1)что понимают под электрическим током? назовите условия возникновения и существования электрического тока, 2)каков физический смысл силы тока? в чем измеряется сила тока? 3)какой ток называют постоянным? 4)какие силы называют сторонними. какова их природа? 5)что представляют собой источники тока и каково их назначение? 6)что такое эдс? в чем она измеряется? 7)от чего зависит сопротивление проводника? 8)какое соединение проводников называют последовательным? сделайте вывод формулы (11) 9)какое соединение проводников называют параллельным? сделайте вывод формулы (15) 10)запишите законы ома для однородного и неоднородного участков цепи. запишите закон ома для замкнутой электрической цепи, содержащей эдс.

Соколов Андрей Михайлович

Преподаватель Физтех-лицея

Проверено учителем

Ниже представлены подробные ответы на поставленные вопросы по курсу общей физики и электродинамики. 1. Понятие электрического тока и условия его существования Электрический ток — это упорядоченное (направленное) движение свободных электрических зарядов. В металлах это электроны, в электролитах — ионы, в газах — ионы и электроны. Условия возникновения и существования тока:

  • Наличие свободных носителей заряда (электронов, ионов).
  • Наличие внешнего электрического поля, энергия которого затрачивается на перемещение зарядов.
  • Замкнутость электрической цепи (для поддержания длительного тока).
  • Наличие источника тока, который создает разность потенциалов за счет сторонних сил.

2. Сила тока: физический смысл и единицы измерения Сила тока ( Icap I) — это скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δqdelta q, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения Δtdelta t: I=ΔqΔtcap I equals the fraction with numerator delta q and denominator delta t end-fraction Физический смысл: сила тока показывает, какой заряд проходит через сечение проводника в единицу времени. Это количественная характеристика интенсивности движения зарядов. Единица измерения: в системе СИ измеряется в Амперах (А). 3. Постоянный ток Постоянным называют электрический ток, сила тока и направление которого не изменяются с течением времени. 4. Сторонние силы и их природа Сторонние силы — это любые силы неэлектростатического происхождения, действующие на заряженные частицы в источниках тока.

  • Природа сторонних сил: может быть химической (в гальванических элементах и аккумуляторах), магнитной (в генераторах при явлении электромагнитной индукции), световой (в фотоэлементах) или тепловой.
  • Роль: они совершают работу по разделению зарядов и поддержанию разности потенциалов, противодействуя кулоновским силам.

5. Источники тока Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии (химической, механической, световой) в энергию электрического поля. Назначение: создание и поддержание разности потенциалов в цепи, а также выполнение работы сторонними силами для обеспечения непрерывного течения тока. 6. Электродвижущая сила (ЭДС) ЭДС ( εepsilon) — это скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль всей замкнутой цепи. ε=Aстqepsilon equals the fraction with numerator cap A sub с т end-sub and denominator q end-fraction Единица измерения: в системе СИ измеряется в Вольтах (В). 7. Сопротивление проводника Электрическое сопротивление проводника ( Rcap R) зависит от:

  • Геометрических параметров: длины проводника ( ll) и площади его поперечного сечения ( Scap S). Материала проводника: характеризуется удельным сопротивлением ( ρrho). Температуры: у большинства металлов сопротивление растет при нагревании.
    Формула для однородного проводника: R=ρlScap R equals rho the fraction with numerator l and denominator cap S end-fraction

8. Последовательное соединение и вывод формулы Последовательным называют соединение, при котором проводники следуют друг за другом без разветвлений (конец одного соединен с началом другого). Вывод формулы общего сопротивления:

  1. При последовательном соединении сила тока во всех участках одинакова: I=I1=I2cap I equals cap I sub 1 equals cap I sub 2. Общее напряжение равно сумме напряжений на каждом участке: U=U1+U2cap U equals cap U sub 1 plus cap U sub 2. Согласно закону Ома U=IRcap U equals cap I cap R. Подставим:
    IRобщ=I1R1+I2R2cap I cap R sub о б щ end-sub equals cap I sub 1 cap R sub 1 plus cap I sub 2 cap R sub 2 Так как I=I1=I2cap I equals cap I sub 1 equals cap I sub 2, сокращаем на Icap I:
    Rобщ=R1+R2cap R sub о б щ end-sub equals cap R sub 1 plus cap R sub 2 (Формула 11)

9. Параллельное соединение и вывод формулы Параллельным называют соединение, при котором начала всех проводников соединены в одну узловую точку, а концы — в другую. Вывод формулы:

  1. Напряжение на всех параллельных ветвях одинаково: U=U1=U2cap U equals cap U sub 1 equals cap U sub 2. Общий ток в неразветвленной части цепи равен сумме токов в ветвях: I=I1+I2cap I equals cap I sub 1 plus cap I sub 2. Согласно закону Ома I=URcap I equals the fraction with numerator cap U and denominator cap R end-fraction . Подставим:
    URобщ=U1R1+U2R2the fraction with numerator cap U and denominator cap R sub о б щ end-sub end-fraction equals the fraction with numerator cap U sub 1 and denominator cap R sub 1 end-fraction plus the fraction with numerator cap U sub 2 and denominator cap R sub 2 end-fraction Так как U=U1=U2cap U equals cap U sub 1 equals cap U sub 2, сокращаем на Ucap U:
    1Rобщ=1R1+1R2the fraction with numerator 1 and denominator cap R sub о б щ end-sub end-fraction equals the fraction with numerator 1 and denominator cap R sub 1 end-fraction plus the fraction with numerator 1 and denominator cap R sub 2 end-fraction (Формула 15)

10. Законы Ома

  • Для однородного участка цепи (не содержащего ЭДС):
    I=URcap I equals the fraction with numerator cap U and denominator cap R end-fraction Где Ucap U — разность потенциалов (напряжение), Rcap R — сопротивление. Для неоднородного участка цепи (содержащего ЭДС):
    I=φ1φ2+ε12R+rcap I equals the fraction with numerator phi sub 1 minus phi sub 2 plus epsilon sub 12 and denominator cap R plus r end-fraction Где φ1φ2phi sub 1 minus phi sub 2 — разность потенциалов на концах участка, ε12epsilon sub 12 — ЭДС на участке, rr — внутреннее сопротивление источника. Для замкнутой (полной) цепи:
    I=εR+rcap I equals the fraction with numerator epsilon and denominator cap R plus r end-fraction Где εepsilon — ЭДС источника, Rcap R — внешнее сопротивление цепи, rr — внутреннее сопротивление источника.

Могу подготовить для вас примеры решения задач на расчет смешанных цепей с использованием этих законов. Вы хотите разобрать конкретную схему?

Форма ответа

Ваш аватар