Книга: Електрика і електростатика

Якщо заряд вільний та може рухатися, то за другим законом Ньютона: (14 )

Якщо електричне поле стале і прискорення руху частинки теж стале, то формули кінематики опишуть рух частинки. Положення заряда у будь- який момент часу можна визначити за формулою:

(15 )

швидкість частинки буде рівна: . Рух частинки у електричному полі зображено на рисунку 10.

е) електрична батарея – джерело електричного струму.

Цинкова та мідна пластинки занурені у розчин сірчаної кислоти Н₂ SО_4. Таку комбінацію ми Y називаємо електролітичною коміркою. Якщо декілька таких комірок з”єднати разом, то ми одержимо батарею. Пластинки називають електродами, а розчин Н₂ SО₄ у воді - електроліт. На цинковому електроді позитивні йони Zn⁺² переходять у розчин, заряджаючи пластинку негативно. Сірчана V₀ кислота містить у складі молекули два позитивні йони Н⁺ та негативний йон кислотного залишку SО₄ ^-2 Кожен йон захоплює електрон на мідному електроді, заряджаючи його позитивно. Далі два йони водню, захопивши електрони, з”єднуються у молекулу водню Н₂ .

У результаті цих хімічних процесів ми одержуємо негативно заряджений цинковий електрод та позитивний мідний, а між ними буде існувати різниця потенціалів. Якщо замкнути ключ, то з цинкового електрода через провідники потече потік електронів, через лампу, змусивши її світитися і так далі, до мідного електрода. Цей потік триватиме доти, поки не розчиниться весь цинковий електрод, чи не прореагує вся кислота. Всі сучасні батареї працюють на такому принципі, але електродами у них є цинкова та графітова пластинки.

Електричний струм та електричне коло.

а) електричний струм.

Перед 1800 роком вивчення електрики обмежувалося вивченням електричних зарядів у стані спокою, але добути значні електричні заряди та зберігати їх тривалий час було неможливо. У 1800 році Алессандро Вольта створив “Вольтів стовп “, пізніше названий електричною батареєю. Із створенням електричної батареї вивчення електрики значно розширилося.

У металах є велика кількість вільних електронів, які хаотично рухаються між іонами та якщо прикласти різницю потенціалів, то рух електронів стане впорядкованим. Це створить електричний струм, який визначають як електричний заряд, що пройшов через поперечний переріз провідника протягом часу t.

( 16 )

Результуючий струм називають постійним струмом, адже електричні заряди рухаються в одному напрямі.

б) закон Ома.

Якщо зібрати електричне коло згідно та змінювати у ньому величину сили струму, то буде змінюватись і значення напруги у колі.

Причому струм буде пропорційний напрузі : I ~ U , а відношення буде стале і його називають опором електричного кола:

( 17 )

Формула (17 ) виражає закон Ома, згідно якого струм у колі прямопропорційний напрузі та оберненопропорційний опору кола. У системі СІ електричний опір вимірюють у омах, цю одиницю назвали на честь Г. Ома, який відкрив дану залежість.

в) поняття електричного опору

Якщо до металевого провідника прикласти різницю потенціалів, то електрони, що рухаються під впливом різниці потенціалів, стикаються із іонами, молекулами чи атомами, що містяться у вузлах кристалічної решітки і розсіюються, із- за цього й виникає електричний опір. Очевидно, чим більша довжина провідника, тим більшим буде й електричний опір, тобто електричний опір пропорційний довжині: R~ l. Чим більший поперечний переріз провідника, тим опір буде меншим, бо у електронів буде більше вільного простору для руху:

R~ (18)

Якщо ввести коефіцієнт пропорційності, опір провідника буде рівний:

R= ρ (19)

Із виразу (19) видно, що опір провідника прямопропорційний добутку питомого опору на довжину провідника та оберненопропорційний площі поперечного перерізу провідника. Питомий опір є сталим для кожної речовини і його значення для деяких речовин наведені у таблиці на рисунку 15.

Дослідження довели, що опір матеріалу не є сталим та залежить від температури:

Матеріал	ρ, Ом·м	α, ̉°̉̉С-1
алюміній	2,82 · 10-8	« 1 2 3 4 5 6 7 8 9 » К-во Просмотров: 459 Бесплатно скачать Книга: Електрика і електростатика >>> Скачать <<< Меню Поиск