А.1. Урок-презентация на тему: "Закон Ома для полной цепи"

Слайд 1

Закон Ома для полной цепи Да, электричество – мой задушевный друг, Согреет, развлечет, прибавит света.

Слайд 2

Тема урока Следствия из закона Ома для полной цепи

Слайд 3

Цель: исследовать, как изменяются сила тока в цепи и напряжение на полюсах источника в зависимости от полного сопротивления цепи.

Слайд 4

Давайте обсудим Что такое сторонние силы?

Слайд 5

Характеристики источника тока

Слайд 6

Какова природа сторонних сил?

Слайд 7

Исследовательские задания в группах Как и почему меняется напряжение на полюсах источника и внутри него при увеличении сопротивления? Любой ли вольтметр измеряет ЭДС? Как и почему меняется напряжение на полюсах источника и внутри него при изменении внутреннего сопротивления источника? Насколько опасно короткое замыкание?

Слайд 8

R r R+r I= ε / ( R+r ) U внутр = Ir U внеш = ε -U внутр Выводы Уменьшает-ся Постоянно Уменьшает-ся Возрас-тает Возрас-тает Уменьш-ается Напряжение пере-распределяется меж-ду внешним и внут-ренним участками Увеличивает-ся Постоянно Увеличивается Уменьшается Уменьшается Возрастает Напряжение пере-распределяется меж-ду внешним и внут-ренним участками R 0 Постоянно ∞ Пос - тоянно R ∞ 0 0 ε Цепь разомкнута, измеряется ЭДС Уменьшает-ся Уменьшается Возрастает Уменьшается Возрастает Напряжение пере-распределяется меж-ду внешним и внут-ренним участками Постоянно r ε /r ε 0 Короткое замыкание I к.з.= ε /r

Слайд 9

Вычислите токи короткого замыкания Источник тока ε ,В r , Ом I к.з., А Гальванический элемент 1,5 1 Аккумулятор 6 0,01 Осветительные сети 100 0,001 1,5 600 100 000

Слайд 10

Виды предохранителей Плавкие Автоматические Сетевые фильтры Щитки автоматические Щиток автоматический

Слайд 11

Предохранители

Слайд 12

Какой из графиков соответствует гальваническому элементу, аккумулятору, осветительным сетям?

Слайд 13

Как изменились показания амперметра и вольтметра при движении ползуна реостата вверх?

Слайд 14

Решите задачу При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5 В вольтметр показал напряжение на лампочке 4 В, а амперметр – силу тока 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление батареи?

Слайд 15

Обобщим знания Электрический ток Электроэнергия Эффективное использование электроэнергии При передаче энергии Энергосберегающие технологии

Слайд 16

Передача энергии Понижение напряжения при малых токах Использование сверхпроводников Беспроводная передача энергии

Слайд 17

Энергосберегающие технологии Эффективное использование энергоносителей Экономичные лампы

Слайд 1

Закон Ома для участка цепи Цель урока: Установить зависимость между силой тока, напряжением на участке цепи и сопротивлением этого участка.

Слайд 2

Повторение: 1.Что такое электрический ток? 2.Что нужно создать в проводнике, чтобы в нём возник и существовал ток? 3.Из каких частей состоит электрическая цепь? 4.Что представляет собой электрический ток в металлах? 5. По каким действиям тока мы можем судить о наличии его в цепи. 6. От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока. 7. Что определяет силу тока в цепи? Как она обозначается и в чём измеряется?

Слайд 3

8.Как называют прибор для измерения силы тока? Напряжения? 9.Что такое напряжение? Как можно определить его через работу тока и электрический заряд? 10. Как подключают амперметр и вольтметр в цепь? 11. Какой опыт показывает зависимость силы тока от напряжения? 12. Как зависит сила тока в проводнике от напряжения на концах проводника. 13. Какой вид имеет график зависимости силы тока от напряжения? 14. Как на опыте показать, что сила тока в цепи зависит от свойств проводника? 15.Что принимают за единицу сопротивления проводника? Как её называют? 16.В чем причина сопротивления?

