомни, как подключаются измерительные приборы:
Амперметр - включается последовательно с проводником, в котором измеряется сила тока.
Вольтметр - подключается параллельно проводнику, на котором измеряется напряжение.
РАБОТА ПОСТОЯННОГО ТОКА
Работа тока - работа эл.тока по переносу электрических зарядов;
Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого работа совершалась.
По закону сохранения энергии:
работа равна изменению энергии участка цепи, поэтому выделяемая проводником энергия
равна работе тока.
В системе СИ:
ЗАКОН ДЖОУЛЯ -ЛЕНЦА
- определяет количество теплоты, выделяемое в окружающую среду проводником с током.
В системе СИ:
[Q] = 1 Дж
МОЩНОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА
- отношение работиы тока за время t к этому интервалу времени.
В системе СИ:
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В РАЗЛИЧНЫХ СРЕДАХ
Элекрическая проводимость (электропроводность) -
- это физическая величина, обратная сопротивлению, характеризует свойство вещества
проводить эл. ток.
R - сопротивление
1/ R - электрическая проводимость
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В МЕТАЛЛАХ
Носители свободных зарядов в металлах
- свободные электроны, которые упорядоченно перемещаются вдоль проводника под действием эл.поля с постоянной средней скоростью (из-за тормозного действия положительно заряженных ионов кристаллической решетки).
Металлы обладают электронной проводимостью.
Зависимость сопротивления проводника R от температуры:
При нагревании размеры проводника меняются мало, а в основном меняется удельное сопротивление.
Удельное сопротивление проводника зависит от температуры.
где ро - удельное сопротивление при 0 градусов,
t - температура,
- температурный коэффициент сопротивления
(т.е. относительное изменение удельного сопротивления проводника при нагревании его на один градус)
Для металлов и сплавов
Обычно для чистых металлов принимается
Таким образом, для металлических проводников с ростом температуры
увеличивается удельное сопротивление, увеличивается сопротивление проводника
и уменьшается эл.ток в цепи.
Сопротивление проводника при изменении температуры можно рассчитать по формуле:
R = Ro (1 + t)
где Ro - сопротивление проводника при 0 градусов Цельсия
t - температура проводника
- температурный коэффициент сопротивления
