Постоянный электрический ток. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ → номер 17
Электрический ток — упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц Направленное движение свободных зарядов (носителей тока) в проводнике возможно под действием внешнего электрического поля
За направление тока принимается направление движения положительно заряженных частиц.
Электрический ток — упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц Направленное движение свободных зарядов (носителей тока) в проводнике возможно под действием внешнего электрического поля
За направление тока принимается направление движения положительно заряженных частиц.
Сила тока в данный момент времени — скалярная физическая величина, равная пределу отношения величины электрического заряда, прошедшего сквозь поперечное сечение проводника, к промежутку времени его прохождения
Единица силы тока (основная единица СИ) — ампер (1 А) 1 А = 1 Кл/с
Постоянный электрический ток — ток, сила которого не изменяется с течением времени
Источник тока — устройство, разделяющее положительные и отрицательные заряды
Сторонние силы — силы неэлектростатического происхождения, вызывающие разделение зарядов в источнике тока
ЭДС— Скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению положительного заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда:
ЭДС равна напряжению между полюсами разомкнутого источника тока.
Закон Ома для однородного проводника (участка цепи): Сила тока в однородном проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника
Сопротивление проводника прямо пропорционально его удельному сопротивлению и длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения
Единица сопротивления — ом (1 Ом) 1 Ом = 1 В/А
Резистор — проводник с определенным постоянным сопротивлением
Удельное сопротивление — скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади.
Единица удельного сопротивления — ом-метр (1 Ом • м).
Удельное сопротивление металлического проводника линейно возрастает с температурой:
Где ρ0— удельное сопротивление при T0 = 293 К, ΔТ= Т — T0, α — температурный коэффициент сопротивления. Единица температурного коэффициента сопротивления К-1. Удельное сопротивление полупроводника уменьшается при увеличении температуры из-за увеличения числа свободных зарядов, способных переносить электрический ток.
Дырка — вакантное электронное состояние в кристаллической решетке, имеющее избыточный положительный заряд.
Сверхпроводимость — физическое явление, заключающееся в скачкообразном падении до нуля сопротивления вещества.
Критическая температура — температура скачкообразного перехода вещества из нормального состояния в сверхпроводящее.
Изотопический эффект — зависимость критической температуры от массы ионов в кристаллической решетке.
Электрический ток в сверхпроводнике обусловлен согласованным движением пар электронов, связанных между собой взаимодействием с кристаллической решеткой
При последовательном соединении резисторов общее сопротивление цепи равно сумме их сопротивлений При параллельном соединении резисторов проводимость цепи равна сумме их проводимостей Закон Ома для замкнутой цепи: Сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи:
Где R и r — внешнее и внутреннее сопротивления цепи.
Закон Ома для замкнутой цепи с несколькими последовательно соединенными источниками тока:
Сила тока в замкнутой цепи с последовательно соединенными источниками тока прямо пропорциональна алгебраической сумме их ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи:
Амперметр Измеряет силу электрического тока, включается в цепь последовательно
Шунт — проводник, присоединяемый параллельно амперметру для увеличения предела его измерений*
Где RA — сопротивление амперметра, n — кратность изменения предела измерений.
Вольтметр Измеряет электрическое напряжение. Включается в цепь параллельно
Дополнительное сопротивление — проводник, присоединяемый последовательно с вольтметром для увеличения предела его измерений.
Где Rv — сопротивление вольтметра Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, равно работе электрического тока.
Закон Джоуля—Ленца: Количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения по нему тока:
Мощность электрического тока — работа, совершаемая в единицу времени электрическим полем при упорядоченном движении заряженных частиц в проводнике
Потребителю передается максимальная мощность, если сопротивление нагрузки равно суммарному сопротивлению источника тока и подводящих проводов
Жидкости, как и твердые тела, могут быть проводниками электрического тока
Электролиты — вещества, растворы и расплавы которых обладают ионной проводимостью.
Электролитическая диссоциация — расщепление молекул электролита на положительные и отрицательные ионы под действием растворителя
Электролиз — выделение на электродах веществ, входящих в состав электролита, при протекании через его раствор (или расплав) электрического тока
Закон Фарадея: Масса вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду, прошедшему через раствор (расплав) электролита.
Где k— электрохимический эквивалент вещества.
Единица электрохимического эквивалента — килограмм на кулон (1 кг/Кл).
Объединенный закон Фарадея:
Где М — молярная масса, n — валентность химического элемента; постоянная Фарадея F = 9,65- 104Кл/моль.