Законы постоянного тока. ЭДС

Август 8, 2022

Главная
Физика
Законы постоянного тока. ЭДС

Содержание

2. Экспериментальный закон Ома для участка цепи гласит: сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на его концах
3. Сопротивление проводника постоянного сечения определяется по формуле: ρ – удельное сопротивление, l – длина проводника, S
4. dl Сопротивление между двумя цилиндрами (кабель, конденсатор) Сопротивление между двумя сферами В некоторых случаях сопротивление проводника
5. Сопротивление проводника в общем случае линейно растет с температурой. α - температурный коэффициент сопротивления материала проводника
6. Для существования тока в замкнутой цепи необходимо наличие сторонних электрических сил не электростатической природы. Природа сторонних
7. Сторонние силы характеризируются электродвижущей силой (ЭДС) – работой по перемещению вдоль всей цепи единичного положительного заряда:
8. Пример. Фотоэлектрическая природа сторонних сил. Под действием света происходит генерация электронов и дырок вблизи контакта p-n-перехода.
9. Если заряд перемещается из точки 1 в 2, то работа совершаемая над зарядом будет равна:
10. Закон Ома для неоднородного участка цепи, содержащего ЭДС:
11. Для замкнутой цепи разность потенциалов равна нулю Закон Ома для замкнутой цепи R
12. При последовательном соединении сопротивлений:
13. При параллельном соединении сопротивлений:
14. При расчете смешанного сопротивления цепи можно соединять или разрывать участки цепи с одинаковым потенциалом.
15. §13. Закон Джоуля-Ленца. Глава 3 Электричество и магнетизм
16. При прохождении тока в проводнике выделяется количество теплоты, равное работе электрических сил.
17. Соотношение (1) носит название – закон Джоуля-Ленца. Заряд равен (1)
18. Закон Джоуля-Ленца можно записать и для случая не постоянного тока. Количество теплоты, выделившееся в проводнике равно:
19. Пример 1. Определить зависимости силы тока, напряжения, КПД, полной и полезной мощности на сопротивлении от величины
20. Зависимость силы тока выражается формулой: Ток в цепи при внешней нагрузке, равной нулю, – ток короткого
21. Зависимость напряжения от величины внешней нагрузки выражается формулой
22. Зависимость полной мощности от величины внешней нагрузки выражается формулой:
23. Зависимость полезной мощности от внешней нагрузки:
25. Полезная мощность максимальна при равенстве нагрузки внутреннему сопротивлению.
26. КПД цепи равно отношению полезной и полной мощности:
27. §14. Правила Кирхгофа. Глава 3 Электричество и магнетизм
28. Применение закона сохранения заряда и закона Ома для неоднородного участка цепи приводит к формулировке правил Кирхгофа.
29. Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю. Справедливость этого соотношения вытекает из условия,
30. Второе правило Кирхгофа: сумма падений напряжений в замкнутом контуре равна алгебраической сумме ЭДС в этом же
31. Правило следует из применения закона Ома для неоднородных участков цепи замкнутого контура 1-2-3-4-1.
32. При составлении уравнений необходимо знак силы тока и ЭДС выбирать в соответствии с выбранным направлением обхода:
34. При сложении этих выражений получаем уравнение: Слева – сумма падений напряжений в замкнутом контуре, справа –
36. Скачать презентацию

Слайд 2

Экспериментальный закон Ома для участка цепи гласит: сила тока в проводнике

пропорциональна напряжению на его концах

сопротивление проводника, G - проводимость

Закон Ома может быть доказан в рамках классической электронной теории металлов.

- напряжение на концах проводника

Слайд 3

Сопротивление проводника постоянного сечения определяется по формуле:
ρ – удельное

сопротивление,
l – длина проводника,
S – площадь поперечного сечения проводника.

Слайд 4

dl
Сопротивление между двумя цилиндрами (кабель, конденсатор)
Сопротивление между двумя сферами
В некоторых случаях

сопротивление проводника переменного сечения можно определить интегрированием.