Слайд 4

Выполните задания: Начертите схему цепи, изображенной на рисунке 70 учебника. Выразите в Омах значения следующих сопротивлений: 200 мОм; 0,5 кОм; 10 Мом. Определите цену деления приборов на рисунке 70. Сила тока в спирали лампы 1 А при напряжении на её концах 2 В. Определите сопротивление спирали.

Слайд 5

Результаты опытов с тремя различными проводниками. № опыта Напряжение на концах проводника,В Сопротивление, Ом Сила тока в цепи, А 1 2 1 2 2 2 2 1 3 2 4 0,5

Слайд 6

Закон Ома для участка цепи: -Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению

Слайд 7

Формула закона Ома: I=U/R

Слайд 1

Закон Ома для участка цепи БУ ПО « Мегионский политехнический колледж» Автор: Магомедов Абдул Маграмович , преподаватель физики. г.Мегион,2022

Слайд 2

Закон Ома Закон Ома — (открыт в 1826 году) это физический закон, определяющий связь между напряжением, силой тока и сопротивлением проводника в электрической цепи. Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома. Ом Георг Симон (1787-1854)-немецкий физик

Слайд 3

Закон Ома гласит: I — сила тока ( А ), U — напряжение ( В ), R — сопротивление ( Ом ) Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению, приложенному к участку, и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению этого участка. ( Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению)

Слайд 4

Электрический ток Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. Электрические заряды могут двигаться упорядоченно под действием электрического поля.

Слайд 5

В металлических проводниках носителями электрических зарядов являются электроны, оторвавшиеся от своих атомов. Такие электроны могут свободно перемещаться внутри атомов, поэтому их называют свободными электронами .

Слайд 6

Если проводник поместить в электрическое поле, то хаотическое движение электронов превратиться в направленное. Направленное движение заряженных частиц и есть электрический ток.

Слайд 7

Сила тока Сила тока определяется количеством электричества проходящее через поперечное сечение проводника в одну секунду. Единицы измерения: [A]=[ Дж ]=[B·A·c]

Слайд 8

Величина работы электрического тока, зависит не только от силы тока, но и от другой величины-напряжения, измеряемой вольтметром . Сила тока = Напряжение Сопротивление

Слайд 9

Электрическое напряжение Характеризует электрическое поле, создаваемое током. U=A / q

Слайд 10

Во всякой замкнутой цепи электрическим током совершается работа. Нагреваются проводники, излучается свет, заряжаются аккумуляторы.

Слайд 11

Источники постоянного тока Для того чтобы в проводнике существовал электрический ток длительное время, необходимо поддерживать неизменными условия, при которых возникает электрический ток. Если в начальный момент времени потенциал точки А проводника выше потенциала точки В , то перенос положительного заряда q из точки А к точке В приводит к уменьшению разности потенциалов между ними.

Слайд 12

Электрическая цепь постоянного тока На внешнем участке цепи электрические заряды движутся под действием сил электрического поля. Перемещение зарядов внутри проводника не приводит к выравниванию потенциалов всех точек проводника, так как в каждый момент времени источник тока доставляет к одному концу электрической цепи точно такое же число заряженных частиц, какое из него перешло к другому концу внешней электрической цепи. Поэтому сохраняется неизменным напряжение между началом и концом внешнего участка электрической цепи.

Слайд 13

Последовательное и параллельное соединение проводников . 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. U = U1 + U2 + U3 По закону Ома для участка цепи U1 = IR1, U2 = IR2, U3 = IR3 и U = IR

Слайд 14

При последовательном соединении проводников их общее электрическое сопротивление равно сумме электрических сопротивлений всех проводников.

