Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Электрический ток в металлах. Сила тока. Амперметр.

Читайте также:
  1. Анализ структуры реального потока. Кривая отклика в зависимости от способа введения индикатора.
  2. Во взрывоопасных установках - при любом напряжении переменного и постоянного тока.
  3. Воспитание о обучение в странах Древнего Востока.
  4. Магнитное действие тока.
  5. Магнитное поле тока. Магнитная индукция. Сила Ампера. Сила Лоренца.
  6. Магнитное поле тока. Электромагниты, постоянные магниты и их применение.
  7. Машины постоянного тока. Основные узлы
  8. Методы освобождения пострадавшего от действия электрического тока.
  9. Нашествия с Запада и Востока. Последствия для Руси.
  10. Образование и воспитание в странах древнего Востока.

Электрический ток в металлах.

Металлы в твёрдом состоянии, как известно, имеют кристаллическое строение. Частицы в кристаллах расположены в определённом порядке, образуя пространственную решётку.

В узлах кристаллической решётки металла находятся положительные ионы, а в пространстве между ними движутся свободные электроны, т. е. несвязанные с ядрами своих атомов.

Отрицательный заряд всех свободных электронов по абсолютному значению равен положительному заряду всех ионов решётки. Движутся электроны беспорядочно, но, если создать электрическое поле, то они будут двигаться под действием электрических сил и образуется электрический ток.

Итак, электрический ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов.

Скорость движения самих электронов в проводнике под действием электрического поля около 10 , а его скорость распространения составляет почти скорость света 300000

Сила тока.

Сила тока - физическая величина, характеризующая интенсивность движения зарядов в проводнике и равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника в единицу времени.

I= , где t - время, а q - заряд.

Единица обозначения - ампер.

1 ампер - физическая величина, при которой на каждый метр двух бесконечных проводников, находящихся в вакууме на расстоянии 1 метр друг от друга, действует сила 2*10-7 Н.

q=It

[q]=1 ампер*1 сек. = 1 кулон.

Ток в 0,1А - смертелен.

Амперметр.

Амперметр - прибор, измеряющий силу тока. Он имеет проградуированную шкалу в амперах. На шкале амперметра обычно ставят букву А. А на схемах он изображается вот так:

При включении амперметра в цепь следует соблюдать некоторые правила:

- соблюдение полярности;

- включение в цепь последовательно с тем потребителем, силу тока через который мы измеряем.

16. Электрическое напряжение. Вольтметр

Напряжение - физическая величина, которая характеризует работа поля по перемещению заряда от одной точки до другой и равная отношению работы поля по перемещения заряда к величине этого заряда.

U= , где А - работа, а q - заряд.

Единица измерения - вольт.

[U]= 1В.

Вольтметр.

Вольтметр - прибор, служащий для измерения напряжения. На шкале ставят букву V. На схеме изображается вот так:

При включении вольтметра в цепь следует соблюдать некоторые правила:

- соблюдение полярности;

- включение в цепь параллельно с тем участком цепи, напряжение на котором мы измеряем.

17. Электрическое сопротивление. Удельное сопротивление. Реостаты

Проведем опыт с измерением силы тока и напряжения на участке цепи, мы можем сказать, что сила тока в проводнике пропорциональна напряжению на концах этого проводника.

Но если провести опыт, где взять два рода проводников, то увидим, что напряжение остаётся постоянным, а сила тока изменяется. Значит, сила тока зависит не только от напряжения, не и от свойств проводника. Эту зависимость можно объяснить тем, что разные проводники обладают разным электрическим сопротивлением.

Обозначается буквой R.

За единицу сопротивления приняли 1 Ом.

1 Ом - сопротивление такого проводника, в котором напряжение на концах 1 вольт, а сила тока 1 ампер.

1 Ом=

Существуют и другие единицы сопротивления:

1 мОм=0,001 Ом

1 кОм=1000 Ом

1 МОм=1000000 Ом

Закон Ома для участка электрической цепи.

Сила тока на некотором участке цепи прямопропорциональна приложенному напряжению и обратнопропорциональна сопротивлению данного участка.

I=

Из этой формулы следуют некоторые другие:

R= - формула для нахождения сопротивления.

U=IR - формула для нахождения напряжения.

Удельное сопротивление.

Зависимость сопротивления проводника от его размеров и вещества, из которого изготовлен проводник, впервые на опытах изучил Ом. Он установил, что сопротивление прямопропорционально длине проводника, и обратнопропорционально площади его поперечного сечения и зависит от рода вещества проводника.

Для учета зависимости сопротивления от рода вещества ввели понятие удельное сопротивление вещества.

Удельное сопротивление вещества - сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, площадью поперечного сечения 1 м2.

Введём буквенные обозначения:

р - удельное сопротивление

l - его длина

S - площадь поперечного сечения

Тогда сопротивление проводника R выражается формулой:

R= p

Из этой формулы следуют некоторые другие:

р =

Единица измерения - 1 Ом*м, т. к. [ p ]= =1 Ом*м

Удобнее выражать площадь поперечного сечения проводника в квадратных миллиметрах, тогда единицей измерения будет:

1

Реостаты.

Для регулировки силы тока в цепи применяют специальные приборы - реостаты.

Покажем принцип работы реостата:

Рассмотрим реостат в виде керамического цилиндра, обмотанного никелиновой проволокой. Проволока покрыта тонким слоем не проводящей ток окалины, поэтому витки её изолированы друг от друга. Над обмоткой расположен металлический стержень, по которому может перемещаться ползунок. Своими контактами он прижат к виткам обмотки. Перемещая ползунок по стержню, мы уменьшаем или увеличиваем сопротивление реостата, т. к. при этом меняется длина, то и меняется сопротивление, причём пропорционально. А регулируя сопротивление при постоянном напряжении в цепи, мы можем изменять силу тока.

18. Виды соединений проводников (параллельное и последовательное).

Всего существует два вида соединения проводников:

- параллельное;

- последовательное.

Рассмотрим последовательное соединение:

Мы уже знаем, что при последовательном соединении сила тока в любых участках цепи одна и та же.

I=I1=I2

Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличиваем длину проводника. При этом сопротивление цепи становится больше сопротивления одного проводника.

Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников.

R=R1+R2

Напряжение на концах отдельных участков цепи рассчитаем по закону Ома:

U1=IR1, U2=IR2

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжении на полюсах источника тока равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U=U1+U2

Все приведённых закономерности справедливы для любого числа последовательно соединенных проводников.

Рассмотрим параллельное соединение:

При параллельном соединении все входящие в цепь проводники одним своим концом присоединяются к одной точке, а вторым концом - к другой. Поэтому напряжение на всём участке цепи и на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же:

U=U1=U2

При параллельном соединении ток в точке разъединения проводников разветвляется на два тока I1 и I2, а затем снова сходится в точки соединения проводников.

Поэтому принято считать, что сила тока неразветвлённой части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединённых проводниках.

I=I1+I2

Сопротивление при параллельном соединении рассчитаем по закону Ома:

Отсюда следует, что общее, обратнопропорциональное сопротивление цепи с параллельным соединением проводников равно сумме обратнопропорциональных сопротивлений каждого участка такого вида соединения:

.




Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 61 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав

1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | <== 8 ==> | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 |


lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2024 год. (0.01 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав