Tok (решения ко всем билетам за 18/19 год рк1 по физике (см условие))

Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц, т. е.такое движение, при котором через поперечное сечение проводникапроисходит перенос заряда.1. Упорядоченная скоростьНосители тока - заряженные частицы, движение которых образует ток.Обычно заряженные частицы в веществе движутся беспорядочно — "хаотично".

Среди направлений движения этих частиц нетпреимущественного — все направления встречаются одинаково часто, поэтому через любое сечение проводника проходит в обестороны в среднем одинаковое число носителей. Среднее значение вектора скорости заряженных частиц при таком движении вVII. Постоянный токr rrr v1 + v 2 + K + v N= 0 . Но если, продолжая беспорядочное движение, вся эта масса хаотическилюбой момент равно нулю: v =Nдвижущихся носителей начинает смещаться в какую-либо сторону (это называется "дрейф"), то такое движение считаетсяупорядоченным и образует электрический ток.

В этом случае среднее значение вектора скорости уже не равно нулю и называетсяr rrrr v1 + v 2 + K + v N rскоростью упорядоченного движения носителей: v уп = v =. v уп направлена туда, куда смещается массаNхаотично движущихся частиц - в сторону дрейфа. Можно представить себе ток в проводе так: цилиндрический сосуд, заполненныйхаотически движущимися носителями тока, медленно (по сравнению со скоростями теплового движения носителей) перемещается.rrСкорость сосуда в этой модели - v уп .

Если сосуд мысленно рассечь неподвижной плоскостью ⊥ v уп , то через эту плоскость будетпереноситься заряд.2. Сила токаМодуль силы токаЕдиницаизмерения силытока в СИ:1 А = 1Кл/сqI=tМодуль заряда,перенесенного черезпоперечное сечениепроводника за время t.rv упI = constrЕсли сила тока меняется (I ≠ const), то вычисляют3. Плотность тока — вектор j , направление которогомгновенные значения силы тока (для каждого момента):rсовпадает с направлением, в котороммодуль вектора jdq - заряд, перенесенный черезdqпереносится положительный заряд:I== q ′(t ) поперечное сечение проводника заrrrrI сила тока черезdtj↑↑v;j ↑↓ v уп ( − )j=поперечноеуп ( + )такое малое время dt, за которое силаS сечение Sтока не успевает существенноСкорость упорядоченногово всех точках сеченияизмениться.rдвижения носителей токаS одинаковы j0упКонцентрация4.

Закон Ома для участка цепи,носителей токане содержащего ЭДСНапряжение (разностьЗаряд одного носителя.потенциалов) между концамиМодуль силы токаIRв проводникепроводника U = ϕ1 - ϕ2 ,2(если ток течет от точки 1 к 1 токточке 2).Площадь поперечного сечения проводаU Сопротивление проводникаЕдиница измерения сопротивленияSУдельное сопротивлениеρвСИ: 1 Ом = 1В/Аматериала, из которогоЕдиницаизмерения удельногоизготовлен провод.сопротивленияв СИ: 1 Ом⋅мρ0l — длинаρ = ρ0(1 + α⋅t)проводаТемпературный коэффициентосопротивления металлаtТемпература проводника в С.Источник тока — проводник, в0 оСкотором действуют сторонние силы.5. Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДССторонние силы — любые силы неэлектростатического происхождения,Rõпонуждающие носители тока к1221упорядоченному движению.rНаправление обхода от 1→ к 2FСила тока,+ стор ( + )ПолноеСуммарная õ > 0, если источник направляетrтекущего по сопротивлениеЭДС наFстор ( −−)ток ↑↑ обходу 1→2участку 1 - 2 участка 1-2участке 1-2обходЭДС источникаI > 0, если ток ↑↑ обходу 1→2A1сторõ < 0, если источник направляет(электро-2движущая сила) õ =ток ↑↓ обходу 1→2I < 0, если ток ↑↓ обходу 1→2rrj = q nvUI=RR=ρlSI⋅R = ϕ − ϕ + õqобход6.

Закон Ома для полной (замкнутой) цепиõ∑I=RполнСила тока,текущего черезкаждый элементцепиõI=R+rСуммарная ЭДС цепиПолное (суммарное)сопротивление цепиõ, rРабота сторонних сил источника надзарядом q при его перемещении черезисточник в направлении обхода 1→2RВнутреннее сопротивление источника7. Последовательное соединение проводников — соединение, при котором заряд полностью, безa+IобщR1R2U1b−…U2ответвлений, перетекает из предыдущего проводника вследующий.посл= I1 = I2 = …I общпосл= U1 + U2 + …U общUобщ = ϕa − ϕbпослRобщ= R1 + R2 + …послЕсли R1 = R2 = … = RN = R, то Rобщ= NRОбщее напряжение — напряжение между выходами системы.Iобщ — общий ток — ток, втекающий через (+) выход системы и вытекающий через (−) выход.Rобщ =U общ— общее сопротивление — сопротивление резистора, который можно включитьI общ один вместо всей системы между ее выходами, при этом Iобщ и Uобщ не изменятся.8.

Параллельное соединение проводников — соединение, при котором каждый проводникR1парI общ= I1 + I2 + …IобщпарU общ= U1 = U2 = …R2…1UобщRпаробщ=присоединен одним концом к (+) выходу системы, адругим концом к (−) выходу.+R11пар++ … Если R1 = R2 = … = RN = R, то Rобщ =NR1 R29. Работа и мощность электрического токаКоличество теплоты,выделяющееся на участкеAтокаДля участка, не содержащего ЭДСU2= Aэл = Q = IUt = I Rt =tR2N тока = N эл = N теплТепловая мощность (количествотеплоты, выделяющееся за единицувремени)U2= IU = I R =R2I = constРабота токаРабота электрической силыМощность тока Мощность электрической силыДля участка, содержащего ЭДСAтока = Aэл = IUtN тока = N эл = IUQ = I 2 RtAстор= IõtN тепл = I 2 RNстор= IõI = constРабота сторонних сил источникаМощность сторонних сил источника10.

КПД электрической цепиõ, rη=baRN нагрN ист=Uõ=U = ϕa - ϕb — напряжение на нагрузке.11. Условие выделения максимальнойRмощности на нагрузке:R+rСопротивление нагрузки (внешнеесопротивление)12. Закон Фарадея для электролизаПри данных значениях r и õ, максимальнаямощность выделяется при условии, чтоR=rМолярная масса ионов, выделяющихся при электролизе.Электрохимический эквивалент вещества, выделяющегосяприэлектролизеионовЗаряд, выделившийся на электроде при электролизе.Сила тока при электролизеAЧисло Авогадро.Энергия, затраченная на электролизМодуль заряда электронаКоличество теплоты,Валентность ионов,Масса вещества,выделившееся в электролите2выделяющихся приIUt=IRt+Iõtвыделившегося наполЭнергия, затраченная на выделениеэлектролизе.электроде за время tвеществ на электродахНапряжение СопротивлениеЭДС поляризации электролитамеждуэлектролитаэлектродамиm=MIt = kIt = kqZeN−.