ТОП 10:

Електричний струм. Рівняння неперервності. Закон Ома. Опір провідників»



Закон Ома для ділянки кола. Опір провідників.
Послідовне та паралельне з'єднання провідників

Німецький фізик Георг Ом 1827 року помітив, що відношення напруги U між кінцями металевого провідника, що є ділянкою електричного кола, до сили струму І в колі - величина постійна:

.

Цю величину R називають електричним опором провідника. У СІ [R] = Ом. Електричний опір 1 Ом має така ділянка кола, на якій напруга дорівнює 1 В, якщо сила струму 1А

.

Опір - це основна електрична характеристика провідника. Він виражає міру протидії речовини провідника напрямленому рухові вільних заряджених частинок у ньому.

Експерименти показали, що електричний опір провідника R прямо пропорційний його довжині l і обернено пропорційний площі поперечного перерізу S:

.

Сталий для речовини параметр r називають питомим опором цієї речовини. Питомий опір залежить від фізичних властивостей речовини, її стану, наявності домішок. Наприклад, у металевих провідниках наявність домішок збільшує питомий опір. Числове значення питомого опору дорівнює опору провідника завдовжки 1 м з площею поперечного перерізу 1 м2. У СІ питомий опір вимірюють в омах на метр: [r] = Ом·м. Значення питомого опору речовини занесено до таблиць

Експериментально встановлену залежність сили струму I від напруги U і електричного опору R частини кола називають законом Ома для ділянки кола: сила струму I прямо пропорційна напрузі U і обернено пропорційна електричному опору R однорідної ділянки кола:

. (4.2.3)

Графічну залежність сили струму від напруги називають вольт-амперною характеристикою. Відповідно до закону Ома для провідника з опором R така залежність прямолінійна. Нахил прямої залежить від опору ділянки кола (рис. 4.2.3).

Із формули (4.2.3) знайдемо, що U = IR. Величину U = IR, яка дорівнює добутку сили струму в провіднику на опір цього провідника, називають спадом напруги на даному провіднику. Спад напруги чисельно дорівнює напрузі тільки в тому разі, коли в провіднику не відбувається ніяких інших перетворень електричної енергії, крім її переходу у внутрішню енергію з виділенням теплоти.

Провідники в електричних колах постійного струму можуть з'єднуватись послідовно і паралельно. У разі послідовного з'єднання провідників кінець першого провідника з'єднується з початком другого і т.д. (рис. 4.2.4).

При цьому сила струму однакова в усіх провідниках, а напруга на кінцях всього кола дорівнює сумі напруг на кожному з провідників. Загальний опір кола дорівнює сумі опорів його окремих ділянок:

Iзаг. = І1 = І2 = … = Іn,

Uзаг. = U1 + U2 + … + Un,

Rзаг. = R1 + R2 + … + Rn.

У разі паралельного з'єднання початки і кінці провідників мають спільні точки приєднання до джерела струму (рис. 4.2.5).

Властивості цього з'єднання такі:

1) усі опори знаходяться під однаковими напругами Uзаг. = U1 = U2 = … = Un.

2) загальний струм, який подається на вузол, дорівнює сумі струмів, які виходять з нього: Iзаг. = І1 + І2 + … + Іn.

3) величина, що дорівнює оберненому значенню опору, дорівнює сумі величин, обернених опорам розгалужень: .

Паралельне з'єднання провідників широко застосовують для під'єднання ламп електричного освітлення і побутових електроприладів до мережі. Прикладом послідовного з'єднання провідників є з'єднання лампочок ялинкових гірлянд.

ü Задачі.

ü Самостійно розв’язати задачі:

ü Питання самоконтролю:

1. Поняття електричного струму.

2. Поняття носіїв заряду. Класифікація речовин в залежності від носіїв заряду.

3. Поняття струму провідності.

4. Конвекційний електричний струм.

5. Струму поляризації.

6. Сила струму.

7. Стаціонарний або постійний електричний струм.

8. Густина електричного струму.

9. Одиниця вимірювання сили струму.

10. Одиниця вимірювання електричного заряду.

11. Рівняння неперервності або нерозривності постійного струму.

12. Закон Ома.

13. Електричний опір провідника.

14. Температурний коефіцієнт опору провідника.

15. Питомий опір металу.

16. Питома провідність або питома електропровідність.

17. Закон Ома в диференціальній формі.

18. Диференціальна електропровідність.

19. Нелінійні провідники або нелінійні елементи.

Література :

Посібник №1.Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За ред. І.М. Кучерука. - [2-е вид., випр.] - К.: Техніка, 2006. - 532 с. - Т.1: Механіка. Молекулярна фізика і термодинаміка

Посібник №2. Кучерук Ї.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За пр. І.М. Кучерука. – [2-е вид., ипр..] — К.: Техніка, 2006. – 452 с. – Т.2: Електрика і магнетизм.

Посібник № 3. Кучерук І.М., Горбачук І.Т., Луцик П.П. Загальний курс фізики: У 3-х т. / За ред. І.М. Кучерука. - [2-е вид., зипр.] -К.: Техніка, 2006. - 518 с. - Т.З: Оптика. Квантова фізика.

Посібник №4. П.П. Чолпан Основи фізики: навч. Посібник: - К. Вища шк., 1995.- 488 с. : іл.

Посібник №5.І.П. Гаркуша, І.Т. Горбачук, В.П. Курінний та ін.; за заг. ред. І.П. Гаркуші./Загальний курс фізики: Зб. Задач./ К.Техніка,2003.-560с.

Л1 . Том 2, розділ 2, §2.1-2.2,с.105-110

Л5. Розділ 3, §3.5, с. 142-145

Самостійна робота №24







Последнее изменение этой страницы: 2017-02-10; Нарушение авторского права страницы

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.80.55.37 (0.005 с.)