У дома · електрическа безопасност · Определя се работата на електрически ток върху участък от веригата. Работа и мощност в DC верига. Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна верига

Определя се работата на електрически ток върху участък от веригата. Работа и мощност в DC верига. Електродвижеща сила. Закон на Ом за пълна верига

A = qU; A = IUt = I 2 Rt =


- с паралелна връзка


- когато са последователни Връзка


- Закон на Джаул-Ленц

Текущата мощност е равна на съотношението на текущата работа за време t към този времеви интервал.


- Закон на Ом за участък от верига


- за серийна връзка


- за паралелно свързване

Електродвижеща сила

Само едно нещо електрическо полезаредени частици (кулоново поле) не е в състояние да поддържа постоянен ток във веригата.

Всички сили, действащи върху електрически заредени частици, с изключение на силите от електростатичен произход (т.е. Кулон), се наричат ​​външни сили.

Вътре в източника на ток зарядите се движат под въздействието на външни сили срещу силите на Кулон (електрони от положително зареден електрод към отрицателен).

EMF в затворен контур е съотношението на работата, извършена от външни сили при преместване на заряди по контура към заряда: ℰ = [W]

Закон на Ом за пълна верига

R – външно съпротивление на веригата

r- вътрешно съпротивление на веригата (съпротивление на източника на ток)

R rev = R + r; ℰ= => Ast = ℰq


=>

; Ast = ℰIt


; A = Q

ℰIt = I 2 Rt + I 2 rt; ℰ =

;

ℰ = ;I =ℰ/R+r

Ако при заобикаляне на веригата те се преместят от отрицателния полюс на източника към положителния, тогава EMF ℰ > 0. Външните сили вътре в източника извършват положителна работа.

ℰ = ℰ 1 + ℰ 2 + ℰ 3 = |ℰ 1 |-|ℰ 2 | + |ℰ 3 |

Ако ℰ > 0, тогава I > 0, т.е. посоката на тока съвпада с посоката на заобикаляне на веригата. При ℰ< 0, направление тока противоположно направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи R п равно сумме всех сопротивлений:

R p = R + r 1 + r 2 + r 3

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ НА ТОКОВЕ. МАГНИТНО ПОЛЕ.

    Взаимодействие между проводници, по които протича ток, т.е. се нарича взаимодействие между движещи се електрически заряди магнитен.

    Наричат ​​се силите, с които проводниците с ток действат един върху друг магнитни сили.

    В пространството около токовете се появява поле, наречено магнитно.

    Магнитното поле е специална форма на материя, чрез която възниква взаимодействие между движещи се електрически заредени частици.

    Основни свойства:

а) магнитно поле се генерира от електрически ток (движещи се заряди)

б) магнитно поле се открива чрез ефекта му върху електрически ток (движещи се заряди)

Подобно на електрическото поле, магнитното поле наистина съществува, независимо от нас, от нашите знания за него.

Резултантната сила, упражнявана от магнитното поле върху тези проводници, ще бъде равна на 0.

Магнитното поле се създава не само от електрически ток, но и от постоянни магнити.

МАГНИТНИ ИНДУКЦИОННИ ЛИНИИ

Силови характеристики магнитно полесе появи вектор магнитен индукция.

- вектор на магнитна индукция

За посока на вектора на магнитната индукция се приема посоката от южния полюс S към северния полюс N на магнитната стрелка, която е свободно установена в магнитното поле. Тази посока съвпада с посоката на положителната нормала към затворената верига с ток.

- положителна норма.

Правила на Gimlet: ако посоката на транслационното движение на gimlet съвпада с посоката на тока в проводника, тогава посоката на въртене на дръжката на gimlet съвпада с посоката на вектора на магнитната индукция.

Линии на магнитна индукциясе наричат ​​прави, чиито допирателни са насочени по същия начин като вектора в дадена точка от полето.

Важна особеност на линиите на магнитната индукция е, че те нямат нито начало, нито край. Винаги са затворени.

МОЩНОСТ НА УСИЛВАТЕЛЯ.

Силата на Ампер е магнитната сила, упражнявана от магнитно поле върху проводник с ток.

Силата достига максималната си стойност, когато магнитната индукция е перпендикулярна на проводника.


, Ако I.


; F m = I л B - максимална сила

F = B|I| lsin - Закон на Ампер

Ако лявата ръка е разположена така, че компонентът на вектора на магнитната индукция, перпендикулярен на проводника, да влезе в дланта, а четирите протегнати пръста са насочени по посока на тока, тогава палецът, огънат на 90 0, ще покаже посоката на сила, действаща върху сечението на проводника.

