Народна освіта » Фізика » Електричні явища. Теорія та приклади розв'язування задач

Завантаження
 

Електричні явища. Теорія та приклади розв'язування задач

Автор: admin от 1-03-2013, 13:21, переглянуло: 2484


В природі існує два види зарядів:
"+" - позитивний
"-" - негативний
Різнойменні - притягуються.
Однойменні - відштовхуються
q - електричний заряд, він характеризує властивість тіл вступати в електричну взаємодію.

до складу атома входять електрони, протони та нейтрони

Прилади для вивчення електричних явищ:

прилади для вивчення електричних явищ

Провідники - речовини, що пропускають через себе заряджені частинки. Непровідники (ізолятори, діедекзрикр) - речовини , які не пропускають через себе заряджені частинки. 

Електричне поле. Закон Кулона

Електричне поле - вид матерії:

  • матеріальний об'єкт; існує реально;
  • діє на внесений в нього електричний заряд з деякою силою (електричною);
  • здійснює взаємодію заряджених тіл чи частинок.

Закон Кулона - закон взаємодій двох зарядів :
сила взаємодії  заряджених тіл, розмірами яких можна знехтувати, порівняно з відстанню між ними, прямо пропорційна значенню добутку їх зарядів і обернено пропорційна  квадрату відстані між ними.
Закон Кулона

k - коефіцієнт пропорційності, його значення визначено експерементально:

закон Кулона, коефіцієнт пропорційності, розмірність коефіцієнта пропорційності

Електрон. Будова атома.

Електрон (е) - частинка, яка має найменше значення електричного засяду:

велечина заряду електрона та маса електрона

Відкритий 1897 р. англ. вченим Дж. Томсоном.
Левкіпп (500 - 440 p.p. до н.е.) - давньогрецький філософ - стведжував, що матеріальний світ складається з найдрібніших частинок і порожнечі.
Демокріт (460 - 370 р.р. до н.е.) назвав найдрібніші частинки - "атомами"(в перекладі з грецької ’’неподільний").
1897 - 1898 р. дослідами доведено : атоми - мають складну будову.

будова атома

  • атом у нормальному стані електрично нейтральний : сумарний заряд усіх електронів рівний заряду ядра.
  • атоми різвих хімічних елементів відрізняються кількістю електронів, що обертаються навколо ядра.

До складу ядра входять:

  • протони ("+") 
  • нейтрони (незаряджені частинки)

Позитивний йон це атом, що втратив один або декілька електронів. Негативний йон - атом приєднав зайві електрони.

Електричний струм. Джерела струму

Електричний струм - направлений рух заряджених частинок.

схема руху частинокУмови існування

  • наявність "вільних " заряджених частинок (електронів);
  • існування електричних сил, які б рухали ці заряджені частннкн (існування електричного поля)

Джерело струму - пристрій , який створює електричне поле і довгий час його підтримує, в якому виробляється електрична енергія за рахунок перетворення в неї інших видів енергії ( механічної, хімічної, теплової і ін.):

  • гальванічні елементи
  • акумулятори,
  • термоелементи
  • фотоелементи
  • генератори ел. струму.

В будь - якому джерелі струму за рахунок сил неелектричного (некулонівського) походження виконується робота по розділенню позитивних "+" і негативних зарядів і їх накопи- ченню на електродах (полюсах) джерела струму.

термічні та гальванічні джерела струму

Електричне коло. Напрям струму. Дії струму.

Електричне коло - це джерело струму, приймач, пристрій для замикання і розмикання кіл, електричні вимірювальні прилади, з’єднані між собою провідниками.

Умовні позначення:

позначення частин електричного кола на схемі

Напрям електричного струму - від "+ "(позитивного) до "-"(негативного) полюса джерела струму.
Дії електричного струму : теплова, магнітна, хімічна, механічна, світлова, фізіологічна.

Сила струму

I - Cила струму - характеризує електричний струм в колі, тобто швидкість перенесення заряду частинками, які створюють струм, через поперечний переріз провідника.

сила струму - формула, розмірність, позначення

1А - це сила струму, за якої відрізки двох паралельних провідників завдовжки їм взаємодіють із силою 2-10-7 Н в вакуумі.

Умови існування струму :

  • наявність вільних (не зв'язаних з атомами) носіїв заряду;
  • наявність електричного поля в середині провідника;
  • наявність сторонніх сил неслектричного походження , які виконують роботу з
  • переміщення електричного заряду по замкненому контуру.

Електрична напруга

  U - напруга — визначає роботу, яку виконує електричний струм під час перенесення заряду в 1 Кулон на даній ділянці кола (між двома його точками)

Формуа розрахунку напруги

Вольт (В) - одиниця напруги

Розмірність напруги. Вольт дорівнює Джоуль поділено на Кулон

- чим більша напруга на ділянці кола, тим більша робота електричного струму;
- електричний струм в колі існує тоді, коли с напруга;
- напруга підтримується в колі джерелом струму .
Вольтметр - прилад для вимірювання напруги, він умикається в коло паралельно і приєднується безпосередньо до затискачів джерела струму.

Вольтметр

Електричний опір

Питомий опір. R - опір - характеризує протидію електричному струму в провіднику (взаємодія йонів і "вільних" електронів). Ом - одиниця опору - опір, який створює провідник струму в 1 Ампер при напрузі на його кінцях в 1 Вольт.

Розмірність опору. Ом дорівнює Вольт поділено на Ампер

R(опір) - залежить від матеріалу провідника ( р ),  його довжннн ( l ) та площі перерізу S.

формула розрахунку опору

p - питомий опір - характеризує електричні властивості речовини, з якої виготовлено провідник.

питомий опір, формула, розмірність, означення

Закон Ома

1826р. німецький фізик Ом:
Сила струму в однорідній ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки та обернено пропорційна її опору.

Формула розрахунку сили струму

графік залежності сили струму від напруги при сталому опорі (опір сталий)графік залежності сили струму від опору при сталій напрузі (напргуа стала)

Реостати - прилади для регулювання сили струму в колі.

реостат

Резистор - прилад, призначений для зміни опору у електричному колі.

резистор

Послідовне і паралельне з'єднання провідників

Послідовне з'єднання - кінці першого провідника з’єднано з початком другого, кінець другого з початком третього і т.д.

Послідовне з'єднання

Закони послідовного сполучення опорів:

Послідовне сполучення опорів

Паралельне з’єднання - початки всіх провідників приєднуються до однієї точки кола, а їхні кінці - до йншої.

паралельне з'єднання опорів

Закони послідовного сполучення опорів:


загрузка...
загрузка...

Категорія: Фізика