Електричні явища. Теорія та приклади розв'язування задач
В природі існує два види зарядів:
"+" - позитивний
"-" - негативний
Різнойменні - притягуються.
Однойменні - відштовхуються
q - електричний заряд, він характеризує властивість тіл вступати в електричну взаємодію.
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.
k - коефіцієнт пропорційності, його значення визначено експерементально:
Електрон. Будова атома.
Електрон (е) - частинка, яка має найменше значення електричного засяду:
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.
- 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.
Умови 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.
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:
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.
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)
Вольт (В) - одиниця напруги
- 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.
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.
R(опір) - залежить від матеріалу провідника ( р ), його довжннн ( l ) та площі перерізу S.
p - питомий опір - характеризує електричні властивості речовини, з якої виготовлено провідник.
Закон Ома
1826р. німецький фізик Ом:
Сила струму в однорідній ділянці кола прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки та обернено пропорційна її опору.
Реостати - прилади для регулювання сили струму в колі.
Резистор - прилад, призначений для зміни опору у електричному колі.
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.
Закони послідовного сполучення опорів:
Паралельне з’єднання - початки всіх провідників приєднуються до однієї точки кола, а їхні кінці - до йншої.
Закони послідовного сполучення опорів:
Автор: admin от 1-03-2013, 13:21, Переглядів: 14322