Слайд 15

Закон Ома для участка цепи. Отношение напряжения U между концами металлического проводника, являющегося участком электрической цепи, к силе тока I в цепи есть величина постоянная: U / I=R=const Единица электрического сопротивления в СИ — ом (Ом). 1 O м= 1 В/ 1 А

Слайд 16

Закон Ома для участка цепи. Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения: Экспериментально установленную зависимость силы тока I от напряжения U и электрического сопротивления R участка цепи называют законом Ома для участка цепи: I=U / R

Слайд 17

Электродвижущая сила. Полная работа сил электростатического поля при движении зарядов по замкнутой цепи постоянного тока равна нулю. Следовательно, вся работа электрического тока в замкнутой электрической цепи оказывается совершенной за счет действия сторонних сил, вызывающих разделение зарядов внутри источника и поддерживающих постоянное напряжение на выходе источника тока.

Слайд 18

Закон Ома для полной цепи . Если в результате прохождения постоянного тока в замкнутой электрической цепи происходит только нагревание проводников, то по закону сохранения энергии полная работа электрического тока в замкнутой цепи, равная работе сторонних сил источника тока, равна количеству теплоты, выделившейся на внешнем и внутреннем участках цепи

Слайд 1

ФИЗИКА Электростатика и постоянный ток

Слайд 2

Электростатика 2 Это раздел электродинамики, в котором изучается взаимодействие неподвижных электрических зарядов.

Слайд 3

3 Электрический заряд – это физическая величина, определяющая интенсивность электромагнитного взаимодействия заряженных тел. Заряд любого тела дискретен и кратен элементарному заряду: [ q ] = A  c = Кл Заряд протона q p = e , заряд электрона q e = – e . Электрон ( др.греч. ἤλεκτρον ) – янтарь . Процесс сообщения телу электрического заряда – электризация – состоит в перераспределении подвижных электрических зарядов между взаимодействующими телами. Если N p = N e , то тело электрически нейтрально, q = 0 . Если N p > N e , то заряд тела q > 0 . Если N p < N e , то заряд тела q < 0 .

Слайд 4

4 В изолированной (замкнутой) системе нет обмена зарядами с внешними телами. Заряды лишь перераспределяются между телами системы или смещаются в пределах одного тела. Закон сохранения электрического заряда : алгебраическая сумма электрических зарядов замкнутой системы есть величина постоянная Электрический заряд обладает свойством инвариантности: величина заряда не изменяется при переходе от одной инерциальной системы отсчета к другой.

Слайд 5

5 Закон Кулона: сила взаимодействия двух неподвижных точечных электрических зарядов прямо пропорциональна произведению этих зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними: Электрические заряды взаимодействуют друг с другом: одноименные заряды отталкиваются, разноименные притягиваются . Формула справедлива также для тел сферической формы; в таком случае r – расстояние между центрами этих сфер.

Слайд 6

6 .  – диэлектрическая проницаемость среды между зарядами. Величина  показывает, во сколько раз сила F взаимодействия зарядов в данной среде меньше силы Fo их взаимодействия в вакууме: – электрическая постоянная ; Взаимодействие электрически заряженных тел осуществляется посредством электрического поля. .

Слайд 7

7 Электрическое поле – одна из форм материи, осуществляющая взаимодействие между заряженными телами. Поле неподвижного заряда называется электростатическим . Источники электрического поля: электрические заряды; переменное магнитное поле. Наличие электрического поля проявляется в его силовом воздействии на электрический заряд. Напряженностью электрического поля называется векторная величина, равная отношению силы, действующей на положительный пробный заряд, помещенный в данную точку поля, к величине этого заряда [E] = Н/Кл = В/м

Слайд 8

8 Направление вектора напряженности совпадает с направлением силы, действующей на пробный заряд. Пробный заряд является инструментом для измерения поля. Графически электростатическое поле изображается с помощью линий напряженности (силовых линий). Это линии, касательная к которым в каждой точке совпадает с направлением вектора напряженности, а густота (плотность) линий пропорциональна величине напряженности в данном месте пространства. Линии напряженности могут начинаться или заканчиваться на зарядах, либо уходить в бесконечность.

