Проводники и диэлектрики в электрическом поле
| Проводниками называются тела, по которым электрические заряды перемещаются свободно. К ним в первую очередь относятся металлы.
В металлах носителями зарядов являются свободные электроны,
в электролитах — положительные и отрицательные ионы,
в полупроводниках — электроны и дырки,
в газах — положительные ионы и электроны,
в вакууме – электроны.
Внутри проводника, помещенного во внешнее электрическое поле, электростатическое поле отсутствует
Диэлектрики – вещества. Относительно плохо проводящие ток (по сравнению с проводниками)
В диэлектриках все электроны связаны, т.е. принадлежат отдельным атомам, и электрическое поле не отрывает их, а лишь слегка смещает, т.е. поляризует. Поэтому внутри диэлектрика может существовать электрическое поле; диэлектрик оказывает на электрическое поле определенное влияние.
Диэлектрики делятся на полярные (центры распределения положительных и отрицательных зарядов не совпадают) и неполярные (центры распределения положительных и отрицательных зарядов совпадают).
| | Электрическая емкость конденсатора С (Ф, Фарад) –называют численную величину заряда, которую нужно сообщить проводнику, чтобы изменить его потенциал на единицу.
| 
| Электроемкость
| q - электрический заряд (Кл, Кулон)
С – Электроемкость (Ф, Фарад)
d – расстояние (м, метр)
| Конденсатор –это два проводника, разделенных слоем диэлектрика, который служит для накопления заряда.
Рис. 8 Конденсатор
Плоский конденсатор - система двух разноименно заряженных пластин.
| 
| Электроемкость плоского конденсатора
| С – Электроемкость (Ф, Фарад)
d – расстояние (м, метр)
S – площадь обкладок конденсатора (м2)
r – расстояние между электрическими зарядами, (м)
 -электрическая постоянная
 – диэлектрическая проницаемость среды
| 
| Потенциальная энергия плоского конденсатора
| Соединение конденсаторов
| | Последовательное соединение
| Параллельное соединение
| | Схема
| 
| 
| | Напряжение
| 
| 
| | Заряд
| 
| 
| | Электроемкость
| 
| 
| | | | | | | |
Электрический ток
Электрический ток — это направленное движение заряженных частиц, при котором происходит перенос заряда из одних областей пространства в другие.
· Электрический ток может возникать в самых различных средах: твёрдых телах, жидкостях, газах. Порой и среды никакой не нужно — ток может существовать даже в вакууме!
· Направлением тока принято считать направление движения положительных зарядов. Попросту говоря, по соглашению ток течёт от «плюса» к «минусу»
Рис. 9 Направление тока в цепи.
· По графику зависимости I(t) можно вычислить заряд, прошедший по цепи за интервал времени от t=t1 до t=t2. Он численно равен площади фигуры, ограниченной графиком функции I(t), осью t и вертикальными прямыми t=t1 и t=t2.
Рис. 10 График зависимости I(t)
· Если сила тока и его направленность не меняются со временем, то он называется постоянным током. Для постоянного тока:
| 
| Сила тока
| I – сила тока (А, Ампер)
t – время (с, секунда)
q – электрический заряд (Кл, Кулон)
|
АМПЕРМЕТР – прибор для измерения силы электрического тока.
   
Рис. 11 Амперметры
Рис. 12 Схематическое изображение амперметра
|
Напряжение. Закон Ома
Напряжение – (U) равно отношению работы электрического поля по перемещению заряда к величине перемещаемого заряда на участке цепи.
Рис. 13 Напряжение
| 
| Напряжение
| q – электрический заряд (Кл, Кулон)
U – напряжение (В, Вольт)
А - работа (Дж, Джоуль)
| · 1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1 Дж:
1 В = 1 Дж/1 Кл.
· ВОЛЬТМЕТР - прибор для измерения электродвижущей силы и напряжения в электрической цепи.
  
Рис. 14 Вольтметры
Рис. 15 Схематическое изображение вольтметра
| Закон Ома для участка цепи -сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению участка.
Закон Ома оказался справедливым не только для металлов, но и для растворов электролитов.
Рис. 16 Вольт-амперная характеристика металлического проводника
| 
| Закон Ома
| I – сила тока (А, Ампер)
U – напряжение (В, Вольт)
R – сопротивление (Ом)
| | | | | | |
|
Поиск по сайту:
|