Законы постоянного тока

Законы постоянного тока

Электрический ток

Электрический ток - упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц

За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц.

Условия возникновения электрического тока в проводнике:

наличие свободных заряженных частиц (электронов, ионов)

электрическое поле

Замкнутость цепи.

Направление электрического тока: от + к –

в металле:

электроны движутся от – к +

ток направлен в сторону, противоположную направлению движения электронов

Постоянный ток

Ток называется постоянным, если сила тока и его направление не изменяется с течением времени.

Действия тока

Тепловое

Химическое

Проводник, по которому течет ток, нагревается

Магнитное

Э. т. может изменять химический состав проводника (выделять его хим. составные части)

Магнитная стрелка вблизи проводника с током поворачивается

Сила тока

Сила тока  - физическая величина, равная заряду, прошедшему через поперечное сечение проводника за единицу времени

Обозначение: I

Единица измерения: 1 А (Ампер)

Измерительный прибор: амперметр

-

+

- е

10

Амперметр

Прибор для измерения силы тока

Обозначение амперметра на электрической схеме

А

Амперметр включается п о с л е д о в а т е л ь н о

А

Напряжение

Напряжение  – скалярная физическая величина, равная работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда

Обозначение: U

Единица измерения в СИ: 1 В (Вольт)

Измерительный прибор: В ольтметр

Вольтметр

Прибор для измерения напряжения

Обозначение вольтметра на электрической схеме

V

Вольтметр включается п а р а л л е л ь н о

V

Дополнительное сопротивление – проводник, подключаемый последовательно с вольтметром для расширения пределов его измерений

R

V

R д

Сопротивление

Сопротивление – скалярная физическая величина, характеризующая свойство проводника противодействовать электрическому току

Обозначение: R

Единица измерения: 1Ом (Ом)

Измерительный прибор: Омметр

Причина электрического сопротивления:

взаимодействие электронов при их движении по проводнику с ионами кристаллической решетки.

+

+

+

+

+

+

+

+

Электрическое сопротивление металлов прямо пропорционально длине проводника и обратно пропорционально площади его поперечного сечения:

 – удельное сопротивление

l – длина проводника

S – площадь поперечного сечения проводника

Закон Ома для участка цепи

В 1826 году немецкий физик Георг Ом экспериментально установил:

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.

А

V

19

Соединение проводников — это способ электромонтажного соединения двух или более проводников для обеспечения электрического контакта.

Совокупность устройств и элементов, предназначенных для протекания электрического тока, называют электрической цепью.

соединения проводников

параллельное

последовательное

Схема

Последовательное соединение

Параллельное

Сила тока

соединение

Напряжение

Сопротив-ление

R 1

R 1

R 2

R 2

закон Джоуля-Ленца

Количество теплоты, выделяемое проводником с током,

равно произведению квадрата силы тока, сопротивления

проводника и времени

Q=I 2 Rt

Q – количество теплоты - [Дж]

I – сила тока – [A]

R – сопротивление – [Ом]

t – время – [c]

Q=A

Вывод: Количество теплоты электрического

тока равно работе электрического тока.

Электродвижущая сила

Действие сторонних сил характеризуется физической величиной, называемой электродвижущей силой (сокращённо ЭДС ).

Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к заряду:

ЭДС выражают в вольтах: [Ɛ] = Дж/Кл = В

Рассмотрим простейшую полную (замкнутую) цепь, состоящую из источника тока и резистора сопротивлением R.

Ɛ – ЭДС источника тока,

r – внутреннее сопротивление источника тока,

R – внешнее сопротивление цепи,

R + r – полное сопротивление цепи.

Cила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к её полному сопротивлению.

ε (ЭДС) -электродвижущая сила источника тока (В)

r - внутреннее сопротивление источника тока (Ом)

R - сопротивление нагрузки (Ом)

I - сила тока (А)

Закон Ома для полной цепи гласит, что сила тока в замкнутой цепи равна отношению ЭДС источника тока к сумме сопротивления цепи и внутреннего сопротивления источника .

23