Линейные электрические цепи постоянного тока
Лекци№2 Изучите тему и ответьте на контрольные вопросы. Ответы принимаю до 15ч. ТЕМА-- Электрический ток в материалах. Сила и плотность тока.
Электрическим током называется любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. В проводнике под действием приложенного электрического поля Е свободные электрические заряды перемещаются: положительные — по полю, отрицательные — против поля (рис. 146, а), т.е. в проводнике возникает электрический ток, называемый током проводимости. Если же упорядоченное движение электрических зарядов осуществляется перемещением в пространстве заряженного макроскопи-
ческого тела (рис. 146, б), то возникает так называемый конвекционный ток.
Для возникновения и существования электрического тока необходимо, с одной стороны, наличие свободных носителей тока— заряженных частиц, способных перемещаться упорядоченно, а с другой — наличие электрического поля, энергия которого, каким-то образом восполняясь, расходовалась бы на их упорядоченное движение. За направление тока условно принимают направление движения положительных зарядов.
Количественной мерой электрического тока служит сила тока I — скалярная физическая величина, определяемая электрическим зарядом, проходящим через поперечное сечение проводника в единицу времени:
|
|
|
I=dQ/dt.
Ток, сила и направление которого не изменяются со временем, называется постоянным. Для постоянного тока
I=Q/t,
где Q — электрический заряд, проходящий за время t через поперечное сечение проводника.
Единица силы тока — ампер (А) .
Определение электрического тока.
Если в металлах находится большое число свободных электронов, то при соединении металлического проводника с источником электрической энергии свободные электроны будут двигаться к положительному полюсу источника, а положительные ионы – к отрицательному полюсу источника.
Упорядоченное движение электрических зарядов называется электрическим током.
Рис. Упорядоченное движение электронов
Признаки, по которым легко судить о наличии тока:
1. ток, проходя через растворы солей, щелочей, кислот, а также через расплавленные соли, разлагает их на составные части;
2. проводник, по которому проходит электрический ток, нагревается;
3. электрический ток, проходя по проводнику, создает вокруг него магнитное поле.
В) Сила тока. Плотность тока.
Силой тока называется величина численно равная отношению количества электрических зарядов q , прошедших через поперечное сечение проводника за время t .
|
|
|
Где: I – сила тока; А
q – суммарный электрический заряд; Кл.
t – время; с.
Плотностью токаназывается отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника .
Физическая величина, определяемая силой тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника, перпендикулярного направлению тока, называется плотностью тока:
. j=dI/dS┴.
Линейные электрические цепи постоянного тока
Электрическая цепь — это состоящий из проводников замкнутый путь для тока, то есть для направленного движения электрических зарядов. Для поддержания тока в цепи нужен источник электрической энергии. К электротехническим устройствам относятся:
• источники электромагнитной энергии (генераторы) или источники электрических сигналов (гальванические элементы, аккумуляторы);
• приемники или потребители;
• устройства передачи и преобразования электрической энергии (кабели, провода и трансформаторы
• Источники электрической энергии
• относятся к группе активных элементов электротехнических устройств. Если R 0 = 0 и электродвижущая сила (ЭДС) Е = const, то источник называется идеальным. Внутреннее сопротивление источника тока Rвн во много раз больше сопротивления нагрузки.
|
|
|
Аккумуляторная батарея по своим параметрам близка к идеальному источнику ЭДС. Направленное движение электрических зарядов называется электрическим током.
Направлением тока условились считать направление движения положительных зарядов. Поэтому направление тока в металлах противоположно направлению движения электронов. Для возникновения тока необходимо наличие электрической цепи.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:
1 Дать определение электрическому току:
2 Перечислить признаки, по которым судят о наличии тока;
3 Дать определение: Сила тока; Плотность тока;
4 Дать определение электрической цепи;
5 Перечислите электротехнические устройства;
6 Назовите условие, необходимое для возникновения тока
Задача
Какова сила тока, если за один час при постоянном токе через поперечное сечение провода был перенесён заряд в 180Кл?
Дата добавления: 2021-12-10; просмотров: 11; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!