Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Электрическое сопротивление


Скачать 33.02 Kb.
НазваниеПостоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Электрическое сопротивление
Дата публикации15.05.2014
Размер33.02 Kb.
ТипЗакон
referatdb.ru > Физика > Закон

  1. Постоянный электрический ток. Сила и плотность тока. Электрическое сопротивление.

Электрическим током называется направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.

Электрический ток в проводниках различного рода представляет собой либо направленное движение электронов в металлах (проводники первого рода), имеющих отрицательный заряд, либо направленное движение более крупных частиц вещества — ионов, имеющих как положительный, так и отрицательный заряд — в электролитах (проводники второго рода), либо направленное движение электронов и ионов обоих знаков в ионизированных газах (проводники третьего рода).

За направление электрического тока условно принято направление движения положительно заряженных частиц.

Для существования электрического тока в веществе необходимо:

наличие заряженных частиц, способных свободно перемещаться по проводнику под действием сил электрического поля:

наличие источника тока, создающего и поддерживающего в проводнике в течение длительного времени электрическое поле;

Количественными характеристиками электрического тока являются сила тока I и плотность тока j.

Сила тока — скалярная физическая величина, определяемая отношением заряда Δq, проходящего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени Δt, к этому промежутку времени.

http://constant-current.narod.ru/images/1.png

Единицей силы тока в СИ является ампер (А).

Если сила тока и его направление со временем не изменяются, то ток называется постоянным. Сила тока в проводнике зависит от заряда, переносимого одной частицей, их концентрации, средней скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника.

^ Плотность тока j — это векторная физическая величина, модуль которой определяется отношением силы тока I в проводнике к площади S поперечного сечения проводника, т.е. 

http://constant-current.narod.ru/images/7.png

В СИ единицей плотности тока является ампер на квадратный метр (А/м2).
Чем длиннее проводник, меньше его поперечное сечение и больше его удельное сопротивление, тем больше сопротивление тем больше сопротивление данного проводника.

R = Lρп / Sп

где
R - сопротивление проводника;
L - длина проводника;
ρп - удельное сопротивление материала проводника, т.е. сопротивление 1 см3;
Sп - площадь поперечного сечения проводника.

  1. ^ Постоянный электрический ток. Законы постоянного тока.

Закон сохранения заряда утверждает, что в замкнутой системе заряд сохраняется. Если система не замкнута, то заряд может изменяться.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image294.gif
http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image295.gif
http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image296.gif

Данное уравнение называется уравнением непрерывности в интегральной форме. Производная по времени связана с временной зависимостью заряда. Данное уравнение считается постулатом. По смыслу – это закон изменения заряда.

^ Закон Ома в дифференциальной форме

Плотность тока и напряженность вдоль проводника взаимосвязаны между собой. Разумно предположить, что это самая простая связь, т.е. линейная.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image301.gif

где σ – удельная электропроводность.

Данный закон является постулатом.

Закон Ома в интегральной форме.

Наряду с удельной электропроводностью, вводят понятие удельного сопротивления.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image302.gifhttp://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image303.gifhttp://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image304.gif

Сила тока I вдоль проводника не изменяется.

Интеграл в левой части назовем сопротивлением проводника между точками 1 и 2.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image305.gifhttp://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image306.gif ,http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image307.gif

– напряжение между точками электрической цепи.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image308.gif

 – закон Ома в интегральной форме.

^ Сопротивление и проводимость.

Сопротивление зависит от геометрии и от вещества, из которого сделан проводник.
Зависимость сопротивления от температуры.

Зависимость сопротивления достаточно сложная, поэтому будем говорить о зависимости удельного сопротивления от температуры.

Для характеристики этой зависимости вводят понятие температурного коэффициента.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image314.gif,http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image315.gif,http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image316.gif

В небольшом диапазоне температур можно считать, что α=const.

11.Закон Джоуля – Ленца.

При протекании по проводнику электрического тока, совершается работа.

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image319.gif

Здесь q – прошедший заряд.

Если нет сторонних потерь энергии, то эта работа полностью переходит в тепло:

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image320.gif(Количество теплоты)

Q – тепло Джоуля – Ленца.

В общем виде это выражение выглядит следующим образом:

http://tsput.ru/res/fizika/1/kr_elec/pict/image321.gif

Это закон Джоуля – Ленца в интегральной форме.

Похожие рефераты:

Постоянный электрический ток Электрический ток, сила и плотность тока
Электрическим током называется любое упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов
Постоянный электрический ток Электрический ток, сила и плотность тока
Если же упорядоченное движение электрических зарядов осуществляется перемещением в пространстве заряженного макроскопического тела...
Как электрический ток зависит от напряжения?
Определите по графику зависимости силы тока от напряжения, какова сила тока в проводнике при напряжении 6 в и при каком напряжении...
Методические указания для интернов Тема: Постоянный электрический...
Постоянный ток в методике электросна. Переменный электрический ток. Амплипульсотерапия. Основные виды синусои­дальных модулированных...
Решение задач по теме «Переменный электрический ток»
Вынужденные электромагнитные колебания. Переменный электрический ток. Действующие значения силы тока и напряжения
Учебно-методический комплекс дисциплины «электрохимические методы анализа»
Любой электрический параметр (потенциал, сила тока, сопротивление и др.), функционально связанный с концентрацией анализируемого...
Электрический ток, напряжение. Положительное направление тока, напряжения....

Проблемотека к разделу «Электрический ток в различных средах»
С дистиллированной водой, медными электродами – тока нет, досыпать купорос – ток есть! Почему?
Методические рекомендации по подготовке к входному компьютерному...
Эдс, напряжение, сопротивление, сила тока, энергия, мощность, работа. Элементы цепи и их условные обозначения (источник эдс, сопротивление,...
Методические рекомендации по подготовке к входному компьютерному...
Эдс, напряжение, сопротивление, сила тока, энергия, мощность, работа. Элементы цепи и их условные обозначения (источник эдс, сопротивление,...

Вы можете разместить ссылку на наш сайт:
Школьные материалы


При копировании материала укажите ссылку © 2013
контакты
referatdb.ru
referatdb.ru
Рефераты ДатаБаза