Постоянный ток и его законы

Электрический ток – направленное движение электрических зарядов.

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Сила электрического тока:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Для постоянного электрического тока:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Плотность электрического тока:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Силу тока можно рассчитать так:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Где Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Электрический ток будет проходить до тех пор, пока потенциалы всех трех проводников не сравняются. Осуществляется разделение зарядов. Это используется в источниках тока. Разделение зарядов происходит под действием сил неэлектростатической природы. Силы неэлектрстатической природы в источниках тока называют сторонними силами, а работу, совершаемую ими, работой сторонних сил.

Отношение работы сторонних сил Аст к величине заряда Q0 обозначают буквой ξ и называют электродвижущей силой (ЭДС):

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Работа на произвольном участке цепи 1-2 равна:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Закон Ома для однородного участка цепи:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Электрическая проводимость:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Сопротивление однородного цилиндрического проводника:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Удельная электрическая проводимость:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Соединение проводников:

1) Последовательное:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

2) Параллельное:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

При увеличении температуры сопротивление проводников возрастает по линейному закону:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Закон Джоуля-Ленца:

Если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа тока идёт на его нагревание и, по закону сохранения энергии,

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Используя эти выражения, получим выражение, представляющее собой закон Джоуля-Ленца:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Удельная тепловая мощность тока:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Используя

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Получим Постоянный ток и его законы - student2.ru – обобщенное выражение закона Джоуля-Ленца в дифференциальной форме, пригодное для любого проводника.

Закон Ома для неоднородного участка цепи:

Из формул Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Получаем закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Закон Ома для замкнутой цепи:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

При разомкнутой цепи: Постоянный ток и его законы - student2.ru

Правила Кирхгофа.

Любая точка цепи, в которой сходится не менее трех проводников с током, называется узлом. При этом ток, входящий в узел, считается положительным, а ток, выходящий из узла, - отрицательным.

Первое правило Кирхгофа:

Алгебраическая сумма токов, сходящихся в узле, равна нулю.

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Например,

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Рассмотрим контур, состоящий из трех участков

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Применяя закон Ома запишем:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Складывая почленно получим:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Это уравнение выражает второе правило Кирхгофа: в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов Постоянный ток и его законы - student2.ru на сопротивления Постоянный ток и его законы - student2.ru соответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме ЭДС Постоянный ток и его законы - student2.ru встречающихся в этом контуре:

Постоянный ток и его законы - student2.ru

Наши рекомендации