Слайд 9

9 Используя закон Кулона, можно получить выражение для напряженности электростатического поля точечного заряда q на расстоянии r от него: Если электрическое поле создано несколькими точечными зарядами, то, согласно принципу суперпозиции , напряженность результирующего поля равна геометрической сумме напряженностей, созданных каждым зарядом в отдельности:

Слайд 10

10 Потоком вектора напряженности через элементарную площадку dS называется скалярная величина d Ф , равная скалярному произведению вектора напряженности электрического поля на единичный вектор нормали к этой площадке, умноженному на площадь dS Величина d Ф пропорциональна числу силовых линий, пронизывающих площадку dS . Поток через поверхность S конечных размеров

Слайд 11

11 Теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме Определим поток вектора напряженности поля одного точечного заряда q через сферическую поверхность радиуса R : Для любой точки на поверхности сферы Если заряд q находится в центре сферы, то для любой элементарной площадки dS этой поверхности угол  = 0 , то есть cos  = 1 . Для вакуума  = 1 , поэтому Полученный результат справедлив также для случая, когда заряд находится внутри любой замкнутой поверхности.

Слайд 12

12 Рассмотрим наиболее общий случай: замкнутая поверхность произвольной формы окружает несколько зарядов. Согласно принципу суперпозиции напряженность результирующего поля Это теорема Гаусса для электростатического поля в вакууме: поток вектора напряженности электростатического поля в вакууме через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме зарядов внутри этой поверхности, деленной на электрическую постоянную  о . Если заряд находится вне замкнутой поверхности, то поток вектора Е через нее равен нулю.

Слайд 13

13 Доказанная теорема упрощает расчет электрических полей системы электрических зарядов. Для примера рассчитаем напряженность электрического поля бесконечной равномерно заряженной плоскости с поверхностной плотностью заряда . В качестве замкнутой поверхности выберем цилиндр с основанием S . Поток напряженности через оба основания цилиндра Ф = 2 SE . Поток напряженности через боковую поверхность Ф = 0 . Заряд внутри этой поверхности q = S . По теореме Гаусса

Слайд 14

14 Работа электростатического поля Пусть поле создано неподвижным точечным зарядом q . Работа поля на элементарном участке dl траектории равна Работа поля вдоль всей траектории движения Работа не зависит от формы траектории и определяется только положением начальной и конечной точки, поэтому электростатическое поле точечного заряда потенциально , а электростатические силы консервативны .

Слайд 15

15 Известно, что работа консервативной силы равна убыли потенциальной энергии: Потенциальная энергия взаимодействия точечных зарядов Отношение W p / q o является энергетической характеристикой электростатического поля, которая называется потенциалом Потенциал – это скалярная величина, равная потенциальной энергии единичного положительного заряда, помещенного в данную точку электростатического поля. [ [  ] = Дж/Кл = В

Слайд 16

16 Выражение для работы можно обобщить на случай любого электростатического поля: Величина называется циркуляцией вектора вдоль траектории L . Циркуляция вектора напряженности равна работе сил поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль данной траектории. Если траектория замкнута, то и тогда Циркуляция напряженности электростатического поля вдоль произвольного замкнутого контура L равна нулю. Это положение справедливо только для электростатического поля. Это выражение является математическим критерием потенциальности поля.

Слайд 17

17 Потенциал поля точечного заряда q на расстоянии r от него Работа, совершаемая силами электростатического поля при перемещении точечного заряда q из точки с потенциалом  1 в точку с потенциалом  2

Слайд 18

18 . Связь между напряженностью и потенциалом Работа сил электростатического поля при бесконечно малом перемещении dx Ту же работу можно выразить через потенциал: Повторив аналогичные действия для осей OY и OZ , получим Напряженность электростатического поля равна градиенту потенциала, взятому со знаком минус . Вектор градиента направлен в сторону наибольшего возрастания потенциала, а вектор напряженности – в противоположную сторону.

