4. Последовательное и параллельное соединение резисторов.(схемы!!!!!)

Проводники в электрических цепях постоянного тока могут соединяться последовательно и параллельно. При последовательном соединении проводников конец первого проводника соединяется с началом второго и т. д.

I =I₁ =I₂ =I₃ U = U₁ + U₂ + U₃ R = R₁ + R₂ + R₃

При последовательном соединении проводников их общее электрическое сопротивление равно сумме электрических сопротивлений всех проводников. Сопротивление при таком соединении увеличивается.

При параллельном соединении проводников 1, 2, 3, их начала и концы имеют общие точки подключения к источнику тока.

U =U₁ = U₂ = U₃ I = I₁ + I₂ + I₃ 1 /R = 1/ R₁ + 1/ R₂ + 1 /R₃

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников. Сопротивление при таком способе включения резисторов уменьшается.

Параллельный способ включения широко применяется для подключения ламп электрического освещения и бытовых электроприборов к электрической сети.

5. Сопротивление. Зависимость сопротивления от материала, размеров и температуры.

Сопротивление- это величина, характеризующая противодействие проводника прохождению по нему электрического тока.

Из закона Ома для участка цепи сопротивление можно найти R= U / I

Единица электрического сопротивления - Ом.

Сопротивление проводника объясняется тем, что при прохождении по проводнику электрического тока, заряды взаимодействуют с ионами кристаллической решетки. В результате, скорость движения зарядов уменьшается.

Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения:

ρ L

R = S

Постоянный для данного вещества параметр ρ- называется удельным сопротивлением вещества(Ом м).

Сопротивление проводника связано с температурой - при повышении температуры сопротивление проводника тоже увеличивается. При повышении температуры ионы в узлах кристаллической решетки начинают совершать колебания с большой скоростью и амплитудой и поэтому оказывают влияние на большее число проходящих мимо зарядов.

R = Ro (1 + α t )

Где Ro - сопротивление данного проводника при 0^оС

α - температурный коэффициент сопротивления вещества.(характеризует зависимость изменения сопротивления при изменении температуры)

Если температура проводника понижается до температуры , близкой к абсолютному нулю, то наблюдается явление сверхпроводимости- сопротивление проводника стремится к нулю. Это происходит потому , что при такой температуре практически прекращается тепловое движение молекул.

6. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

Работу сил электрического поля, по перемещению заряда вдоль цепи, называют работой тока. Работа А электрического поля или работа электрического тока на участке цепи с электрическим сопротивлением R за время t равна A = IU t =I²Rt= (U²/R)t

Мощность электрического тока равна отношению работы тока ΔA к интервалу времени Δt, за которое эта работа была совершена:

N=A/t

Работа электрического тока выражается в джоулях, мощность - в ваттах.

Если на участке цепи под действием электрического поля не совершается механическая работа и не происходят химические превращения веществ, то работа электрического поля приводит только к нагреванию проводника. При этом работа электрического тока равна количеству теплоты, выделяемому проводников с током:

Q = A = I² R t

Закон был экспериментально установлен английским ученым Джеймсом Джоулем 1818 - 1889 и русским ученым Эмилием Христиановичем Ленцем 1804 - 1865, поэтому носит название закона Джоуля-Ленца.

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении по нему электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению проводника, квадрату силы тока в нем и времени прохождения тока.