Виды соединения проводников.

Г.

I. Электрические цепи, их элементы и характеристика

Электрическая цепь –совокупность источников тока и проводников. Она обеспечивает передачу электрической энергии от одной точки пространства к другой.

Элементы электрической цепи

Источники тока

Со стороны источника тока на заряды действуют силы, называемые сторонними силами. Они могут иметь любую природу (химическую /гальванические элементы/, механическую /генератор/, тепловую /термоэлементы/, световую и т.д.), но не электростатическую.

Работа сторонних силравна:

А ст = А' + Ас

А' –работа против сил поля (на внешнем участке цепи);

Ас –работа по преодолению внутреннего сопротивления источника r(на внутреннем участке)

а) r –оценивает потери энергии электронов

при их перемещении внутри источника;

+ б) = (В)

r

-электродвижущая сила (Э.Д.С.), равная отношению работы

сторонних сил (Аст) внутри источника к величине

перемещающегося через него заряда (q).

Если полная цепь представлена несколькими источниками тока, то результирующая э.д.с. ² ² равна алгебраической сумме э.д.с. отдельных источников.

_n

Σ e_i = eрез

ⁱ⁼¹

Если направление обхода цепи совпадает с направлением сторонних сил (от (–) к (+) на источнике), то при этом значение « E » считается положительным (+) ).

направление обхода

e₁ e₂

+ +

_n

e₁ и e₂ – (+) => eрез = Σ e_i = e₁+ e₂

ⁱ⁼¹

Если направление обхода цепи не совпадает с направлением сторонних сил на источнике, то « E » считается отрицательной.

направление обхода

e₁ e₂

+ +

e₁( + ) и e₂ ( - ) => eрез = e₁ - e₂

Электрический ток, его условия, признаки и характеристика

Электрический ток – это упорядоченное направленное движение положительных заряженных частиц.

За направление тока принимается движение заряда от ( + ) к (- ) по внешней цепи.

Условия существования тока:

1) наличие свободных носителей зарядов;

2) наличие внешней силы, заставляющей заряды двигаться направленно;

3) наличие замкнутой электрической цепи.

Признаки тока:

- оказывает тепловое действие (нагревает проводник);

- оказывает химическое действие (электролиз);

- оказывает магнитное действие (ориентация магнитной стрелки около проводника с током).

-

Основные характеристики тока:

Сила тока ( I ) – физическая скалярная величина, равная отношению заряда, протекающего через поперечное сечение проводника в единицу времени.

I =

[A ]ампер

 

Ток называется постоянным, если его направление и сила со временем не меняются.

 

Плотность тока ( j ) - это сила тока, приходящаяся на единицу площади, ориентированной перпендикулярно направлению тока:

j =

Это векторная величина, ориентированная по направлению тока, т.е. по направлению вектора скорости упорядоченного движения положительных зарядов.

Проводники

R

Резистор

Обладает сопротивлением R (ом), зависит от природы линейных размеров, температуры.

R = [ Ом ]

R –омическое сопротивление;

ℓ-длина проводника ( м );

S -площадь поперечного сечения (м ); ρ-удельное сопротивление (ом м), определяет природу проводника.

R = Ro(1 + α t ) .где:

 

Ro -сопротивление при 0^oС (ом);

t^o -температура по С (град.);

α - температурный коэффициент (1 / град.)

 

Чем выше температура, тем больше удельное сопротивление «ρ » и омическое сопротивление «R».

 

Реостат

Имеет переменное сопротивление, служит для изменения силы тока.

 

С

Конденсатор

Конденсатор - система из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика.

Его основная характеристика – электроемкость «С» [Ф ] /фарад/.

 

 

C = q – заряд одной из пластин

u = φ₁ - φ₂- напряжение между ними

L

Катушка индуктивности

 

Ее основная характеристика – индуктивность L ( Гн ),/генри/.

 

L =

I –сила тока;

Ф –магнитный поток ( Вб), /вебер/.

 

 

Виды соединения проводников.

R₁ R₂

Последовательное

Rобщ. = R₁ + R₂ + ……. + R_n

R₁

Параллельное

R₂

Законы постоянного тока