Лекции.Орг


Поиск:




Категории:

Астрономия
Биология
География
Другие языки
Интернет
Информатика
История
Культура
Литература
Логика
Математика
Медицина
Механика
Охрана труда
Педагогика
Политика
Право
Психология
Религия
Риторика
Социология
Спорт
Строительство
Технология
Транспорт
Физика
Философия
Финансы
Химия
Экология
Экономика
Электроника

 

 

 

 


Закон Ома для участка цепи




Направленное движение электрических зарядов под действием сил электрического поля называют электрическим током.

Ток может идти в твердых телах, жидкостях и газах. Если среда является проводником с большим количеством свободных электронов, то течение электрического тока осуществляется за счет дрейфа этих электронов. Различают ток проводимости (упорядоченное движение электронов в проводниках, ионов в электролитах, электронов и дырок в полупроводниках, ионов и электронов в газах) и конвекционный токпорядоченное перемещение электрических зарядов, связанное с перемещением заряженного тела в пространстве).

За направление тока принят дрейф положительных зарядов (электроны проводимости всегда движутся в направлении, противоположном направлению тока). Количественной характеристикой электрического тока являются сила тока I и плотность тока j.

Сила токаскалярная величина, равная отношению количества электричества dq, которое за время dt переносится через данное сечение проводника, ко времени dt:

Постоянным током называют электрический ток, сила и направление которого с течением времени не изменяются. Для постоянного тока:

Единица силы электрического тока – ампер (А).

Плотность токавекторная физическая величина, модуль которой равен отношению силы тока I к площади поперечного сечения проводника S: . Вектор направлен вдоль направления тока, т.е. совпадает с направлением упорядоченного движения положительных зарядов.

Единица плотности электрического тока – А/м2.

Прохождение электрического тока проявляется по следующим признакам: 1) по действию на магнитную стрелку, помещенную вблизи проводника; 2) по термическому действию – при прохождении тока проводник нагревается; 3) по химическому действию (электролиз–выделение составляющих сложных соединений с помощью тока).

Для того чтобы в проводнике все время шел ток, необходимо поддерживать в нем постоянное электрическое поле. Возьмем металлический проводник длиной l. Пусть Е – напряженность электрического поля внутри проводника, а j1 – j2= U – постоянная разность потенциалов на концах проводника. Тогда: .

Г.Ом экспериментально установил, что сила тока в металлических проводниках пропорциональна приложенному напряжению:

I = GU.

Коэффициент пропорциональности G называют электропроводимостью проводника, а обратную величину R = G-1его электрическим сопротивлением.

Закон Ома для участка цепи: сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна сопротивлению проводника :

.

Единица сопротивления – ом (Ом).

Электрическое сопротивление обусловлено тем, что свободные электроны при дрейфе взаимодействуют с положительными ионами кристаллической решетки металла. При повышении температуры учащаются соударения электронов с ионами, поэтому сопротивление проводников зависит от температуры: R=R0 (1+ at), где R0 - сопротивление при 0оС, R - сопротивление при toC, a - термический коэффициент сопротивления. Для всех чистых металлов а ~ 1/273 К–1 . Зависимость сопротивления металлов от температуры положена в основу устройства термометров сопротивления. Они используются как при очень высокой, так и при очень низкой температуре, когда применение жидкостных термометров невозможно.

Сопротивление проводников зависит также от материала проводника, т. е. строения его кристаллической решетки. Для однородного цилиндрического проводника длиной l и площадью поперечного сечения S сопротивление определяется по формуле:

R= ,

где r =RS/1 – удельное сопротивление проводника (сопротивление однородного цилиндрического проводника, имеющего единичную длину и единичную площадь поперечного сечения).

Единица удельного сопротивления – ом-метр (Ом×м).

Величина , обратная удельному сопротивлению, называется удельной электрической проводимостью проводника. Единица электрической проводимости – сименс (См). Сименсэлектрическая проводимость проводника сопротивлением 1 Ом; 1 См=1 Ом-1.

Закон Ома можно представить в дифференциальной форме:

или . Тогда: j = g E.

Направления векторов j и Е совпадают, так как носители заряда в каждой точке движутся в направлении вектора Е. Следовательно, этот закон можно переписать в виде:

.

Это закон Ома в дифференциальной форме.

Соединения проводников.





Поделиться с друзьями:


Дата добавления: 2015-11-05; Мы поможем в написании ваших работ!; просмотров: 722 | Нарушение авторских прав


Поиск на сайте:

Лучшие изречения:

Сложнее всего начать действовать, все остальное зависит только от упорства. © Амелия Эрхарт
==> читать все изречения...

4077 - | 3938 -


© 2015-2026 lektsii.org - Контакты - Последнее добавление

Ген: 0.009 с.