Слайд 19

19 Графически электростатическое поле изображается не только с помощью линий напряженности, но с использованием эквипотенциальных поверхностей – совокупности точек с одинаковым потенциалом . Вектор напряженности в каждой точке направлен по нормали к эквипотенциальной поверхности в сторону уменьшения потенциала. Густота эквипотенциальных поверхностей пропорциональна величине и направлении напряженности в разных точках. На рисунке пунктирными линиями показаны сечения эквипотенциальных поверхностей плоскостью чертежа.

Слайд 20

20 Электроемкость Потенциал уединенного проводника пропорционален его заряду и зависит только от формы и размеров проводника: где С – называется электроемкостью или емкостью проводника. Величина С зависит от размеров и формы проводника, но не зависит от заряда. Емкость Земного шара С  700 мкФ. Конденсатором называется система двух проводников, разноименно заряженных равными по модулю зарядами. Заряд конденсатора прямо пропорционален разности потенциалов его обкладок:

Слайд 21

21 Ёмкость плоского конденсатора где S – площадь обкладки; d – расстояние между обкладками . При параллельном соединении n конденсаторов При последовательном соединении n конденсаторов

Слайд 22

22 Энергия электростатического поля Энергия заряженного проводника – это потенциальная энергия взаимодействия зарядов проводника. Сообщение проводнику заряда связано с совершением работы по преодолению электростатических сил отталкивания между одноименными зарядами. Процесс заряжания конденсатора можно представить, как перенос заряда с одной обкладки на другую. При переносе заряда dq с обкладки 2 на обкладку 1 внешние силы совершают работу Работа внешних сил при увеличении заряда от нуля до q Энергия электрического поля заряженного конденсатора

Слайд 23

23 Энергию конденсатора можно рассматривать как энергию электростатического поля всех зарядов конденсатора. Выразим данную энергию через величину, характеризующую само электрическое поле – через напряженность. Плотность энергии электрического поля Носителем энергии является поле . Это выражение справедливо и для переменного электрического поля, в котором поле существует независимо от зарядов.

Слайд 24

При внесении вещества в электромагнитное поле наблюдается воздействие на заряды и магнитные моменты молекул вещества. Смысл воздействия поля на вещество – это ориентирующее действие на дипольные и магнитные моменты. . Диэлектрики в электрическом поле

Слайд 25

25 Электрическим диполем называется система двух разноименных одинаковых по модулю электрических зарядов, расположенным на расстоянии l друг от друга. Дипольным моментом называется вектор где вектор проведен от отрицательного заряда к положительному заряду.

Слайд 26

26 Все вещества по их электрическим свойствам можно разделить на проводники, полупроводники и диэлектрики. Диэлектрики – это вещества, которые не проводят электрический ток. В диэлектриках практически отсутствуют свободные заряды. Диэлектрики бывают неполярные, полярные и сегнетоэлектрики.

Слайд 27

27 Неполярные диэлектрики состоят из симметричных молекул, в которых «центры тяжести» положительных и отрицательных зарядов совпадают ( l = 0) ( H 2 , N 2 , O 2 , CO 2 ) . Собственный дипольный момент молекул неполярных диэлектриков равен нулю. Во внешнем электрическом поле происходит смещение зарядов (деформация молекулы), и молекула приобретает дипольный момент, ориентированный по полю. Величина смещения зарядов зависит от упругих свойств заряда в молекуле.

Слайд 28

28 Полярные диэлектрики состоят из молекул, которые имеют отличный от нуля собственный дипольный момент ( H 2 O, NH 3 , HCl и др. ). До внесения в поле эти моменты ориентированы хаотично, что поддерживается тепловым движением. При внесении полярного диэлектрика в электрическое поле возникает преимущественная ориентация диполей по направлению поля, но тепловое движение мешает этому процессу. С увеличением температуры поляризация уменьшается.

