Понятие о токе, напряжении и сопротивлении
Электрическим токомназывается строго направленное движение свободных электронов под действием сил электрического поля. Электрический ток по проводнику течет со скоростью 300 000 км /сек.
Мерой электрического тока является сила тока
I= q/t (А) Ампер
q- количество электрических зарядов, протекающих через поперечное сечение проводника в единицу времени (Кулон), t- время в (сек.)
Ток бывает: постоянным, пульсирующим и переменным.
Постоянный ток- это такой ток, который с течением времени не изменяется по величине и направлению.
Пульсирующий ток- это такой ток, который периодически изменяется только по величине.
Переменный ток- это такой ток, который с течением времени изменяется по величине и направлению.
Прибор для измерения тока называют амперметром.
Электродвижущей силой (ЭДС)называют разность потенциалов между зажимами источника тока при разомкнутой внешней цепи. Измеряется в вольтах и обозначается буквой Е.
Напряжениемназывается разность потенциалов между двумя точками замкнутой цепи при протекании по ней электрического тока. Измеряется в вольтах V, kV и обозначается буквой U.
Прибор для измерения напряжения называют вольтметром.
Электрическая цепьсостоит из внешней и внутренней частей. Внутреннюю часть цепи составляет источник напряжения, (генератор).
Сопротивлениемназывают препятствие, которое оказывает проводник прохождению через него электрического тока. Измеряется в Омах, кОм, МОм и обозначается буквой R.
Прибор для измерения сопротивления называют Омметром.
Сопротивление проводника зависит прямо пропорционально от его длины L, удельного сопротивления (р) и обратно пропорционально площади поперечного сечения проводника S. Математически эта зависимость выражается формулой:
R = pL/S Ом,
где R - сопротивление проводника в Омах
L - длина проводника в метрах
S - площадь поперечного сечения в миллиметрах квадратных мм2 р - (ро) удельное сопротивление проводника, характеризующее качество Ом мм2/М
наименьшее сопротивление имеет серебро
Величина обратная сопротивлению носит название проводимость проводника
G = 1/R (Сименс)сокращенно Сим.
Кроме того сопротивление проводника прямо пропорционально зависит от температуры t°C.
Закон Ома
Величина силы токадля данной цепи прямо пропорциональна напряжению на концах данного участка цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка:
I = U/R,
где I - сила тока на участке (А); U - напряжение на участке (В); R - сопротивление этого участка (Ом). Зная напряжение и силу тока, можно определить сопротивление
R = U/I
Закон Кирхгофа (первый)
Точка, в которой соединяются три и более проводов, называется узловой.
I1 и 14 - токи подходящие к узлу; I2, I3, I5 - токи, отходящие от узла; По закону Кирхгофа сумма токов, подходящих к узлу, равна сумме токов отходящих:
I1+ I4= I2 + Iз + I5
Работа, мощность и тепловое действие электрического тока
При прохождении по цепи ток совершает работу, при этом электроэнергия источника тока превращается в другие виды энергии (механическую, тепловую и т.д.)
Работа электрического токавыражается формулой
А = q U, где q - количество электрических зарядов;
U - напряжение.
Используя значение тока I = q/t и выразив q = I t получим, что А = UIt ватт-секунд (вт-сек) или ват-час (вт-ч), (квт-ч).