Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов.

Электродвижущая сила (э.д.с. – E) – физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда

Э.д.с. в замкнутой цепи может быть определена как циркуляция вектора напряженности сторонних сил

Таким образом, на заряды на участке цепи, в котором есть источник тока, действуют кулоновские и сторонние силы.

величина, численно равная работе, совершаемой полем электростатических и сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда на этом участке цепи

47. Закон Ома для неоднородного участка цепи.

Неоднородный – участок цепи, содержащий источник

э.д.с.Замкнутая цепь содержит источник э.д.с., который

в направлении 1–2 способствует движению

положительных зарядов.

Е – напряженность поля кулоновских сил,

Ест – напряженность поля сторонних сил.

 
 


Вектор dl выбрали совпадающим по

направлению с вектором плотности тока j.

 

 

Интегрируем по длине проводника от сечения 1 до некоторого сечения 2:

 

           
   
 
 
   
работа, совершаемая кулоновскими силами по перемещению q0+ из точки 1 в точку 2.  
 
   
работа, совершаемая сторонними силами по перемещению q0+ из точки 1 в точку 2.  
 

 

 


Работа, совершаемая кулоновскими и сторонними силами по перемещению единичного положительного заряда q0+ – падение напряжения (напряжение).

Точки 1, 2 были выбраны произвольно, то их можно отбросить, и получается уравнение:

 

Если источник э.д.с. включен таким образом, что в направлении протекания тока он повышает потенциал электрической цепи, то он берется с плюсом + E.

 
 


Если цепь замкнутая, то φ1 = φ2.

 
 


Работа электрического тока. Закон Джоуля-Ленца

При соударении свободных электронов с ионами кристаллической решетки они передают ионам избыток кинетической энергии, которую электроны приобретают за время ускоренного движения в электрическом поле. В результате этих соударений амплитуда колебания ионов около узлов кристаллической решетки увеличивается (усиливается тепловое движение ионов). Следовательно, проводник нагревается. Выделившееся тепло Q равно работе тока A.

Мощность электрического тока:

 

Закон Джоуля-Ленца

Однородный участок цепи

       
 
   
 


Неоднородный участок цепи

       
 
   
 


Замкнутая цепь.

         
 
 
 
   
 


К.п.д. источника тока:

Закон Джоуля-Ленца в дифференциальной форме

Удельная тепловая мощность тока – количество тепла, выделившееся в единичном объеме за единицу времени.

       
   
 


Законы Кирхгофа

Используются для расчета разветвленных цепей постоянного тока.

Неразветвленная электрическая цепь – цепь, в которой все элементы цепи соединены последовательно.

Элемент электрической цепи – любое устройство, включенное в электрическую цепь.

Узел электрической цепи – точка разветвленной цепи, в которой сходится более двух проводников.

Ветвь разветвленной электрической цепи – участок цепи между двумя узлами.

Первый закон Кирхгофа (следствие закона сохранения заряда): алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю.

Ток, подходящий к узлу – положительный.

Ток, отходящий от узла – отрицательный

Пример: I1 + I2 – I3 – I4 = 0.

● Второй закон Кирхгофа

(обобщенный закон Ома): в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов Ii на сопротивление соответствующих участков Ri этого контура равна алгебраической сумме э.д.с. в контуре.


Ток считается положительным, если его направление совпадает с условно выбранным направлением обхода контура.

Э.д.с. считается положительной, если направление обхода происходит от – к + источника тока, т.е. э.д.с. создает ток, совпадающий с направлением обхода.

Сольватация ионов

• После разрыва молекулы на ионы диполи растворителя обволакивают их, образуя сольватную оболочку, сильно затрудняющую движение ионов.

Во внешнем электрическом поле происходит упорядоченное движение ионов, т.е. электрический ток.

 

 

Закон Ома для электролитов

Плотность тока:


где z+ , z- – валентность положительных и отрицательных ионов, соответственно.

В электролите происходит диссоциация нейтральной молекулы, следовательно:

 
 


Ускорение ионов в электрическом поле происходит до тех пор, пока электрическая сила не сравняется с силой трения.

 
 


Закон Стокса:

где η – коэффициент вязкости среды,r+ – радиус положительного иона

(вместе с сальватной оболочкой) .


Последнее изменение этой страницы: 2016-06-09

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...