За единица магнитна индукция може да се приеме магнитната индукция на еднородно поле, при което върху участък от проводник с дължина 1 m с ток 1 A се въздейства от поле с максимална сила, равна на 1 N. Една единица на магнитна индукция = 1 N/A. м.

СИЛА НА ЛОРЕНТЦ

Силата, действаща върху движеща се заредена частица от магнитното поле, се нарича сила на Лоренц.


, Където

F – модул на силата,

N – брой заредени частици


, Където

- скоростта на подреденото им движение

q – заряд

S – площ

n – концентрация


- брой заредени частици в разглеждания обем



;

;

;

, следователно Fл max , защото sin = 1; F l = |q|

Ако поставите лявата си ръка така. Така че компонентът на магнитната индукция, перпендикулярен на скоростта на заряда, влиза в дланта и четирите пръста са насочени по протежение на движението на положителния заряд (срещу движението на отрицателния), тогава палецът, огънат на 90 o, ще показват посоката на силата на Лоренц.

Тъй като силата на Лоренц е перпендикулярна на скоростта на частицата, тя не работи. Силата на Лоренц не променя кинетичната енергия на частицата и следователно модула на нейната скорост. Под въздействието на силата на Лоренц се променя само посоката на скоростта на частицата.


;

;

- специфичен заряд на частицата

МАГНИТНИ СВОЙСТВА НА ВЕЩЕСТВОТО

Поведение

, която характеризира магнитните свойства на средата, се нарича магнитна проницаемост на средата.


 е магнитната проницаемост на дадена среда.

Магнитните свойства на тялото могат да се обяснят с циркулиращите в него токове.

Магнитните свойства на всяко тяло се определят от затворени електрически токове вътре в него.

Магнитните взаимодействия са взаимодействия на токове.

Феромагнетиците (желязо, кобалт, никел. Редкоземни елементи и много сплави) са тела с висока магнитна проницаемост.

Температура на Кюри– това е температура, по-висока от определена, определена за даден феромагнетик, неговите феромагнитни свойства изчезват.

Работа и мощност във веригата постоянен ток. Електродвижеща сила. Законът на Ом за пълна верига.

От формулата за определяне на напрежението () е лесно да се получи израз за изчисляване на работата на преноса на електрически заряд; тъй като силата на тока е свързана със заряда чрез съотношението , тогава работата, извършена от тока, е: , или .

Следователно властта по дефиниция е .

руски учен Х. Ленц и английски учен Д. Джаул емпиричнов средата на 19 век самостоятелно установява закон т.нар Закон на Джаул-Ленци се чете така: когато токът преминава през проводник, количеството топлина, отделена в проводника, е право пропорционално на квадрата на силата на тока, съпротивлението на проводника и времето, през което токът преминава:

Пълна затворена верига е електрическа верига, който включва външни съпротивления и източник на ток (фиг. 17). Като една от секциите на веригата източникът на ток има съпротивление, което се нарича вътрешно.

За да може токът да премине през затворена верига, е необходимо да се придаде допълнителна енергия на зарядите в източника на ток; тя се появява поради работата на движещите се заряди, която се произвежда от сили с неелектрически произход (външни сили) срещу силите електрическо поле. Източникът на ток се характеризира с енергийна характеристика, наречена ЕМП - електродвижеща сила на източника. ЕМП се измерва съотношението на работата, извършена от външни сили за преместване на положителен заряд по затворена верига към големината на този заряд .

Нека във времето да премине през напречното сечение на проводника електрически заряд. Тогава работата на външните сили при преместване на заряд може да се напише по следния начин: . Според дефиницията на силата на тока, , следователно . При извършване на тази работа на вътрешните и външни площивериги, чието съпротивление и , се отделя известно количество топлина. Според закона на Джаул-Ленц той е равен на: . Според закона за запазване на енергията,. Следователно, . Произведението на тока и съпротивлението на секция от верига често се нарича спад на напрежението в тази секция. По този начин ЕМП е равна на сумата от падовете на напрежение във вътрешните и външните секции на затворената верига. Обикновено този израз се записва така: . Тази зависимост е експериментално получена от Георг Ом, т.нар Закон на Ом за пълна веригаи се чете така: силата на тока в пълна верига е право пропорционална на ЕДС на източника на ток и обратно пропорционална на общото съпротивление на веригата. Когато веригата е отворена, едс е равна на напрежението на клемите на източника и следователно може да бъде измерена с волтметър.