Раздел 2. Электрический ток
№1Дать определение электрического тока.
Под электрическим током понимается всякое упорядоченное движение заряженных частиц в проводнике. Чтобы он возник, следует предварительно создать электрическое поле, под действием которого заряженные частицы придут в движение.
№2Какой смысл вкладывается в понятие «направление» тока?
Исторически принято, что направление тока совпадает с направлением движения положительных зарядов в проводнике. При этом, если единственными носителями тока являются отрицательно заряженные частицы (например, электроны в металле), то направление тока противоположно направлению движения электронов.
№3Сформулировать закон сохранения электрического заряда.
З. сохранения заряда: алгебраическая сумма зарядов в любой электрической изолированной системе не изменяется.
№4Объяснить закон Ома.
Электроны в проводнике движутся с ускорением. Кинетическая энергия электронов переходит в тепловую энергию кристалличекой решётки, вследствие чего повышается сопротивление проводника.
№5Дать определение источника ЭДС.
Электродвижущая сила (ЭДС) – это скалярная физическая величина, характеризующая работу сторонних (непотенциальных) сил в источниках постоянного или переменного тока. В замкнутом проводящем контуре ЭДС равна работе этих сил по перемещению единичного положительного заряда вдоль контура.
№6Записать законы Ома и Джоуля-Ленца в интегральной форме.
З
акон
Ома в интегральной форме:
Считаем
поле
проводника известным, найдём напряжение:
U
=
=
,
гдеi
– ток провода
R – сопротивление провода
R=
,[Oм]
U = R * i – закон Ома в интегральной форме
Запишем закон Джоуля – Ленца в интегральной форме:
Проинтегрируем
по Vпр:
(в объёме проводника)
P = U*I, [B*A] = [Bт]
P – мощность
P
= Ri2
=
Закон Джоуля –Ленца позволяет рассчитать тепловые потери в резисторе.
В общем случае в з-нах Ома и Дж-Л. ток и напряжение переменные.
№7Сформулировать закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС и резистор.
Н
апряжение
на участке цепи ЭДС и резистором равно
разности напряжений на ЭДС и резисторе.
U
= E-Ri
№8 Последовательное и параллельное включение резисторов.
№9Сформулировать правила Кирхгофа.
I п. Кирхгофа – алгебраическая сумма токов в узлес учётом знаков равно нулю.
II п. Кирхгофа– алгебраическая сумма падений напряжений на участках цепи с учётом знаков равна нулю.
№10Изложить алгоритм расчета сложной электрической цепи постоянного тока.
1) Выберем направление вычисления и индексы для вычисления токов.
2) Составить линейно независимую систему уравнений.
3) Расставить узлы.
4) Записать узловые уравнения.
5) Найти токи и напряжения исходя из системы.
Или
1) Выбрать направление обхода контуров
2) В соответствии с правилами Кирхгоффа составить систему уравнений (для каждого узла и независимого контура)
3) Выбрать метод расчета: узловых потенциалов, контурных токов или же прямое использование правил Кирхгоффа
4) Записать новую систему в соответствии с выбранным методом и решить ее.