Тема 7: Закон Ома. З‘єднання провідників
Закон Ома для ділянки кола: сила струму прямо пропорційна напрузі та обернено пропорційна опору
Опір – це величина R, що характеризує протидію електричному струму в провіднику, що обумовлена внутрішньою будовою і хаотичним рухом його частинок. [R]=Ом
Опір провідника залежить від:
Типу речовини
Величину ρ, що характеризує залежність опору від типу речовини і зовнішніх умов, називають питомим опором.
Площі поперечного перерізу S
Довжини провідника l
Температури
α - температурний коефіцієнт опору (залежить від типу речовини і зовнішніх умов )
При наближенні температури до абсолютного нуля опір провідників наближається до
певного граничного значення, відмінного від нуля. Проте деякі матеріали при певній температурі мають нульовий опір. Такі речовини називають надпровідниками.
Надпровідність – явище зникнення опору провідника при низьких температурах.
У звичайних провідниках електричний струм створює теплову дію. При проходженні через речовину заряджені частинки натикаються на частинки речовини збільшуючи їх енергію, тим самим підвищують і температуру речовини. Тобто частина електричної енергії втрачається на теплову дію струму. В надпровідниках можна отримати циркуляцію струму без витрат на нагрівання речовини.
З‘єднання споживачів.
Споживачі
електричної енергії можуть розміщуватися
у колі в різних комбінаціях. Проте
замість усіх споживачів можна вибрати
один опір, при підключенні якого напруга
і сила струму в колі залишаться незмінною.
Такий опір називають еквівалентним
і визначають із закону Ома:
Розрахунок основних характеристик кола:
Послідовне з‘єднання. |
Паралельне з‘єднання. |
I1=I2=I3=Const |
I=I1+I2+I3 |
U=U1+U2+U3 |
U=U1=U2=U3 |
R=R1+R2+R3 |
|
Тема 8: Магнітне поле
Магнітне поле – це поле, через яке здійснюється взаємодія електричних струмів, що знаходяться на відстані один від одного.
Магнітне поле виникає навколо будь-якої рухомої зарядженої частинки. Оскільки електричний струм – це направлений рух електронів (чи інших заряджених частинок), то при проходженні струму в провіднику навколо кожного електрона виникає магнітне поле. І оскільки електрони рухаються в одному напрямку їхні магнітні поля накладаються і підсилюється. Таким чином навколо провідника виникає загальне магнітне поле.
При накладанні магнітних полів струмів однакового напрямку магнітне поле підсилюється, а протилежних напрямків – послаблюється.
Існують природні матеріали, в яких магнітне поле існує і без проходження струму. Такі речовини називають природними магнітами. Магнітне поле магніту створюється внаслідок мікрострумів всередині речовини, які зумовлені рухом електронів в атомах. Величина магнітного поля залежить від типу речовини.
Речовина має сильне магнітне поле, якщо її атоми розміщені впорядковано (мікроструми однаково направлені) і підсилюють один одного. Намагнітити речовину можна шляхом внесення її в магнітне поле.
Постійний магніт – це тіло, яке зберігає свою намагніченість після виходу з магнітного поля.
Будь який магніт має два полюси : північний і південний.
Різнойменні полюси притягуються, однойменні - відштовхуються.
Магнітне поле умовно зображають магнітними силовими лініями – лініями індукції.
Лінія індукції – це лінія, в кожній точці якої магнітні стрілки розміщуються по дотичній.
Правила побудови силових ліній індукції:
Лінії індукції ніде не перетинаються.
Лінії індукції не мають ні початку ні кінця, вони замкнені і розміщуються навколо провідника зі струмом.
Напрямок магнітного поля (його силових ліній) визначається за правилом свердлика.
Правило свердлика для прямолінійного струму:
Якщо свердлик обертати так, щоб його поступальний рух збігався з напрямком струму, то обертальних рух його рукоятки покаже напрям ліній індукції.
Правило свердлика для колового струму:
При обертанні ручки свердлика за напрямком струму поступальний рух його гвинта покаже напрям ліній індукції всередині контуру.