Закон Ома для полной цепи

1. Механическая модель замкнутой цепи.

Шарик скатывается с наклонной плоскости под действием силы тяжести без воздействия на него внешних сил, т.е. на участке ВС работа силы тяжести > 0. Назовем этот участок внешний. Для того, чтобы шарик постоянно скатывался из В в С, его необходимо переместить в т. D, а затем в В. Эту работу сила тяжести сделать не может, ее должны выполнить внешние силы. Участок, где работают внешние силы назовем внутренним.

2. Замкнутая электрическая цепь, где > , состоит из 2-х частей: внешней и внутренней.

На участке цепи от положительного полюса источника тока через сопротивление и приборы к отрицательному полюсу ток идет под действием электрического поля, т.к. > . Этот участок цепи называется внешним. Сопротивление его обозначается R.

В самом источнике тока заряды должны двигаться от точки с меньшим потенциалом к точке с большим потенциалом. Этот участок называют внутренним. Его сопротивление обозначается – r.

Полная работа сил электростатического поля при движении зарядов по замкнутой цепи постоянного тока = 0. Следовательно, вся работа электрического тока в замкнутой цепи оказывается совершенной за счет действия сторонних сил (неэлектрических – механических в генераторах или химических в аккумуляторах), вызывающих разделение зарядов внутри источник и поддерживающих постоянное напряжение (Dj) на концах цепи.

Работа сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль цепи называется электродвижущей силой (э.д.с.) – ε.

ε

По закону сохранения заряда (сохранения энергии) работа, совершенная сторонними силами, используется на внешнем и внутреннем участках.

R >> r

r – внутренние сопротивление (сопротивление источника тока);

R – внешнее сопротивление или сопротивление всех потребителей электрического тока.

Формулировка: Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна сопротивлению всей цепи (внешнего и внутреннего участков).

Вольтметр V, подключаемый к зажимам источника тока при разомкнутой цепи показывает ЭДС, а при замкнутой цепи U_внеш

Решить задачи: №№ 947, 948, 949, 950, 951, 952, 954.

№№ 12.87, 12.88, 12.89,12.90 12.91, 12.92, 12.94.

Короткое замыкание.

Замыкание полюсов генератора проводником с очень маленьким сопротивлением называется коротким замыканием. На практике провода замыкаются при повреждении изоляции.

при R = 0 I_к.з.=мах

Такое состояние электрической цепи является аварийным. Для защиты от короткого замыкания применяются предохранители.

Решить задачи: № № 963, 966, 967.

№№ 12.105, 12.110,12.109.

Сопротивление как электрическая характеристика резистора.

Сопротивление – это физическая величина, характеризующая противодействие электрическому току в проводнике, обусловленное внутренним строением проводника и хаотическим движением электронов.

Сопротивление кристаллов проявляется при взаимодействии электронов

1) с положительными ионами в узлах кристаллической решетки

2) с электронами связанными с атомами

Сопротивление зависит от наличия дефектов и примесей в кристалле.

Чем больше в кристалле нарушений (дефектов), тем больше его сопротивление. Из всего вышесказанного можно сделать вывод, что сопротивление зависит от размеров проводника, его материала и температуры.

Зависимость сопротивления проводников от геометрических параметров

R – сопротивление

- удельное сопротивление, определяется по таблице, = Ом×м.

Самыми хорошими проводниками является серебро, медь и алюминий.

На практике чаще всего применяют медь и алюминий.

l– длина проводника. Если в задаче задано расстояние от потребителя до источника тока 25м, то l = 50м, т.к. проводка выполняется двойным проводом.

S – площадь круглого поперечного сечения, ; 1 мм² =10^-6 м²;

проводимость проводников - это величина, обратная сопротивлению. = Ом^-1

Дата добавления: 2015-08-20