Слайд 29

29 Количественной мерой поляризации любого диэлектрика является вектор поляризованности где суммируются все дипольные моменты молекул в объеме  V . Поляризованность – это электрический (дипольный) момент единицы объема. При внесении диэлектрика во внешнее электростатическое поле напряженностью Е о вследствие поляризации внутри диэлектрика образуется поле связанных зарядов напряженностью Е  , которое направлено навстречу внешнему полю Е о . Согласно принципу суперпозиции напряженность поля в диэлектрике

Слайд 30

. Электрическое смещение (электрическая индукция): При переходе из одной среды в другую величина D не изменяется, в то время как значение напряженности электрического поля Е испытывает скачок на границе раздела сред с различными свойствами.

Слайд 31

Поляризованность пропорциональна напряженности внешнего поля Безразмерная величина  называется электрической восприимчивостью , она показывает, насколько вещество воспринимает поле. где величина называется диэлектрической проницаемостью . Величины ,  и Р являются характеристиками вещества . Вектор - это характеристика источника электрического поля, которым являются свободные заряды.

Слайд 32

32 Условия на границе двух диэлектриков

Слайд 33

Для вакуума где суммируются все свободные заряды в объеме, ограниченном замкнутой поверхностью S . Других зарядов в вакууме просто нет. Вектор D от свойств среды не зависит, следовательно, он описывает электростатическое поле, созданное свободными зарядами, но при таком их расположении, которое устанавливается при наличии диэлектрика. Поток вектора смещения электростатического поля в диэлектрике через произвольную замкнутую поверхность равен алгебраической сумме свободных зарядов внутри этой поверхности . Основное уравнение электростатики в веществе

Слайд 34

34 СЕГНЕТОЭЛЕКТРИКИ это кристаллические диэлектрики, обладающие спонтанной (самопроизвольной) поляризованностью в определенном интервале температуры. ( Сегнетова соль, титанат бария и др . ) Сегнетоэлектрики имеют следующие отличительные свойства. Большие значения диэлектрической  проницаемости. Например, для титаната бария  ~ 10 4 . Нелинейный характер зависимости диэлектрической проницаемости от напряженности электрического поля. Наличие гистерезиса, т.е. зависимости поляризованности от предыстории образца.

Слайд 35

35 Доменная структура : существуют макроскопические области, в пределах которых наблюдается одинаковая спонтанная ориентация дипольных молекул вещества. Поляризация сегнетоэлектриков во внешнем поле заключается: в смещении границ доменов и росте размеров тех доменов, моменты которых близки по направлению к направлению внешнего поля; в повороте моментов доменов по полю. Наличие так называемой точки Кюри – критической температуры, выше которой сегнетоэлектрические свойства исчезают, и вещество переходит в полярный диэлектрик. Например, для сегнетовой соли сегнетоэлектрические свойства проявляются в температурном интервале Т = (255…297) К . Сегнетоэлектрики используются, в частности, для изготовления конденсаторов малых размеров, но большой электроемкости. А также для модуляции частоты электромагнитных колебаний.

Слайд 36

Постоянный электрический ток 36

Слайд 37

37 Электрическим током называется упорядоченное движение заряженных частиц . За направление электрического тока принято направление движения положительного заряда. Различают ток проводимости и конвекционный ток. Конвекционным током называется движение заряженного макроскопического тела.

Слайд 38

38 [ Током проводимости называется упорядоченное движение свободных зарядов. Свободные заряды способны перемещаться на любые расстояния в пределах проводника. Необходимыми и достаточными условиями существования тока проводимости являются: наличие свободных зарядов; наличие силы, действующей на свободные заряды в определенном направлении. (Чаще всего, источником такой силы является электрическое поле.)

Слайд 39

39 Количественной характеристикой электрического тока является сила тока , которая равна заряду, переносимому через рассматриваемую поверхность за единицу времени: Если сила тока и его направление не изменяются с течением времени, то электрический ток называется постоянным . [ I ] = А = Кл/с

Слайд 40

40 Плотности тока – это отношение силы тока dI через элементарную площадку dS , перпендикулярную направлению тока, к ее площади Направление вектора совпадает с направлением движения зарядов в данной точке.

