Вопрос № 5 Постоянный электрический ток.

Электрический ток- это направленное движение электрических зарядов. Для существования электрического тока необходимо выполнение следующих условий:

1)Наличие свободных эл-х зарядов;

2) Наличие электрического поля, энергия которого каким то образом восполнялась бы, и расходовалась бы на упорядоченное движение зарядов (наличие так называемого источника тока).

За направление электрического тока условно принимается направление движения положительных зарядов.

Количественной мерой электрического тока является сила тока «J» - это заряд, который протекает через поперечное сечение проводника в единицу времени (за 1 секунду)

J = dq / dt (3.8)

Для постоянного тока, не изменяющегося во времени:

J = q / t (3.9) (J) = А

Плотностью тока называется физическая величина, определяемая зарядом, протекающим в единицу времени через единичную площадку, расположенную перпендикулярно направлению движения заряженных частиц. J = dJ / ds * n (3.10)

n - направление внешней нормали площадки ds

Для постоянного тока: j = J / S (3.11)

Вопрос № 7 Сторонние силы. Электродвижущая сила.

Если на электрические заряды действует только электрическое поле, то будет наблюдаться перемещение заряженных частиц из точки с большим потенциалом в точку с меньшим потенциалом до тех пор, пока потенциалы не выровняются, следовательно для постоянного движения зарядов необходимо специальное устройство, так называемый «источник тока», в котором создаётся и постоянно поддерживается постоянная разность потенциалов за счёт сил неэлектрического происхождения.

Пример: В аккумуляторах - за счёт химических реакций; в гидроэл-х станциях за счёт кинетической энергии падающей воды и т.д.

Эти силы называются сторонними силами.

Сторонние силы совершают работу по перемещению эл-х зарядов против сил электрического поля.

Работа сторонних сил о перемещению единичного положительного заряда против сил электрического поля называется электродвижущей силой (Э.Д.С.)

Е = А_ст / q (3.12)

По аналогии с электрической силой введём понятие напряжённости сторонних сил.

Напряжённостью сторонних сил называют отношение сторонних сил к величине заряда:

Е_ст = F_ст / q (3.13)

Напряжением между двумя точками называется работа по перемещению одиночного положительного заряда из точки «1» в точку «2», совершённую как электрическими, так и сторонними силами.

U₁₂ = A / q + A_ст / q (3.14)

U₁₂ = φ₁ – φ₂ + ε₁₂ (3.15)

Участок электрической сети, содержащий ЭДС называется неоднородным участком сети.

Однородным участком сети называется участок сети, не содержащий источника ЭДС.

Вопрос № 6 Закон Ома для однородного участка сети.

Для однородного участка цепи напряжение на концах участка равно разности потенциалов.

Сила тока на участке цепи прямопропорционально напряжению на концах участка и обратнопропорционально сопротивлению участка.

J = U / R (3.16), где U-напряжение, а R –эл. сопротивление.

Сопротивление проводника не зависит ни от тока, ни от напряжения, а зависит только от формы, геометрических размеров проводника, и материала, из которого изготовлен проводник.

R = ρ * (l / S) (3.17)

l - длина проводника

S - площадь поперечного сечения

«РО» - удельное сопротивление проводника, которое зависит от материала проводника.

G = 1 / R – проводимость.

Удельная проводимость: «гамма» = 1/»РО»

Как сопротивение проводника, так и удельное сопротивление вещества зависят от температуры:

R = R₀ (1 + αt⁰ ) (3.18),

«РО» = «РО»₀ (1 + αt⁰) (3.19),

R («РО») - сопротивление (удельное сопротивление) при температуре t⁰

R₀ («РО»₀) - это сопротивление (удельное сопротивление) при ноле градусов.

α - температурный коэффициент сопротивления.

t⁰ - температура в градусах цельсия.

«При понижении температуры до температур, близких к абсолютному «0» (-273 С) электрическое сопротивление скачком уменьшится до «0», это явление называется сверхпроводимостью»