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 ei = 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 ei = 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 0oС (ом);
to - 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 + ……. + Rn
R1
Параллельное
R2
Законы постоянного тока