3.4 Сила тока. Закон Ома

Сила тока - равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника в единицу времени. Если заряд Q проходит через поперечное сечение про­водника за время t, то сила тока:

, А (ампер), 1А = 1 Кл/с.

Закон Ома для участка цепи - сила тока в проводе прямо пропор­циональна напряжению на его концах и обратно пропорцио­нальна сопротивлению провода:

.Из закона Ома следует: ,U= RI

3.5 Мощность и энергия

Мощность приемников электроэнергии определяется по формуле: Р = UI

Единица измерения мощности – Ватт, 1Вт = 1В1А

Энергия (W) – это мощность, расходуемая во времени: W = Рt

Единица измерения энергии – Джоуль. 1Дж = 1Вт 1с. На практике для учета расхода электроэнергии используют единицу 1кВтч.

3.6 Закон Джоуля - Ленца

При прохождении тока в проводнике происходит столкновение заряжен­ных частиц с ионами и молекулами вещества. При этом происходит нагрев проводника.

Закон Джоуля - Ленца: при прохождении тока по проводнику с сопротивлением r, количество электрической энергии, переходящей в тепло за время t прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока: W = I²rt

Нагрев проводников является нежелательным, так как ведёт к потерям энергии. Поскольку энергия, затрачиваемая на нагрев, пропорциональна квадрату тока, то при передаче электроэнергии на большие расстояния выгодно повышать напряжение перед передачей электроэнергии, понижая в результате силу тока.

3.7 Первый закон Кирхгофа

Узел - точка электрической цепи , в которой соеди­няются три или большее число проводов (рис 3.2).

I₁+ I₂ = I₃ +I₄ + I₅ или I₁+ I₂ - I₃ - I₄ - I₅ = 0

Токи, направленные к узлу, считаются положительными, а токи

Рис. 3.2 направленные от узла, — отрицательными.

Первый закон Кирхгофа: Сумма токов, направленных к узлу, равна сумме токов, направлен­ных от узла, т. е. алгебраическая сумма токов в узле равна нулю.

3.8. Соединение сопротивлений - приемников энергии

Последовательное соединение сопротивлений – это соединение, при котором сопротивления соединены один за другим без раз­ветвлений (рис. 3.3).

Параллельное соединение сопротивлений - это соединение, при котором один зажим каждого сопротивления присоединен к одной точке электрической цепи, а другой зажим каждого сопротивления присоединен к другой точке цепи (рис. 3.4).

Смешанное соединение– это последовательно-параллельное соединение (например, рис. 3.5).

Рис. 3.5 Смешанное Рис. 3.6

соединение

Р

Рис. 3.4 Параллельное соединение

ис. 3.3 Последовательное

соединение

При последовательном соединении через все сопротивления проходит один и тот же ток I, напряжение на зажимах цепи рав­но сумме напряжений на всех участках ее: U=U₁ + U₂ + U₃, а эквивалентное (общее) сопротивление цепи R = R₁ + R₂ + R₃

При параллельном соединении напряжение на всех сопротивлениях одинаково: U = U₁ = U₂ = U₃. Ток в неразветвленной части цепи I = I₁ + I₂ + I₃

Т

Рас. 3.4

Параллельное

соединение

оки на сопротивлениях определяются по закону Ома:,,

, где R – эквивалентное сопротивление цепи, определяется по формуле: Для двух параллельно соединенных сопротивлений эквивалентное сопротивление