ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ И ПОТЕНЦИАЛ
А В
В поле заряда Q поместим пробный заряд q. Под действием электрического поля Q, q начнет двигаться от точки А до бесконечности, значит электрическое поле совершает работу, то есть обладает энергией. Энергетическими характеристиками поля является потенциал и напряжение.
Электрические потенциал - это работа совершаемая силами поля по перемещению единичного заряда из одной точки поля в бесконечность.
φ - потенциал измеряется в вольтах (В)
Запишем потенциал точек А и В ; .
Электрическое напряжение - это работа, совершаемая силами поля по перемещению единичного заряда из одной точки поля в другую.
[U]=В ;
напряжение между двумя точками есть разность потенциалов этих точек
Потенциал Земли равен 0.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК
Электрический ток - это направленное движение зарядов под действием электрического поля.
Чтобы ток шел нужно иметь замкнутую цепь, состоящую из источника и приемника электрической энергии и соединительных проводов. За направление тока принимаем направление движение положительного заряда. Поэтому во внешней цепи ток направлен от зажима «+» к зажиму «-», а внутри источника наоборот.
[I]=A
1 мА=10-3А
1мкА=10-6А
Сила тока - количество электричества, проходящего через поперечное сечение проводника за 1с.
; ; Ток равен скорости изменения заряда символ производной.
При прохождении тока проводник нагревается и совершается работа.
; [А]= Дж
[Р]= Вт - мощность - это работа в единицу времени.
1 мВт =10-3Вт
1 мкВт =10-6Вт
1 кВт =103Вт
Тестовые задания:
Задание | Варианты ответов |
1.Является ли электрический потенциал энергетической характеристикой электрического поля? | Да; Нет. |
ПОНЯТИЕ ОБ ИСТОЧНИКАХ
Источник- это устройство, которое выдает в цепь электрическую энергию.
Различают источники напряжения и источники тока.
Источник напряжения - это источник, ЭДС которого не зависит от сопротивления нагрузки.
Е - ЭДС;
Ri -внутреннее сопротивление источника.
Схемное изображение
источника напряжения
Источник тока- это источник, ток которого не зависит от сопротивления нагрузки.
- ток источника тока
Схемное изображение
источника тока
Источниками тока являются электронные лампы, транзисторы. Чтобы получить источник тока на практике надо к источнику напряжения подключить очень большое внутреннее сопротивление.
При расчетах возникает необходимость преобразовать источник тока в источник напряжений и наоборот.
Рис. Схема с источником напряжения
Чтобы получить схему с эквивалентным источником тока надо ток источника тока рассчитать по формуле: и внутреннее сопротивление источника напряжения, включенного последовательно, включить к источнику тока параллельно.
Рис. Эквивалентная схема с источником тока.
ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВ
Сигналы бывают периодическими и непериодическими. Периодические повторяются через определенные промежутки времени. Непериодические возникают один раз и больше не повторяются.
1 Мгновенным называется значение сигнала в любой момент времени u, i, e;
2 Максимальными называется наибольшее из мгновенных значений Um, Im, Em;
3 Размах - это разность между максимальным и минимальным значением сигнала Up, Ip, Ep,
4 Период - это наименьший промежуток времени. через который, значение переменной повторяется [T]=с;
5 Циклическая частота - это количество колебаний переменной за 1 с.
[f]=Гц
1кГц=103Гц
1МГц=106Гц
Сигналы различной формы
1 Сигнал не изменяющийся во времени - это постоянное напряжение или ток.
2 Сигнал гармонической формы изменяется по закону sin или cos
3 Сигнал треугольной формы.
4 Сигнал пилообразной формы.
5 Сигнал прямоугольной формы (биполярный импульс)
6 Однополярный импульс
tu - длительность импульса
скважность - отношение периода к длительности импульса
7 Сигнал на выходе однополупериодного выпрямителя
8 Сигнал на выходе двухполупериодного выпрямителя
Тестовые задания:
Задание | Варианты ответов | ||
1Является ли скважность понятием, которое характеризует гармонический сигнал? | Да; Нет. | ||
2 Укажите какой отрезок на временной диаграмме соответствует размаху сигнала? | |||
Задание | Виды сигналов | Временные диаграммы | |
4.Укажите какие временные диаграммы соответствуют перечисленным видам сигналов. | 1) однополярный импульс; 2) гармонический сигнал; 3) сигнал пилообразной формы; 4) сигнал треугольной формы. | ||