Презентация на тему "Законы постоянного тока"

Содержание

• 
  Слайд 1

  Законы постоянного тока

  1. Электрический ток. Условия существования и характеристики. 2. Источник тока. Сторонние силы. Э.Д.С., напряжение, разность потенциалов, сопротивление. 3. Закон Ома. 4. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца. Правила Кирхгофа. Литература. 1. Трофимова Т.И. Курс физики. - § 96 – 101. 2. Савельев И. В. Курс общей физики, том 2. - § 31 - 37 . 3. Касьянов В. А. Физика, 11 класс. - § 1 - 15

• 
  Слайд 2
  

  Электродинамика - раздел учения об электричестве, в котором рассматриваются явления и процессы, обусловленные движением электрических зарядов

  Электрическим токомназывается упорядоченное движение электрических зарядов. За направление тока принимают направление движения положительных зарядов. Сила токаI – скалярная величина, численно равная заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени.Единица силы тока – 1 А = 1 Кл/c. Для постоянного тока Для переменного тока Это мгновенная сила тока.

• 
  Слайд 3
  

  Плотность тока j - векторная величина, численно равная силе тока, проходящего через единицу площади поперечного сечения проводника или равная электрическому заряду, проходящему за единицу времени через единицу площади поперечного сечения проводника. Для постоянного тока I, текущего перпендикулярно сечению S проводника Направление вектора плотности тока j совпадает с направлением тока.Единица измерения – 1 А/м2

• 
  Слайд 4

  Формула силы и плотности тока

• 
  Слайд 5
  

  e - величина заряда каждого носителя n - концентрация свободных носителей заряда v - средняя скорость свободных носителй заряда (дрейфовая скорость) S - площадь поперечного сечения проводника Условия возникновения и существования электрического тока Наличие свободных носителей заряда. Наличие электрического поля. Для существования постоянного тока необходимо наличие в цепи устройства, способного создавать и поддерживать разность потенциалов за счёт сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками тока.

• 
  Слайд 6
  

  Сторонние силы – силы неэлектростатической природы, действующие на свободные заряды со стороны источников тока

  Под действием сторонних сил свободные заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля.

• 
  Слайд 7
  

  Электродвижущая сила (Э.Д.С.) – физическая величина, равная работе, которую совершают сторонние силы источника тока при перемещении единичного положительного заряда. Разность потенциалов между концами однородного участка цепи 1 - 2 - это величина, равная работе, которую совершают электростатические силы при перемещении единичного положительного заряда на этом участке цепи

• 
  Слайд 8
  

  Неоднородный участок электрической цепи – участок цепи, содержащий один или несколько источников тока. Напряжение на неоднородном участке цепи1 – 2 - величина, равная работе, совершаемой электростатическими силами и сторонними силами источника тока при перемещении единичного положительного заряда на данном участке цепи.

• 
  Слайд 9
  

  Георг Симон Ом 1789 - 1854

• 
  Слайд 10

  Закон Ома для однородного участка цепи

  Сила тока в проводнике Iпрямо пропорциональна приложенному напряжению U и обратно пропорциональна сопротивлению проводникаR.

• 
  Слайд 11

  Закон Ома в дифференциальной форме

• 
  Слайд 12

  Закон Ома для полной или замкнутой цепи

  Сила тока в замкнутой цепи равна отношению Э.Д.С. источника тока к полному сопротивлению всей цепи. ε– э.д.с. источника тока R - сопротивление внешней цепи r - внутреннее сопротивление источника тока

• 
  Слайд 13

  Закон Ома для неоднородного участка цепи

  Произведение силы тока Iна сопротивление участка цепи R равно сумме разности потенциалов на этом участке и э.д.с. всех источников тока, включенных на данном участке цепи. R - полное сопротивление участка цепи

• 
  Слайд 14

  Температурная зависимость сопротивления

  Сопротивление – способность (свойство) проводника противодействовать протеканию электрического тока. Причина.При движении по проводнику свободные носители заряда сталкиваются с частицами (атомами, молекулами, дефектами структуры), которые совершают тепловое движение. α - температурный коэффициент сопротивления

• 
  Слайд 15

  Модель движения электронов в металле

  Внешнее поле отсутствует Внешнее поле создано

• 
  Слайд 16

  Сверхпроводимость

  a - металл, b - сверхпроводник

• 
  Слайд 17

  Соединение проводников

  Последовательное и параллельное соединение проводников

• 
  Слайд 18

  Правила Кирхгофа

• 
  Слайд 19
  

  Первое правило Кирхгофа. Алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю. Второе правило Кирхгофа. В любом замкнутом контуре сложной цепи алгебраическая сумма произведений сил токов Ikна сопротивления Rkсоответствующих участков этого контура равна алгебраической сумме э.д.с εk , встречающихся в контуре.

• 
  Слайд 20
  
• 
  Слайд 21

  Работа и мощность электрического тока

  Если напряжение и ток изменяются Если напряжение и ток постоянные

• 
  Слайд 22
  

  Мощность тока P - работа, совершаемая электрическим током за единицу времени. Единица измерения - 1 Вт

  В случае постоянного тока В случае переменного тока Справедлива для переменного и постоянного тока

• 
  Слайд 23
  

  Закон Джоуля – Ленца ( в интегральной форме). Определяет количество теплоты, которое выделяет проводник с током в окружающую среду.

  QТ - количество теплоты, выделившееся в проводнике I- сила тока U- напряжение на концах проводника R- сопротивление проводника t - время прохождения тока

• 
  Слайд 24

  Закон Джоуля – Ленца в дифференциальной форме

  Выделим в проводнике элементарный цилиндр, ось которого совпадает с направлением тока.

• 
  Слайд 25
  

  По закону Джоуля - Ленца за время dt в этом объёме выделяется количество теплоты

• 
  Слайд 26
  

  w - удельная тепловая мощность. Количество теплоты, выделяемое за единицу времени в единице объёма проводника при прохождении по нему тока

• 
  Слайд 27

  Коэффициент полезного действия источника тока

  В цепи из источника тока с э.д.с. ε и внутренним сопротивлением r , замкнутой на нагрузку R , течёт ток I . Po = I . ε - мощность, развиваемая источником. Полная мощность. P = I 2. R - мощность, выделяемая во внешней цепи. Полезная мощность. I 2. r - мощность, выделяемая на внутреннем сопротивлении r

• 
  Слайд 28
  

  К. П. Д . источника тока равен отношению мощности P, выделяемой во внешней цепи, к полной мощности Po, развиваемой источником.

  Эта формула справедлива при любом потребителе энергии

• 
  Слайд 29
  

  Если во внешней цепи только проводник с активным сопротивлением R , то вся энергия источника тока выделяется в виде тепла. В этом случае