Изучить материал и составить конспект по вышеуказанной теме.
Тема:Условия,необходимые для возникновения и поддержания электрического тока. Сила тока и плотность тока. Закон Ома для участка цепи без ЭДС. Зависимость электрического сопротивления от материала, длины и площади поперечного сечения проводника.Зависимость электрического сопротивления проводников от температуры.
Условия, необходимые для существования электрического тока. Для возникновения и существования постоянного электрического тока в веществе необходимо наличие свободных заряженных частиц. Однако этого ещё недостаточно для возникновения тока. Для создания и поддержания упорядоченного движения заряженных частиц необходима сила, действующая на них в определённом направлении. Если эта сила перестанет действовать, то упорядоченное движение заряженных частиц прекратится из-за столкновений с ионами кристаллической решётки металлов или нейтральными молекулами электролитов и электроны будут двигаться беспорядочно. На заряженные частицы, как мы знаем, действует электрическое поле с силой: F=qE. Обычно именно электрическое поле внутри проводника служит причиной, вызывающей и поддерживающей упорядоченное движение заряженных частиц. Только в статическом случае, когда заряды покоятся, электрическое поле внутри проводника равно нулю. Если внутри проводника имеется электрическое поле, то между концами проводника в соответствии с формулой (14.21) существует разность потенциалов. Как показал эксперимент, когда разность потенциалов не меняется во времени, в проводнике устанавливается постоянный электрический ток. Вдоль проводника потенциал уменьшается от максимального значения на одном конце проводника до минимального на другом, так как положительный заряд под действием сил поля перемещается в сторону убывания потенциала.
|
|
|
ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ. СОПРОТИВЛЕНИЕ Что заставляет заряды двигаться вдоль проводника? Как электрическое поле действует на заряды?
Вольт-амперная характеристика. В предыдущем параграфе говорилось, что для существования тока в проводнике необходимо создать разность потенциалов на его концах. Сила тока в проводнике определяется этой разностью потенциалов. Чем больше разность потенциалов, тем больше напряжённость электрического поля в проводнике и, следовательно, тем большую скорость направленного движения приобретают заряженные частицы. Это означает увеличение силы тока. Для каждого проводника — твёрдого, жидкого и газообразного — существует определённая зависимость силы тока от приложенной разности потенциалов на концах проводника. Зависимость силы тока в проводнике от напряжения, подаваемого на него, называют вольт-амперной характеристикой проводника. Её находят, измеряя силу тока в проводнике при различных значениях напряжения. Знание вольт-амперной характеристики играет большую роль при изучении электрического тока.
|
|
|
Закон Ома. Наиболее простой вид имеет вольт- амперная характеристика металлических проводников и растворов электролитов. Впервые (для металлов) её установил немецкий учёный Георг Ом, поэтому зависимость силы тока от напряжения носит название закона Ома. 
На участке цепи, изображённой на рисунке ток направлен от точки 1 к точке 2. Разность потенциалов (напряжение) на концах проводника равна U = φ1 - φ2. Так как ток направлен слева направо, то напряжённость электрического поля направлена в ту же сторону и φ1 > φ2. Измеряя силу тока амперметром, а напряжение вольтметром, можно убедиться в том, что сила тока прямо пропорциональна напряжению. Закон Ома для участка цепи: Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна приложенному к нему напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка R. I = U / R . Применение обычных приборов для измерения напряжения — вольтметров — основано на законе Ома. Принцип устройства вольтметра такой же, как и у амперметра. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока. Сила тока, проходящего по вольтметру, определяется напряжением между точками цепи, к которой он подключён. Поэтому, зная сопротивление вольтметра, можно по силе тока определить напряжение. На практике прибор градуируют так, чтобы он сразу показывал напряжение в вольтах. Сопротивление. Основная электрическая характеристика проводника — сопротивление. От этой величины зависит сила тока в проводнике при заданном напряжении. Свойство проводника ограничивать силу тока в цепи, т. е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением проводника. С помощью закона Ома (15.3) можно определить сопротивление проводника: 
R = U / I . Для этого нужно измерить напряжение на концах проводника и силу тока в нём. На рисунке 15.4 приведены графики вольт-амперных характеристик двух проводников. Очевидно, что сопротивление проводника, которому соответствует график 2, больше, чем сопротивление проводника, которому соответствует график 1. Сопротивление проводника не зависит от напряжения и силы тока. Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров. Сопротивление проводника длиной l с постоянной площадью поперечного сечения S равно: R = ρ l / S где ρ — величина, зависящая от рода вещества и его состояния (от температуры в первую очередь). Величину ρ называют удельным сопротивлением проводника. Удельное сопротивление материала численно равно сопротивлению проводника из этого материала длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м2. Единицу сопротивления проводника устанавливают на основе закона Ома и называют её омом. Проводник имеет сопротивление 1 Ом, если при разности потенциалов 1 В сила тока в нём 1 А. Единицей удельного сопротивления является 1 Ом • м. Удельное сопротивление металлов мало. А вот диэлектрики обладают очень большим удельным сопротивлением. Например, удельное сопротивление серебра 1,59 • 10-8 Ом • м, а стекла порядка 1010 Ом • м. В справочных таблицах приводятся значения удельного сопротивления некоторых веществ
|
|
|
|
|
|
Домашняя работа.
Изучить материал и составить конспект по вышеуказанной теме.
Самостоятельно найти материал, изучить его и составить конспект по теме: «Зависимость электрического сопротивления проводников от температуры» (можно использовать электронный учебник по физике 10 кл.).
3. Решить задачу. Сила тока в цепи, содержащей реостат, I =3,2 A . Напряжение между клеммами реостата U =14,4 В. Чему равно сопротивление R той части реостата, по которой идет ток. Нарисовать схему электрической цепи.
Конспект темы, изученной самостоятельно, и решение задачи направить на адрес моей электронной почты: tamara . kutkova @ mail . ru
Дата добавления: 2020-12-22; просмотров: 124; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!