Действия электрического тока.

1. Магнитное действие тока.

Магнитная стрелка, поставленная параллельно с любым проводником, по которому течёт ток определённой силы, всегда испытывает отклонение независимо от свойств проводника.

Магнитное действие тока следует рассматривать как наиболее характерное проявление тока, так как магнитное действие тока проявляется всегда, независимо от свойств проводников.

если ключ разомкнут, то есть в данной цепи нет электрического тока, магнитная стрелка не испытывает отклонений

если ключ замкнут, (по проводу (1) течет электрический ток), магнитная стрелка (2) отклоняется от первоначального направления.

2. Химическое действие тока.

Химическое действие электрического тока заключается

в разложении электролитов на составные части (положительные и отрицательные ионы) при прохождении через них электрического тока.

При прохождении электрического тока через подкислённую воду происходит разделение её на составные части.

Опыт показывает, что химическое действие наблюдается не во всех проводниках:

1. Электрический ток в металлах не вызывает никаких химических изменений;

2. В растворах серной кислоты, поваренной соли, селитры,… ток вызывает выделение составных частей.

Поэтому принято делить все проводники на две группы:

1. Проводники первого рода, в которых электрический ток не вызывает химических действий (к ним относятся все металлы, а также уголь).

2. Проводники второго рода, которые под действием электрического тока разделяются на составные части. Проводники второго рода называют ещё электролитами, а само явление разложения вещества током – электролизом (от греческого слова «лио» - разлагаю).

3. Тепловое действие тока.

Проводник, по которому течёт электрический ток, нагревается.

Тот факт, что проводники нагреваются при прохождении тока, широко применяется во всех электронагревательных и осветительных приборах, в электросварке и электроплавильных печах. Это полезное применение данного явления.

Но при прохождении электрического тока нагреваются обмотки всех электрических машин, провода линии электропередачи. Это вредное проявление данного явления.

Исследуя на опыте нагревание проводников током, русский физик Эмилий Христианович Ленц (1804 – 1865) и английский физик Джеймс Джоуль (1818 – 1889) установили следующий закон: количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению R проводника, квадрату силы тока I и времени t, в течение которого поддерживается ток в проводнике.

Этот закон, носящий название закона Джоуля – Ленца, можно выразить следующей формулой:

Q = R I² t.

Часть 2. Выполните практическое задание

1. Задача на уравнение Менделеева – Клапейрона

В сосуде находится некоторое количество идеального газа. Как изменится температура газа, если он перейдет из состояние 1 в состояние 2 (см. рисунок)?

Решение

P1*V1=1*3=3

P2*V2= 3*4=12

T2/T1=12/3=4

Ответ: температура увеличится в 4 раза

Билет № 26

1. Электрическая цепь. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Всякая простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.), потребителей или приемников электрической энергии (ламп накаливания, электронагревательных приборов, электродвигателей и т. п.) и соединительных проводов, соединяющих источник электрической энергии с потребителем.

Источник электрической энергии дает электрическую энергию, а потребитель эту энергию преобразует в другие виды энергии: свет, тепло, движение и т. д.

Источник тока имеет сопротивление r, называемое внутренним сопротивлением цепи.

Резистор имеет сопротивление R, называемое внешним сопротивлением цепи.

Любая полная электрическая цепь состоит из двух частей – внешней и внутренней.

Внутренняя часть цепи состоит из источника.

Всё остальные элементы цепи являются внешними.

Полную цепь можно рассматривать как последовательное соединение сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления источника тока.

Последовательное соединение проводников

Последовательным называют такое соединение проводников, при котором конец предыдущего проводника соединяется с началом только одного последующего

a R₁ b R₂ c

Законы последовательного соединения

1. Сила тока во всех частях цепи одинакова, т.е.

I = I₁ = I₂

2. Полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U = U₁ + U₂

3. Общее сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников, равно сумме сопротивлений отдельных проводников:

R = R₁ + R₂

4. При последовательном соединении проводников напряжение на каждом из проводников, пропорционально его сопротивлению:

- При последовательном соединении цепь не имеет разветвлений (экономия проводов). Все проводники включают в цепь поочерёдно друг за другом.

- Выход из строя одного проводника размыкает цепь, и все остальные проводники перестают работать.

- При решении задач схему последовательного соединения проводников можно заменять эквивалентной схемой

a c

I I

R_1,2

Параллельное соединение проводников

Параллельным называют такое соединение проводников, при котором начала всех проводников, подключены к одной точке (узлу), а концы всех проводников подключены к другой точке (узлу).

Узлом называется общая точка соединения проводников.

R₁

a b

R₂

Законы параллельного соединения проводников

1. Сила тока, втекающего в узел (в неразветвлённой части цепи), равна сумме сил токов вытекающих из узла (в отдельных про-водниках):

I = I₁ + I₂

2. Напряжение на каждом их параллельно соединенных проводников одно и тоже (одинаково): U = U₁ = U₂

3. Электрическая проводимость всех параллельно соединенных проводников, равна сумме электрических проводимостей отдельных проводников:

= +

Величину G = называют электрической проводимостью проводника.

