Лекции.Орг


Поиск:




Краткие теоретические сведения. Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц




Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц. В металлических проводниках такими частицами являются свободные электроны.

Скалярной характеристикой электрического тока служит сила тока I. Если за время dt через поперечное сечение проводника переносится заряд dq, то сила тока определяется по формуле, А:

. (28)

Электрический ток может быть распределен по сечению проводника неравномерно, поэтому существует векторная характеристика тока, называемая плотностью тока Модуль вектора равен отношению силы тока dI, проходящего через расположенную в данной точке проводника и перпендикулярную к направлению движения зарядов площадку , к величине этой площадки:

. (29)


За направление вектора принимают направление вектора скорости упорядоченного движения положительных зарядов (направление, противоположное упорядоченному движению электронов в металлическом проводнике).

Георг Ом экспериментально установил закон, согласно которому сила тока, текущего по однородному металлическому проводнику, пропорциональна падению напряжения на проводнике:

, (30)

где R – активное электрическое сопротивление проводника, измеряемое в омах (Ом).

Сопротивление R проводника зависит от его формы и размеров, а также от свойств материала, из которого сделан проводник. Для однородного цилиндрического проводника

, (31)

где - длина проводника;

S – площадь его поперечного сечения;

r - коэффициент, зависящий от свойств материала и называемый удельным электрическим сопротивлением вещества.

При последовательном соединении проводников необходимо учитывать следующие соотношения для сопротивления проводников R, силы тока I в них и падения напряжения U на них:

;

; (32)

;

при параллельном соединении –

;

; (33)

.


При прохождении тока по проводнику он нагревается (согласно закону Джоуля-Ленца):

, (34)

где Q – количество тепла, выделившееся в проводнике;

t – время протекания тока.

Мощностью Р называется работа, совершаемая в единицу времени, она определяется по выражению:

. (35)

В замкнутой цепи с источником ЭДС (E) работа по перемещению положительных зарядов равна сумме работы сил электрического поля и работы сторонних сил:

. (36)

Силу тока в замкнутой цепи можно рассчитать по закону Ома:

, (37)

где r – внутреннее сопротивление источника.

Расчет любой разветвленной цепи можно произвести, пользуясь двумя правилами Кирхгофа:

алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю:

; (38)

алгебраическая сумма ЭДС, действующих в замкнутом контуре, равна алгебраической сумме падений напряжений на каждом участке:

. (39)


Если в замкнутую цепь включены несколько одинаковых источников ЭДС, то силу тока в цепи можно рассчитать по формуле:

при последовательном соединении –

, (40)

где - сила тока в цепи;

- ЭДС источника;

- внутреннее сопротивление источника;

- внешнее сопротивление;

- количество источников;

при параллельном –

. (41)

 





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2016-12-18; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 295 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Чтобы получился студенческий борщ, его нужно варить также как и домашний, только без мяса и развести водой 1:10 © Неизвестно
==> читать все изречения...

758 - | 748 -


© 2015-2024 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.01 с.