Тема 2. Электрические цепи постоянного тока.




Тема 1. Электрическое поле. Основные понятия.

Все тела и все вещества состоят из молекул. Молекулы состоят из атомов. Атом имеет ядро, которое заряжено положительно, а вокруг него по орбитам вращаются отрицательно заряженные электроны. В обычных условиях атом электрически нейтрален. Однако под действием внешних факторов (нагрева, облучения лучами и т.п.) атомы могут терять часть электронов, заряжаясь при этом положительно. Тела, имеющие избыток электронов будут иметь отрицательный заряд. Одноименно заряженные тела взаимно отталкиваются, а разноименно заряженные - взаимно притягиваются.

За единицу заряда в Международной системе единиц (СИ) принят кулон.

Q (q) - заряд, измеряется в кулонах (Кл).

Величину, численно равную работе по перемещению единицы заряда между двумя точками электрического поля, называют электрическим напряжением.

; где, А - работа, Дж; q - заряд, Кл.

Единицей измерения напряжения является вольт: .

Напряжение между данной точкой электрического поля и произвольно выбранной точкой отсчета называют потенциалом (φ). Потенциал измеряется в вольтах.

Напряжение между двумя точками электрического поля равно разности потенциалов между этими точками: .

Проводники и диэлектрики.

Материалы, имеющие значительную электропроводность, называются проводниками. К ним относятся металлы, и их электропроводность вызвана наличием электронов.

Диэлектриками являются материалы, имеющие ничтожную электропроводность. Поэтому их называют.

Конденсаторы.

Конденсатором называют устройство, предназначенное для накопления электрических зарядов и состоящее из двух проводников, разделенных диэлектриком.

Условное обозначение конденсатора:

 

Емкость конденсатора С определяется по формуле: ; где, Q - заряд на обкладках конденсатора, Кл; U - напряжение между обкладками, В.

Размерность емкости (фарад).

Тема 2. Электрические цепи постоянного тока.

1. Электрический ток, его величина и направление.

Электрический ток в металлах – это направленное движение свободных электронов под действием сил внешнего электрического поля.

Интенсивность электрического тока характеризуется силой тока.

; где, I – сила тока, А; Q – заряд, Кл; t – время прохождения тока, с.

За положительное направление электрического тока (условно) принято направление от положительного зажима источника (+) к отрицательному (-).

2. Электрическая цепь и ее элементы.

Совокупность устройств, предназначенных для прохождения через них тока, называется электрической цепью.

Элементами электрической цепи являются:

1. Источники питания (гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы и др).

Обозначения источников питания:

 


2. Потребители (приемники) электрической энергии. Например: Резистор – устройство, обладающее сопротивлением, применяется для ограничения тока.

3. Соединительные провода.

4. Переключатели, измерительные приборы, предохранители.

 

Любая электрическая цепь изображается в виде чертежа-схемы.

К внутреннему участку относится только источник питания.

К внешнему - все остальные элементы цепи.

Для возникновения тока в цепи необходимо наличие замкнутой цепи и существование источника питания.

3. Электродвижущая сила источника питания и напряжение на его зажимах.

Свойство источника поддерживать на своих зажимах разность потенциалов называется электродвижущей силой источника (э.д.с.).

Э.д.с. численно равна работе (А) по перемещению единицы заряда по замкнутой цепи и измеряется в вольтах: (В).

За направление э.д.с. принято движение зарядов внутри источника от отрицательного полюса к положительному.

 

 

Напряжение (U) на зажимах внешнего участка цепи показывает, какая часть электрической энергии расходуется в нем единичным зарядом.

Внутри источника питания часть энергии преобразуется в тепло при перемещении единичного заряда, называемого внутренним падением напряжения ( ).

Общее напряжение во всей цепи должно быть равно напряжению на зажимах источника электрической энергии при холостом ходе, т.е. э.д.с. .

Если внешняя цепь разомкнута, то падение напряжения внутри источника равно нулю и э .д.с. источника питания равна напряжению на его зажимах: U = E.



Поделиться:




Поиск по сайту

©2015-2024 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2019-03-27 Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных


Поиск по сайту: