Закон Ома, сопротивление проводников

Металлический проводник, подключенный к источнику тока является примером однородного участка цепи.

Немецкий физик Георг Симон Ом экспериментально изучил зависимость силы тока в металлических проводниках от напряжения, пришел к выводу: если состояние проводника с течением времени не меняется, а его температура постоянна, то для каждого проводника существует однозначная связь между I и U - вольт-амперная характеристика.

Закон Ома для участка цепи:

Электрическое сопротивление проводника

Это физическая скалярная величина, характеризующая свойство проводника уменьшать скорость упорядоченного движения свободных зарядов.

Сопротивление однородного металлического проводника постоянного сечения зависит от его геометрических размеров, формы и вещества, из которого изготовлен проводник.

Удельное сопротивление проводника зависит от рода вещества и его состояния, например, температуры. Удельное сопротивление для определенного вещества имеет постоянное табличное значение.

Величина, обратная сопротивлению, называется электрической проводимостью данного проводника.

Параллельное и последовательное соединение проводников

Резистор - элемент электрической цепи, характеризуемый только сопротивлением электрическому току. На схемах резистор обозначается прямоугольником:

Реостат - прибор, служащий для регулировки и получения требуемой величины сопротивления. Обозначение на схемах:

Закон Ома 1) однородный участок цепи: , 2) полная цепь (замкнутая): .

Законы постоянного тока
	Сила тока и производная от силы тока, концентрации и др. ед.	А (Кл, с); А (Кл, м-3, м/с, м2)
	Электрическое напряжение	В (Дж, Кл)
	Электрическое сопротивление для участка цепи	Ом (В, А)
	Электрическое сопротивление проводника	Ом (Ом мм2/м, мм2, м)
I=I1=I2 R=R1+R2 U=U1+U2	Последовательное соединение проводников	А Ом В
I=I1+I2 U=U1=U2	Параллельное соединение проводников	А В   Ом
U=U1+U2 q=q1=q2	Последовательное соединение конденсаторов	Ф   В   Кл
С=С1+С2 U=U1=U2 q=q1+q2	Параллельное соединение конденсаторов	Ф В   Кл
A=Uq=UIt	Работа электрического тока	Дж (В, Кл; В, А, с)

 

 

Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Прохождение электрического тока по проводнику представляет собой процесс упорядоченного движения зарядов в электрическом поле, существующем в проводнике. При этом силы электрического поля, действующие на заряды, совершают работу. Назовем эту работу “работой тока” (A_эл.) и рассчитаем ее на участке цепи 1-2, содержащем сопротивление R (см. рисунок).

Из электростатики известно, что A_эл. = q*(φ ₁ - φ ₂).

q = I*t; U = I*R; U = φ ₁ - φ ₂

где

	t - время прохождения тока,
	q - заряд, прошедший от точки с потенциалом  1 до точки с потенциалом 2.

Следовательно, работу тока можно вычислить с помощью следующего соотношения:

A_эл. = I*U*t = I²*R*t = U²*t/R.

Мощностью (N_эл.) называется работа, совершаемая током за единицу времени:

N_эл. = A_эл./t.

Следовательно,

Мощность тока

Мощность электрического тока на опыте определяется с помощью амперметра и вольтметра или специального прибора – ваттметра.

Закон Джоуля-Ленца

Если по активному сопротивлению (проводнику) течет постоянный ток, то работа тока на этом участке идет на преобразование электрической энергии во внутреннюю. Увеличение внутренней энергии проводника приводит к повышению его температуры (проводник нагревается).

По закону сохранения энергии количество теплоты (Q), выделяющееся в проводнике при прохождении электрического тока, равно работе тока: Q = A_эл.

Следовательно,

Закон Джоуля-Ленца. Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду,

Гармонические колебания. Пружинный, математический маятник.

Гармонические колебания – колебания, при которых изменения физических величин происходит по закону синуса или косинуса (гармоническому закону).

или , .

- амплитуда колебаний, - частота колебаний, - начальные фазы колебаний, - фаза колебаний.

Математический маятник – материальная точка, подвешенная на невесомой нерастяжимой нити, на которой подвешен груз, масса которого сосредоточена в одной материальной точке

 

.

 

 

Пружинный маятник.

Пружинный маятник — механическая система, состоящая из пружины с коэффициентом упругости (жёсткостью) k (закон Гука), один конец которой жёстко закреплён, а на втором находится груз массы m.

Период колебаний пружинного маятника может быть вычислен по следующей формуле:

{\displaystyle T=2\pi {\sqrt {\frac {m}{k}}}}.

.

39. Основные законы оптики. Полное отражение.

Законы отражения света формулируются так: а) луч падающий, луч отраженный и перпендикуляр, восставленный из точки падения луча, лежат в одной плоскости; б) угол отражения равен углу падения.

Законы преломления света формулируются так: а) луч падающий, преломленный и перпендикуляр к границе раздела двух сред, восставленный в точке падения луча, лежат в одной плоскости; б) отношение синусов угла падения и угла преломления есть величина постоянная, равная относительному показателю преломления данных двух сред.

 

- закон Снеллидса.

 

Относительным показателем преломления второй среды относительно первой называется отношение скоростей света и соответственно в первой и второй средах.

Полное внутреннее отражение наблюдается при переходе света из среды оптически более плотной в оптически менее плотную среду.

Явление полного отражения можно наблюдать на примере. Если налить в стакан воду и поднять её выше уровня глаз, то поверхность воды при рассмотрении её снизу кажется посеребрённой вследствие полного отражения света.

⇐ Предыдущая123456789Следующая ⇒

Поделиться: