Законы постоянного тока

1. Законы постоянного тока.

2. Электрический ток

Электрическим током
называется всякое
упорядоченное
движение носителей
зарядов.
За направление тока
принимают направление
движения положительно
заряженных частиц.
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. Задание на урок: Заполни таблицу

Физическая
величина
Сила тока
Напряжен
Сопротивл.
Удельное
сопртивл.
З-н Ома для
участка цепи
Обозначение
Формула
Единица
измерения
Физический
смысл
Дополнитель
ный материал

6. Сила тока

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

7.

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

8. Прибор для измерения

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

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.

Вольт-амперная характеристика
А
1
2
V
Для каждого проводника – твердого, жидкого,
газообразного – существует определённая зависимость
силы тока от напряжения. Эта зависимость называется
вольт - амперной характеристикой проводника
Впервые эту зависимость установил немецкий уч. Георг Ом
I
I
1
2
0
U
0
R

11. Постоянный ток

Ток называется постоянным, если сила тока и его
направление не изменяется с течением времени.
I
t

12. 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
Работа с формулой

13.

+
F
Е
-
I q n S
-е
0
I сила тока
q
0
заряд каждой частицы
N
n концентрация частиц
V
скорость частиц
S площать поперечного сечения

14. Плотность тока

I
j q n
0
S
j
A
м
2

15. Закон Ома для участка цепи

В 1826 году немецкий физик Георг Ом экспериментально
установил:
А
V
U
I
R
Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна
напряжению на концах этого участка и обратно
пропорциональна его сопротивлению

16. Сопротивление

Проводник имеет сопротивление в 1 Ом, если при
разности потенциалов 1В сила тока в нем 1А.
U
R
I
В
R Ом
А

17.

Сопротивление
Сопротивление металлов зависит от:
• Вида металла (различные кристаллические решетки)
• Длины проводника
• Площади поперечного сечения проводника

18. Сопротивление проводника

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

19.

Последовательное соединение
проводников
1
2
3
I общ I1 I 2 I 3 ...
U общ U1 U 2 U 3 ...
U Ed
Rобщ R1 R2 R3 ...
U общ
I
U1 U 2 U 3
...
I
I
I
q0 N
I
t

20.

Последовательное соединение
проводников
1
2
3
если R1 R2 R3 ..., то Rобщ NR
N число резисторов

21.

Параллельное соединение
проводников
1
2
3
I общ I1 I 2 I 3 ...
U общ U1 U 2 U 3 ...
U Ed
q0 N
I
t
1
1
1
1
... I общ I1 I 2 I 3 ...
Rобщ R1 R2 R3
U
U U U

22.

Параллельное соединение
проводников
1
2
3
если R1 R2 R3 ..., то Rобщ
N число резисторов
R
N

23. Найти общее сопротивление

24.

Измерение силы тока
амперметр
А
А
R
R
I
U
IR
R
I
А
R
U
IR I A
IA
U
IA
R RA
I R I A , если RA R

25.

Измерение силы тока
I
R
IА
Iш
А
Rш
Если предел измерения амперметра недостаточен для измерения силы тока на
участке цепи, используется шунт – резистор, включенный в цепь параллельно
амперметру. (Шунт предназначен для расширения предела измерения
амперметра).
I nI A
I IШ IА
I Ш RШ I А R A
RШ
IA
IA
RA
RA
RA
IШ
I I A n 1

26.

Измерение напряжения
вольтметр
V
R
U R U V
V
R
IR
IV
R
V
I
UR I R
RRV
U V I IV R I
R RV
U R UV , если RV R

27.

Измерение напряжения
R
V
RD
Если предел измерения вольтметра недостаточен для измерения напряжения на
участке цепи, используется добавочное сопротивление – резистор, включенный в
цепь последовательно с вольтметром. (Добавочное сопротивление предназначено
для расширения предела измерения вольтметра).
U nU V
U U D UV
UV U D
RV
RD
U UV
UD
RD RV
RV
n 1 RV
UV
UV

28.

Работа тока
A qU
A IUt
U
A I Rt
2
2
A Q
Q I Rt
2
U
A
t
R
q It
U
I
R

29.

Мощность тока
A
P
t
Р Вт
2
U
P IU I R
R
2

30.

Электродвижущая сила
Fк
Fк
Характеристики
источника тока:
•Электродвижущая
сила (ЭДС)
Fст
Fк
Aст
q
В
•Внутреннее сопротивление
r Ом

31.

Закон Ома для полной цепи
,r
Aст q
q I t
R
Aст I t
I
R r
Q I R t I r t
IR Ir
Aст Q
IR U
2
2
I t I R t I r t
IR Ir
2
2
U Ir

32.

Закон Ома для полной цепи
0
0
1 , r1
R1
2 , r2
R3
R2
3 , r3
1 1 2 2 3 3
II
RR11 RR22 RR33 rr11 rr22 rr33

33.

Закон Ома для полной цепи
•Если I>0, то направление тока совпадает с направлением обхода
•Если I<0, то направление тока противоположно направлению обхода