4. При параллельном соединении силы токов в отдельных проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям:

=

При параллельном соединении электрическая цепь имеет разветвления (большой расход проводов).

2. Выход из строя одного проводника не влияет на работу остальных проводников.

3. При решении задач схему параллельного соединения проводников следует заменять эквивалентной схемой.

I a R b I

U

Принцип радиосвязи.

Переменный электрический ток высокой частоты, созданный в передающей антенне, вызывает в окружающем пространстве быстро меняющееся электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитной волны.

Принцип радиосвязи заключается в передаче речи и музыки с помощью электромагнитных волн.

Для осуществления радиосвязи необходимы две станции

Передающая станцияПринимающая станция

Назначение антенн

Создавать в окружающем Возникают слабые электромагпространстве быстроизменяющееся нитные колебания под действием электромагнитное поле которе электромагнитных волн

распространяется в пространство

в виде электромагнитных волн

Микрофон – преобразует механические Громкоговоритель – преобразует

низкочастотные колебания звукового электромагнитные низкочастотные

диапазона в электромагнитные колебания звукового диапазона в

низкочастотные колебания механические низкочастотные

колебания звукового диапазона колебания звукового диапазона

При осуществлении радиосвязи возникают следующие трудности

1. С одной стороны Если модулированные

низкочастотные колебания высокочастотные колебания

звукового диапазона плохо направить в громкоговоритель,

распространяются в окружающее то на выходе получим

пространство высокочастотные механические

2. С другой стороны высокочастотные колебания не воспринимаемые

незатухающие колебания хорошо нашим ухом в виде звука

распространяются в окружающее

пространство, но не могут

распространять речь и музыку

Как быть?

Необходимо осуществить Необходимо осуществить

модуляцию – управление детектирование – выделение

колебаниями высокой частоты из модулированных

в соответствии с колебаниями высокочастотных колебаний –

низкой частоты колебаний низкой частоты

график колебаний высокой частоты,

которую называют несущей частотой

график колебаний звуковой частоты,

т.е. модулирующих колебаний

график модулированных по амплитуде

колебаний

Блок- схема радиовещания

Часть 2. Выполните практическое задание

1. Задача на определение ускорения тела.

Автомобиль движется по пря­мой улице. На графике пред­ставлена зависимость скоро­сти автомобиля от времени. Определите модуль ускорения автомобиля в интервале времени от 10 с до 20 с.

Дано

t₀ = 10c

t = 20c

Найти a-?

Решение

Билет № 27

1. Виды деформации. Закон Гука.

Деформацией называют изменение формы или объема тела.

Упругой называют деформацию, которая полностью исчезает после прекращения действия внешних сил.

Неупругой (пластической) называют деформацию, которая не исчезает после прекращения действия внешних сил.

Сила, возникающая в результате деформации тела и направленная в сторону, противоположную перемещению частиц тела при деформации, называется силой упругости.

Причиной деформации тела является движение одной части относительно другой, а следствием деформации тела является возникновение силы упругости.

Виды деформации

Деформация растяжения (сжатия)

- это деформация, при которой изменяется расстояние между параллельными слоями упругого твердого тела.

При деформации растяжения увеличиваются размеры тела.

При деформации сжатия уменьшаются размеры тела.

Деформация растяжения (сжатия) характеризуется абсолютным удлинением.

Абсолютное удлинение показывает на сколько изменяется длина тела по сравнению с первоначальной длиной образца.

∆l=l-l₀

Δ l > 0 деформация растяжения Δ l < 0 деформация сжатия

Относительным удлинением называют физическую величину, равную отношению абсолютного удлинения к первоначальной длине образца.

Деформация изгиба

Деформации изгиба подвергается тело, закрепленное с двух сторон и нагруженное посередине, либо тело, закрепленное с одной стороны и нагруженное с другой стороны.

При деформации изгиба вогнутая часть тела подвергается деформации сжатия, выпуклая часть тела подвергается деформации растяжения.

Чтобы тела меньше подвергались, деформации изгиба, их делают трубчатыми.

Деформация сдвига

- это такая деформация, при которой происходит смещение (сдвиг) параллельных слоев упругого твердого тела друг относительно друга.

Деформация кручения

Деформации кручения подвергается тело, один конец которого закреплен, а к другому концу приложены две силы, равные по модулю и противоположные по направлению.

Закон Гука

Сила упругости, возникающая при малых деформациях тела, пропорционально удлинению тела и направлена в сторону, противоположную направлению перемещений частиц тела.

Fу = -кX

k - жесткость тела, зависит от формы и размеров тела, и от материала, из которого изготовлено тело, х - смещение.

Силы упругости обусловлены взаимодействиями зарядов, по своей природе являются электромагнитными.

Деформации, при которых удлинение прямо пропорционально деформирующей силе называются упругими.

Явление упругой деформации использовано в устройстве приборов для измерения сил - динамометров.