Презентация по физике на тему "Постоянный ток"

Постоянный ток
Током называют направленное движение заряженных частиц (электронов,ионов).
Условием существования тока являются : 1.наличие в среде свободных заряженных частиц
2.наличие разности потенциалов (напряжения) между двумя точками среды.

Сила тока.
Силой тока ( I )называют заряд (q) ,проходящий через поперечное сечение проводника за 1 единицу времени. 𝑰=𝒒 если 𝒕=𝟏
𝑰= 𝒒 𝒕
Сила тока измеряется в Амперах, 1 А= Кл с
прибор для измерения силы тока−амперметр, который включается в цепь последовательно.

Ток направлен от + к минусу

Сопротивление проводника.( R )
Электроны, движущиеся направленно в проводнике, «сталкиваются» с ионами кристаллической решетки металла.в результате чего скорость их уменьшается,уменьшается и сила тока.Так проводник оказывает сопротивление току.

Сопротивление - это мера противодействия проводника току (т.е.-движению заряженных частиц).

С.зависит от материала проводника,длины его (l ),площади поперечного сечения (S) и температуры (to).
R= ρ l 𝑺 , где ρ –удельное сопротивление проводника

ρ = ρо(1+𝜶𝒕𝒐) , где 𝜶-термический коэффициент сопротивления

Закон Ома для участка цепи
Сила тока на участке цепи ( I ) прямо пропорциональна напряжению на концах участка (U ) и обратно пропорциональна сопротивлению участка ( R ): 𝑰= 𝑼 𝑹
R
U
I
+
-

Закон Ома для полной цепи (полная цепь это цепь которая содержит источник тока)
Сила тока прямо пропорциональна ЭДС источника тока (Е ) и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи (R+r)
I= 𝑬 𝑹+𝒓
r-сопротивление источника тока
R-сопротивление внешней цепи
Е-электродвижущая сила источника тока

Электродвижущая сила (ЭДС)
ЭДС называют работу сторонней силы, которая перемещает внутри источника тока отрицательные частицы к отрицательному полюсу источника. E= 𝑨 𝒒 𝑬 = Дж Кл = В (Вольт)
+
-
-
-
+
F
Сторонняя сила - это не сила электрического поля

Работа тока
Работа тока →~ силе тока (I ), напряжению ( U ) и времени ( t ) A=IUt 1Дж = АВс
При совершении работы током проводник нагревается.
Количество теплоты Q выделяемое током в проводнике →~ квадрату силы тока I сопротивлению R проводника и времени t

Q=I2Rt это закон Джоуля-Ленца

Мощность тока
Мощностью называют работу за единицу времени
т.е. А=Р ,если t=1c
P= 𝑨 𝒕 𝑃 = Дж с =Вт (Ватт)
т.к. А=IUt , то P= 𝐼𝑈𝑡 𝑡 =IU P=IU
если U=IR ,то P=I2R
если I= 𝐼 𝑅 ,то P= 𝑼𝟐 𝑹

Последовательное соединение проводников
1.Сила тока одинакова на каждом участке. I1=I2

2.Сопротивление цепи равно сумме сопротивлений участков R=R1+R2

3.Напряжение на концах цепи равно сумме напряжений каждого участка. U=U1+U2

4.Напряжение на участке прямо пропорционально сопротивлению участка. 𝑼𝟏 𝑼𝟐 = 𝑹𝟏 𝑹𝟐
R1
R2

Последовательное соединение проводников
Задача 1:Определить полное сопротивление цепи,силу тока на каждом сопротивлении и во всей цепи,падение напряжения на каждом сопротивлении,если напряжение на концах цепи АВ равно 24 В.

1.Рассчитаем полное сопротивление цепи по формуле R=R1+R2
R=2Ом+6Ом=8Ом
2.Силу тока в цепи находим по формуле закона Ома для участка цепи: I= 𝑈 𝑅
I= 24В 8Ом =3А
3.В последовательной цепи сила тока одинакова на каждом сопротивлении т.е. I=I1=I2 ,а значит I1=3A ,I2=3A
4.Напряжение на участке цепи из закона Ома U=IR,
Тогда U1=IR1 , U2=IR2 ,подставляем значения тока и сопротивления получаем U1=3А∙2Ом=6В ,а U2=3А∙6Ом=18В
Кстати ,UAB=U1+U2 , проверяем: UAB=6B+18B=24B

Последовательное соединение проводников
Задача 2:Определить полное сопротивление цепи,силу тока на сопротивлении R2 ,силу тока в цепи,напряжение на сопротивлении R1 и на R2,а также напряжение на концах цепи АВ. Решить самостоятельно,опираясь на решение предыдущей задачи.

Параллельное соединение проводников
1. Напряжение на каждом участке одинаково. U1=U2

2.Проводимость цепи равно сумме проводимостей участков 1/R=1/R1+1/R2 g=g1+g2 g=1/R

3. Сила тока в цепи равнa сумме токов каждого участка. I=I1+I2

4.Сила тока на участке обратно пропорциональна сопротивлению участка. 𝑰𝟏 𝑰𝟐 = 𝑹𝟐 𝑹𝟏
R1
R2

Параллельное соединение проводников
Задача 3:Определить полное сопротивление цепи,напряжение на сопротивле-нии R1 и на сопротивлении R2 ,силу тока на R1 и на R2, а также полный ток в цепи,если напряжение на концах цепи 32 В.



Решение:1.Общее сопротивление цепи находим по формуле:
1 𝑅 = 1 𝑅1 + 1 𝑅2 = 𝑅1+𝑅2 𝑅1𝑅2 => R= 𝑅1∙𝑅2 𝑅1+ 𝑅2 , R= 2 Ом∙8 Ом2 2 Ом+8 Ом = 16 Ом2 10 Ом =1,6 Ом

2.т.к.сопротивления 𝑅1и 𝑅2 соединены параллельно,то напряжение на концах их одинаковы и равны приложенному к концам цепи напряжению UAB=U1+U2
Значит U1= 32 В , U2=32 В, UAB=32 В
3. Силу тока находим по формуле закона Ома для участка цепи : I= 𝑈 𝑅 ,
сила тока на R1 I1= 𝑈1 𝑅1 , I1= 32 В 2 Ом =16 А ,сила тока на R2 I2= 𝑈2 𝑅2 или I2= 32 В 8 Ом =4А
4.Полный ток в цепи равен сумме токов I=I1+I2 Подставив значения токов получим I=16A+4A=20A

Параллельное соединение проводников
Задача 4:Определить полное сопротивление параллельной цепи,напряжение на сопротивлении R1 и R2,силу тока на R1 и силу тока в цепи,если сила тока на сопротивлении R1 равна 2А.

Задача 5:Найти сопротивление цепи ,силу тока и напряжение на каждом сопротивлении,полный ток,если напряжение на концах цепи 10 В,а все сопротивления равны по 1 Ом.