Dom · električna sigurnost · Određuje se rad električne struje u presjeku strujnog kola. Rad i napajanje u DC kolu. Elektromotorna sila. Ohmov zakon za kompletno kolo

Određuje se rad električne struje u presjeku strujnog kola. Rad i napajanje u DC kolu. Elektromotorna sila. Ohmov zakon za kompletno kolo

A \u003d qU; A = IUt = I 2 Rt =


- sa paralelnom vezom.


- na praćenju conn


- Joule-Lenzov zakon

Snaga struje jednaka je odnosu trenutnog rada tokom vremena t prema ovom vremenskom intervalu.


- Ohmov zakon za dio lanca


- za serijsku vezu.


- za paralelnu vezu.

Elektromotorna sila

Samo jedan električno polje naelektrisane čestice (Kulonovo polje) nije u stanju da održi konstantnu struju u kolu.

Sve sile koje djeluju na električno nabijene čestice, s izuzetkom sila elektrostatičkog porijekla (tj. Kulonove), nazivaju se vanjskim silama.

Unutar izvora struje, naboji se kreću pod djelovanjem vanjskih sila protiv Kulombovih sila (elektrona s pozitivno nabijene elektrode na negativnu).

EMF u zatvorenoj petlji je omjer rada vanjskih sila pri kretanju naboja duž petlje do naboja: ℰ = [W]

Ohmov zakon za kompletno kolo

R - vanjski otpor kola

r- unutrašnji otpor kola (otpor izvora struje)

R oko \u003d 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

Ako, zaobilazeći krug, prelaze s negativnog pola izvora na pozitivni, tada je EMF ℰ\u003e 0. Sile treće strane unutar izvora rade pozitivan rad.

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

Ako je ℰ > 0, onda je I > 0, tj. smjer struje je isti kao smjer zaobilaženja petlje. Na ℰ< 0, направление тока противоположно направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи R п равно сумме всех сопротивлений:

R p \u003d R + r 1 + r 2 + r 3

INTERAKCIJA STRUJA. MAGNETNO POLJE.

    Interakcija između provodnika sa strujom, tj. interakcija između pokretnih električnih naboja naziva se magnetna.

    Zovu se sile kojima provodnici sa strujom djeluju jedan na drugog magnetne sile.

    U prostoru koji okružuje struje postoji polje koje se zove magnetno.

    Magnetno polje je poseban oblik materije, kroz koji se vrši interakcija između pokretnih električno nabijenih čestica.

    Osnovna svojstva:

a) magnetsko polje nastaje električnom strujom (pokretni naboji)

b) magnetsko polje se detektuje dejstvom na električnu struju (pokretni naboji)

Kao i električno polje, magnetno polje zaista postoji, nezavisno od nas, od našeg znanja o njemu.

Rezultirajuća sila koja djeluje iz magnetnog polja na ove vodiče bit će jednaka 0.

Magnetno polje stvara ne samo električna struja, već i trajni magneti.

LINIJE MAGNETNE INDUKCIJE

Karakteristika snage magnetsko polje yavl-sya vektor magnetna indukcija.

- vektor magnetne indukcije

Smjer vektora magnetske indukcije je smjer od južnog pola S prema sjevernom N magnetne igle, koja je slobodno instalirana u magnetskom polju. Ovaj smjer se poklapa sa smjerom pozitivne normale na zatvorenu petlju sa strujom.

je pozitivna normala.

Pravila gimleta: ako se smjer translacijskog kretanja gimleta poklapa sa smjerom struje u vodiču, tada se smjer rotacije ručke gimleta poklapa sa smjerom vektora magnetske indukcije.

Linije magnetne indukcije pozivne linije čije su tangente usmjerene na isti način kao i vektor u ovom trenutku na terenu.

Važna karakteristika vodova magnetne indukcije je da nemaju ni početak ni kraj. Uvek su zatvoreni.

POWER AMP.

Amperska sila je magnetska sila koju djeluje magnetsko polje na vodič kroz koji teče struja.

Sila dostiže svoju maksimalnu vrijednost kada je magnetna indukcija okomita na provodnik.


, Ako I.


; F m = I l B - maksimalna sila

F = B|I| lsin - Amperov zakon

Ako je lijeva ruka postavljena tako da komponenta vektora magnetske indukcije okomita na provodnik ulazi u dlan, a četiri ispružena prsta su usmjerena u smjeru struje, tada će palac savijen za 90 0 pokazati smjer sile djelujući na segment provodnika.

Jedinica magnetne indukcije može se uzeti kao magnetna indukcija homogenog polja, u kojem sa strane polja na dio provodnika dužine 1 m djeluje najveća sila od 1 N sa strujom od 1 A. Jedna jedinica magnetne indukcije = 1 N / A. m.

LORENTZ FORCE

Sila koju na pokretnu nabijenu česticu vrši magnetsko polje naziva se Lorentzova sila.


, Gdje

F je modul sile,

N je broj nabijenih čestica


, Gdje

- brzinu njihovog naređenog kretanja

q - punjenje

S - površina

n - koncentracija


- broj naelektrisanih čestica u razmatranoj zapremini



;

;

;

, dakle Fl max , jer sin = 1; F l = |q|

Ako je lijeva ruka postavljena ovako. Tako da komponenta magnetne indukcije, okomita na brzinu naboja, uđe u dlan, a četiri prsta budu usmjerena duž kretanja pozitivnog naboja (protiv kretanja negativnog), tada će palac savijen za 90 stepeni pokazati smjer Lorentzovom silom.

Pošto je Lorentzova sila okomita na brzinu čestice, ona ne radi. Lorentzova sila ne mijenja kinetičku energiju čestice i, posljedično, modul njene brzine. Pod djelovanjem Lorentzove sile mijenja se samo smjer brzine čestice.


;

;

- specifični naboj čestica

MAGNETNA SVOJSTVA SUPSTANCI

Stav

, koji karakteriše magnetna svojstva medija, naziva se magnetna permeabilnost medija.


 je magnetna permeabilnost ovog medija.

Magnetska svojstva tijela mogu se objasniti strujama koje kruže unutar njega.

Magnetska svojstva bilo kojeg tijela određuju zatvorene električne struje unutar njega.

Magnetne interakcije su interakcije struja.

Feromagneti (gvožđe, kobalt, nikl. elementi retkih zemalja i mnoge legure) su tela sa visokom magnetnom permeabilnosti.

Curie temperatura- ovo je temperatura veća od neke određene za dati feromagnet, njegova feromagnetna svojstva nestaju.

Rad i snaga u strujnom kolu jednosmerna struja. Elektromotorna sila. Ohmov zakon za kompletan lanac.

Iz formule za određivanje napona () lako je dobiti izraz za izračunavanje rada na prijenosu električnog naboja; pošto je jačina struje povezana sa naelektrisanjem odnosom, onda je rad struje:, ili.

Moć po definiciji, dakle, .

Ruski naučnik X. Lenz i engleski naučnik D. Joule empirijski sredinom XIX veka. samostalno uspostavio zakon tzv Joule-Lenzov zakon i glasi ovako: kada struja prolazi kroz provodnik, količina toplote koja se oslobađa u vodiču je direktno proporcionalna kvadratu jačine struje, otporu provodnika i vremenu prolaska struje:

Potpuni zatvoreni krug je električni krug, koji uključuje vanjske otpore i izvor struje (slika 17). Kao jedan od dijelova kola, izvor struje ima otpor, koji se naziva unutrašnjim.

Da bi struja prošla kroz zatvoreno kolo, potrebno je da se nabojima u izvoru struje prenese dodatna energija, ona nastaje zbog rada pokretnih naelektrisanja, koji nastaje silama neelektričnog porijekla (vanjskog snage) protiv snaga električno polje. Izvor struje karakterizira energetska karakteristika tzv EMF - izvorna elektromotorna sila. EMF se mjeri omjer rada vanjskih sila koje se kreću duž zatvorenog kruga pozitivnog naboja i vrijednosti ovog naboja .

Neka vrijeme prođe kroz poprečni presjek provodnika električni naboj. Tada se rad vanjskih sila pri kretanju naboja može zapisati na sljedeći način: . Prema definiciji jačine struje, , Dakle . Prilikom ovog rada na unutrašnjem i vanjske površine kola čiji otpori i , oslobađa se određena količina topline. Prema Joule-Lenzovom zakonu, to je jednako: . Prema zakonu održanja energije, . Dakle, . Proizvod struje i otpora dijela kola često se naziva padom napona na tom dijelu. Dakle, EMF je jednak zbiru padova napona u unutrašnjem i vanjskom dijelu zatvorenog kola. Ovaj izraz se obično piše ovako: . Ovu zavisnost je eksperimentalno dobio Georg Ohm, tzv Ohmov zakon za kompletno kolo i glasi ovako: jačina struje u kompletnom kolu je direktno proporcionalna EMF-u izvora struje i obrnuto proporcionalna impedanciji kola. U otvorenom krugu, EMF je jednak naponu na terminalima izvora i stoga se može mjeriti voltmetrom.