Слайд 41

41 . Сила тока через поверхность S конечных размеров  - угол между направлением тока через элементарную площадку dS и нормалью к ней; j n - проекция вектора плотности тока на нормаль к площадке dS . Сила тока проводимости через поверхность S равна потоку плотности тока через эту поверхность.

Слайд 42

42 Пусть через площадку dS за время dt переносится заряд q – заряд носителя тока; n – концентрация носителей тока; dV – элементарный объем. Так как векторы и совпадают по направлению, то плотность тока проводимости - скорость дрейфа.

Слайд 43

43 Классическая электронная теория электропроводности металлов В классической теории ( Друде-Лоренца ) электроны проводимости рассматриваются как электронный газ, обладающий свойствами идеального одноатомного газа. В отсутствии электрического поля электроны проводимости хаотически движутся и сталкиваются с ионами металла, которые совершают беспорядочные тепловые колебания в узлах кристаллической решетки. Считается, что средняя длина свободного пробега электронов имеет порядок расстояния между узлами кристаллической решетки.

Слайд 44

44 В присутствии электрического поля электроны наряду с тепловым движением приобретают некоторую скорость упорядоченного движения в направлении, противоположном вектору напряженности. Считается, что при столкновении с ионами электроны полностью теряют свою скорость упорядоченного движения. Это означает, что электрон движется ускоренно лишь на длине свободного пробега, стартуя всякий раз после столкновения с ионом от нулевой скорости. Так как средняя длина свободного пробега электрона мала, то средняя скорость упорядоченного движения электронов много меньше их средней скорости теплового движения:

Слайд 45

45 Закон Видемана-Франца Для металлов отношение коэффициента теплопроводности  к удельной электрической проводимости  пропорционально температуре Т : где L = 2,47  10 –8 Вт  Ом /К 2 – постоянная Лоренца. Взаимная связь электрической проводимости и теплопроводности объясняется тем, что оба эти свойства металлов, в основном, обусловлены движением свободных электронов. Коэффициент теплопроводности увеличивается пропорционально средней скорости частиц, так как ускоряется перенос энергии. Электропроводность, наоборот, падает, потому что соударения при большой скорости частиц значительно затрудняют перенос энергии. Закон Видемана-Франца стал триумфом теории свободных электронов.

Слайд 46

46 Закон Ома в дифференциальной форме Уравнение движения электронов на длине свободного пробега На этом участке электроны движутся равноускоренно, поэтому Интегрируя по времени в пределах от 0 до средней продолжительности свободного пробега  , получим Подставив это в выражение (*) для плотности тока, получим

Слайд 47

47 Величину  называют удельной электропроводностью а величину  = 1/  - удельным сопротивлением . Закон Ома в дифференциальной форме: плотность тока проводимости равна произведению удельной электропроводности проводника на напряженность электрического поля в проводнике.

Слайд 48

48 Для поддержания тока проводимости необходимо действие на носители тока не только электростатических (кулоновских ) сил, но и некоторых сторонних сил. Электродвижущая сила (ЭДС)

Слайд 49

49 Под действием сторонних сил носители тока внутри источника тока движутся против сил электростатического поля, так что на концах внешней цепи поддерживается постоянная разность потенциалов, и в цепи длительное время течет электрический ток. Такие силы действуют в гальванических элементах, аккумуляторах, генераторах и т.п.

Слайд 50

50 Электродвижущая сила (ЭДС) равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда [ E ] = Дж/Кл = В Перемещая заряды, сторонние силы совершают работу за счет энергии источника тока. В генераторах – это механическая энергия, в гальванических элементах – это энергия химических реакций на электродах.

