Законы постоянного тока

1. Законы постоянного тока.

2.

Электрический ток.
В металлах, которые имеют кристаллическую структуру свободными
носителями заряда являются электроны проводимости.
Хаотичное (беспорядочное) движение электронов между ионами
кристаллической решетки не является электрическим током.
Для
возникновения
тока
необходимо
наличие
внешнего
электрического поля.
Электрический ток (А. Ампер, 1820 г.) – это упорядоченное
движение «свободных» электронов.
Силой тока называют отношение заряда (q), прошедшего через
поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени
Δt к этому промежутку.
Сила тока измеряется в амперах (А), мА, мкА.
F
F
Е

3. Условия, необходимые для существования электрического тока:

наличие свободных заряженных частиц;
наличие электрического поля, действующего на
заряженные частицы с силой F qE, создающего и
поддерживающего их упорядоченное движение.
(свободные электроны по инерции , без действия силы,
перемещаться не могут из-за тормозящего воздействия на
них кристаллической решетки).

4. Действия тока:

проводник, по которому течет ток, нагревается( кроме
сверхпроводников);
- проявляется только у электролитов, на электродах выделяются
вещества, входящие в состав электролита (ток может изменить
химический состав проводника);
ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и
намагниченные тела.
Действия тока
Тепловое
Химическое
Магнитное

5. Сила тока

– это физическая величина, численно равная
отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение
проводника за некоторый промежуток времени к значению
этого промежутка.
q
I
t
Для измерения используют амперметр
Подключение: последовательно, «+» клемму амперметра
с «+» полюсом источника тока
А

6.

Сила тока
S
t
I q0 nS
q
I
t
q q 0 N
N nV
V S t

7. Прибор для измерения

Амперметр
На схеме
А
Амперметр включается в
цепь последовательно с
тем прибором, силу тока в
котором нужно измерить.
А

8.

Источники тока. Напряжение.
Необходимым условием существования тока является наличие источника тока.
В источнике тока совершается работа электрического поля по «разделению»
заряженных частиц на (+) и (-).
Эта работа приводит к возникновению разности потенциалов на концах
проводника.
Чем больше эта разность – тем больше напряжение в цепи постоянного тока (U,
Дж/Кл, В).
Напряжение – это физическая величина,
равная отношению работы сил
электрического поля по перемещению
заряда к величине этого заряда.

9. Напряжение

Электрическое поле совершает работу, заставляя заряженные частицы
перемещаться по проводнику, следовательно оно совершает работу.
Напряжение - физическая величина равная отношению работы поля по
перемещению электрического заряда к значению этого заряда.
Для измерения используют Вольтметр.
Подключение: параллельное, к тем точкам цепи, между которыми надо
измерить напряжение.
V

10. Постоянный ток

Ток называется постоянным, если сила тока и его
направление не изменяется с течением времени.
I
t
Единица измерения
1 Ампер (А) равен силе постоянного
тока, при котором через любое
конечное сечение проводника за 1с
протекает 1Кл электричества.
Кл
I
1A
с

11. Плотность тока

I
j q n
0
S
j
A
м
2

12. Сопротивление

Проводник имеет сопротивление в 1 Ом, если при разности
потенциалов 1В сила тока в нем 1А.
U
R
I
В
R Ом
А
Сопротивление металлов зависит от:
•Вида металла (различные кристаллические
решетки)
•Длины проводника
•Площади поперечного сечения проводника

13. Сопротивление проводника

l
R
S
l длина проводника
S площадь поперечного сечения проводника
удельное сопротивление проводника
Ом мм
RS
;
l
м
2

14.

Задачи
Какую работу совершит электрический ток в электродвигателе вентилятора за
20 мин, если сила тока в цепи 0,2 А, а напряжение 12 В?
1. Какую работу совершит электрический ток в паяльнике за 30 мин, если
сопротивление паяльника 40 Ом, а сила тока в цепи 3 А?
2.Сколько времени работал электродвигатель игрушечной машины, если
при напряжении 12 В и силе тока 0,1 А электрический ток совершил работу
360 Дж?
3.Рассчитайте расход энергии электрической лампой, включенной на 10
мин в сеть напряжением 127 В, если сила тока в лампе 0,5 А.