Слайд 5

Сопротивление проводника в общем случае линейно растет с температурой.
α - температурный

коэффициент сопротивления материала проводника

Слайд 6

Для существования тока в замкнутой цепи необходимо наличие сторонних электрических сил

не электростатической природы.

Природа сторонних сил:
Электрохимическая;
Электромагнитная;
Фотоэлектрическая;
Магнитодинамическая.

Слайд 7

Сторонние силы характеризируются электродвижущей силой (ЭДС) – работой по перемещению вдоль

всей цепи единичного положительного заряда:

Слайд 8

Пример. Фотоэлектрическая природа сторонних сил.
Под действием света происходит генерация электронов

и дырок вблизи контакта p-n-перехода. Поле перехода выбрасывает основные носители заряда в соответствующие области, заряжая их противоположными зарядами (солнечная батарея).

Слайд 9

Если заряд перемещается из точки 1 в 2, то работа совершаемая

над зарядом будет равна:

Слайд 10

Закон Ома для неоднородного участка цепи, содержащего ЭДС:

Слайд 11

Для замкнутой цепи разность потенциалов равна нулю
Закон Ома для замкнутой цепи
R

Слайд 12

При последовательном соединении сопротивлений:

Слайд 13

При параллельном соединении сопротивлений:

Слайд 14

При расчете смешанного сопротивления цепи можно соединять или разрывать участки цепи

с одинаковым потенциалом.

Слайд 15

§13. Закон Джоуля-Ленца.
Глава 3 Электричество и магнетизм

Слайд 16

При прохождении тока в проводнике выделяется количество теплоты, равное работе электрических

сил.

Слайд 17

Соотношение (1) носит название – закон Джоуля-Ленца.
Заряд равен
(1)

Слайд 18

Закон Джоуля-Ленца можно записать и для случая не постоянного тока.
Количество

теплоты, выделившееся в проводнике равно:

Слайд 19

Пример 1. Определить зависимости силы тока, напряжения, КПД, полной и полезной

мощности на сопротивлении от величины внешней нагрузки.

Слайд 20

Зависимость силы тока выражается формулой:
Ток в цепи при внешней нагрузке, равной

нулю, – ток короткого замыкания.

Слайд 21

Зависимость напряжения от величины внешней нагрузки выражается формулой

Слайд 22

Зависимость полной мощности от величины внешней нагрузки выражается формулой:

Слайд 23

Зависимость полезной мощности от внешней нагрузки:

Слайд 24

Слайд 25

Полезная мощность максимальна при равенстве нагрузки внутреннему сопротивлению.

Слайд 26

КПД цепи равно отношению полезной и полной мощности:

Слайд 27

§14. Правила Кирхгофа.
Глава 3 Электричество и магнетизм

Слайд 28

Применение закона сохранения заряда и закона Ома для неоднородного участка цепи

приводит к формулировке правил Кирхгофа.

Слайд 29

Первое правило Кирхгофа: алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.
Справедливость

этого соотношения вытекает из условия, что в узле не происходит накопление заряда.

Уравнение можно записать для N узлов цепи. Однако независимыми являются только N – 1 уравнение (N-е уравнение будет следствием из них).

Слайд 30

Второе правило Кирхгофа: сумма падений напряжений в замкнутом контуре равна алгебраической

сумме ЭДС в этом же контуре.

Слайд 31

Правило следует из применения закона Ома для неоднородных участков цепи замкнутого

контура 1-2-3-4-1.

Слайд 32

При составлении уравнений необходимо знак силы тока и ЭДС выбирать в

соответствии с выбранным направлением обхода: ток нужно считать отрицательным, если он течет навстречу выбранному направлению обхода; ЭДС также нужно приписать знак «–», если она действует в направлении, противоположном направлению обхода (т.е. если направление обхода совпадает с направлением от «+» к «–» в ЭДС).

Слайд 33

Слайд 34

При сложении этих выражений получаем уравнение:
Слева – сумма падений напряжений в

замкнутом контуре, справа – алгебраическая сумма ЭДС в этом же контуре.