Электрическое сопротивление

Лекция 9

Негативные факторы техносферы и их воздействие на человека.

Электрический ток

Воздействие электричества на человека.

В производственной сфере и в быту человек постоянно сталкивается с различным электрическим оборудованием и инструментом. Без электричества невозможно представить жизнь современного человека.

В первую очередь, стоит выяснить, что представляет собой электрический ток. Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике. Чтобы он возник, следует предварительно создать электрическое поле, под действием которого вышеупомянутые заряженные частицы придут в движение.

Первые сведения об электричестве, появившиеся много столетий назад, относились к электрическим «зарядам», полученным посредством трения. Уже в глубокой древности люди знали, что янтарь, потертый о шерсть, приобретает способность притягивать легкие предметы. Но только в конце XVI века английский врач Джильберт подробно исследовал это явление и выяснил, что точно такими же свойствами обладают и многие другие вещества. Тела, способные, подобно янтарю, после натирания притягивать легкие предметы, он назвал наэлектризованными. Это слово образовано от греческого электрон — «янтарь». В настоящее время мы говорим, что на телах в таком состоянии имеются электрические заряды, а сами тела называются «заряженными».

Электрические заряды всегда возникают при тесном контакте различных веществ. Если тела твердые, то их тесному соприкосновению препятствуют микроскопические выступы и неровности, которые имеются на их поверхности. Сдавливая такие тела и притирая их друг к другу, мы сближаем их поверхности, которые без нажима соприкасались бы только в нескольких точках. В некоторых телах электрические заряды могут свободно перемещаться между различными частями, в других же это невозможно. В первом случае тела называют «проводники», а во втором — «диэлектрики, или изоляторы». Проводниками являются все металлы, водные растворы солей и кислот и др. Примерами изоляторов могут служить янтарь, кварц, эбонит и все газы, находящиеся в нормальных условиях.

Электрические заряды бывают положительными и отрицательными. Такого рода ток просуществует недолго, потому что в наэлектризованном теле кончится заряд. Для продолжительного существования электрического тока в проводнике необходимо поддерживать электрическое поле. Для этих целей используются источники электротока. Самый простой случай возникновения электрического тока — это когда один конец провода соединен с наэлектризованным телом, а другой — с землей.

Основные величины электрического тока:

Количество электричества и сила тока. Действия электрического тока могут быть сильными или слабыми. Сила действия электрического тока зависит от величины заряда, который протекает по цепи за определенную единицу времени. Чем больше электронов переместилось от одного полюса источника к другому, тем больше общий заряд, перенесенный электронами. Такой общий заряд называется количество электричества, проходящее сквозь проводник.

Сила тока

Сила тока – физическая величина, показывающая, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за 1 с.

I=q/t

I – сила тока.

[I] = 1 Ампер (А)

1мА = 0,001 А, 1мкА = 0,000001 А.

Амперметр – прибор, служащий для измерения силы тока.

Правила включения амперметра в цепь:

амперметр включают последовательно;

«+» к «+»,«-» к «-».

обязательно с нагрузкой

Электрическое напряжение

Электрическое напряжение – физическая величина, показывающая какую работу совершает на данном участке ток при перемещении по этому участку заряда 1 Кл.

U=A/q

U – напряжение, , А- работа тока.

[U] = 1 Вольт (В)

1кВ = 1000 В, 1мВ = 0,001 В.

1 В – напряжение, при котором электрическое поле при перемещении вдоль участка цепи заряда 1 Кл совершает работу 1 Дж.

Вольтметр – прибор для измерения напряжения

Правила включения вольтметра в цепь:

вольтметр включают параллельно;

«+» к «+»,«-» к «-».

Электрическое сопротивление

После подключения в электрическую цепь всевозможных проводников и амперметра можно заметить, что при использовании разных проводников амперметр выдает разные показания, т. е. в этом случае сила тока, имеющаяся в электрической цепи, разная. Это явление можно объяснить тем, что разные проводники имеют разное электрическое сопротивление, которое представляет собой физическую величину. В честь немецкого физика ее назвали Омом. Как правило, в физике применяются более крупные единицы: килоом, мегаом и пр. Сопротивление проводника обычно обозначается буквой R, длина проводника — L, площадь поперечного сечения — S. В этом случае можно сопротивление записать в виде формулы:

R = р * L/S

где коэффициент р называется удельным сопротивлением. Данный коэффициент выражает сопротивление проводника длиною в 1 м при площади поперечного сечения, равной 1 м2. Удельное сопротивление выражается в Ом х м. Поскольку провода, как правило, имеют довольно малое сечение, то обычно их площади выражают в квадратных миллиметрах. В этом случае единицей удельного сопротивления станет Ом х мм2/м.

Сопротивление – физическая величина, характеризующая противодействие, оказываемое проводником электрическому току.

R- сопротивление,

[R] = 1 Ом

1кОм = 1000 Ом, 1МОм = 1 000 000 Ом.

R=p*l/S, p - удельное сопротивление.

Удельное сопротивление – это физическая величина, показывающая, каким сопротивлением обладает сделанный из этого вещества проводник единичной длины и единичной площади.

[p] = 1 Ом•м