Слайд 51

51 Разность потенциалов концов участка цепи 1-2 равна работе электростатических сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль этого участка

Слайд 52

52 . Напряжением на участке цепи 1-2 называется величина, равная суммарной работе электростатических и сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда из точки 1 в точку 2: [ U ] = Дж/Кл = В

Слайд 53

53 Закон Ома для участка цепи в интегральной форме Сила тока в участке цепи пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его электрическому сопротивлению R 12 – сопротивление участка 1-2 цепи; U 12 – напряжение на концах участка.

Слайд 54

54 Закон Ома для замкнутой цепи Сила тока в цепи пропорциональна суммарной ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи R 12 = R + r – полное сопротивление участка 1-2 цепи; R – внешнее сопротивление цепи; r – внутреннее сопротивление источника тока.

Слайд 55

55 Сопротивление – способность проводника препятствовать протеканию электрического тока. Сопротивление однородного проводника постоянного сечения l – длина проводника; S – площадь его поперечного сечения; – удельное электрическое сопротивление, зависящее от материала и температуры:  о – удельное сопротивление при t = 0 С;  - температурный коэффициент сопротивления материала.

Слайд 56

56 Работа электрического тока Умножив напряжение U 12 на величину заряда dq , прошедшего за время dt по цепи , получим элементарную работу по перемещению этого заряда вдоль участка 1-2: За конечное время t работа тока Если постоянный электрический ток течет в цепи, состоящей из неподвижных проводников, то эта работа тока целиком расходуется на нагревание проводника: Q = A 12 . Мощность тока

Слайд 57

57 Литература Хавруняк В. Г. Курс физики. - М.: НИЦ ИНФРА-М, 2014. - 400 с. - ЭБС " Знаниум ". Рогачев Н. М. Курс физики. - М.: Лань, 2010. - 448 с. . - ЭБС "Лань". Трофимова Т.И. Курс физики.- М. : Академия, 2010. - 560 с. «Физика. Лабораторный практикум» . - ЭБС «ВГЛТУ» «Магнетизм» 5.3 (27) «Колебания и волны» 6.2 (30) и 6.5 (32) «Волновая оптика» 7.1 (35)

Слайд 58

58 Номер варианта выбирается по последней цифре номера зачетной книжки . Контрольная работа №1 Контрольная работа №2 Вари-ант Номера задач Вари-ант Номера задач 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1.11 1.42 2.13 2.44 3.05 3.46 1.12 1.43 2.14 2.45 3.06 3.47 1.13 1.44 2.15 2.46 3.07 3.48 1.14 1.45 2.16 2.47 3.08 3.49 1.15 1.46 2.17 2.48 3.09 3.50 1.21 1.31 2.26 2.56 3.12 3.53 1.22 1.32 2.27 2.57 3.13 3.54 1.23 1.33 2.28 2.58 3.14 3.55 1.24 1.34 2.29 2.59 3.15 3.56 1.25 1.35 2.30 2.55 3.16 3.57 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 4.01 4.42 5.13 5.44 6.10 6.51 4.02 4.43 5.14 5.45 6.11 6.52 4.03 4.44 5.15 5.46 6.07 6.53 4.04 4.45 5.16 5.47 6.09 6.54 4.05 4.46 5.17 5.48 6.15 6.55 4.11 4.31 5.06 5.35 6.22 6.56 4.12 4.32 5.07 5.36 6.27 6.57 4.13 4.33 5.08 5.37 6.29 6.58 4.14 4.34 5.09 5.38 6.31 6.59 4.15 4.35 5.10 5.39 6.32 6.60 5. Физика. Методическое пособие и задания к контрольным работам для студентов факультета заочного обучения специальностей: «Автомобили и автомобильное хозяйство», «Автомобили и автомобильное хозяйство» (сокращенная программа), «Технология деревообработки»/ Б.М. Кумицкий , А.М. Бомбин , И.П. Бирюкова ; ГОУ ВПО "ВГЛТА".– Воронеж, 2009.– 94 с

Слайд 59

Лекция окончена