Законы электрического тока

МОУ СОШ № 14 с. Заветное

Презентация по физике

При движении заряженных частиц в проводнике происходит перенос электрического заряда с одного места в другое. Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит.

Электрический заряд перемещается через поперечное сечение проводника лишь в том случае, если наряду с беспорядочным движением электроны учувствуют в упорядоченном движении.

В это случае говорят, что в проводнике устанавливается электрический ток.

Электрическим током

называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Электрический ток имеет определённое направление. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, то направление тока считают противоположным направлению движения частиц. (Такой выбор направления тока не очень удачен, так как в большинстве случаев ток представляет собой движение электронов – отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.

Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают.

Во-первых, проводник, по которому течёт ток, нагревается.

Во-вторых, электрический ток может изменять химический состав проводника, например выделять его химические составные части (медь из раствора медного купороса и т.д.).

В-третьих, ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Это действие тока называется магнитным. Так, магнитная стрелка вблизи проводника с током поворачивается. Магнитное действие тока в отличие от химического и теплового является основным, так как проявляется у всех без исключения проводников. Химическое действие тока наблюдается лишь у растворов и расплавов электролитов, а нагревание отсутствует у сверхпроводников.

Если в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд. Заряд, перенесённый в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока. Если через поперечное сечение проводника за время ∆t переносится заряд ∆q, то сила тока равна:

Элементы электрических цепей могут быть включены по-разному. Существует три вида соединений:

последовательное,

параллельное, смешанное.

Электрический ток нагревает проводник. Объясняется это тем, что свободные электроны в металлах или ионы в электролитах, перемещаясь под действием электрического поля взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию.

На основании опытов английский учёный Джоуль и русский учёный Ленц независимо друг от друга пришли к выводу:

Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени. Q=I²Rt

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на его концах и обратно пропорциональна его сопротивлению

Задача № 1

Задача № 2

Определите напряжение на проводнике, сопротивление которого – 4 Ом при силе тока, протекающего в нем – 0,1 А.

Дано: Решение:

I=0,1 А U=RI

R=4 Ом U= 4 Ом 0,1 А=0,4 В

U - ?

Ответ: 0,4 В

Сила тока в спирали электрической лампы 1,5 А при напряжении на ее концах 1 В. определите сопротивление спирали