85239 (630720), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Основная электрическая характеристика проводника – сопротивление.

Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров.

, где

S – площадь поперечного сечения (м2, мм2 )

l – длина проводника (м)

- уд. сопротивление проводника

Удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника, имеющего форму куба с ребром 1 м, если ток направлен вдоль нормали к двум противоположным граням куба.

ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ

Для измерения силы тока в проводнике амперметр включают последовательно с этим проводником.

Для того, чтобы измерить напряжение на участке цепи с сопротивлением R, к нему параллельно подключают вольтметр.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ И ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ

СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ.

РАБОТА И МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА

А = qU ; A = IUt = I2Rt =

- при параллельном соед.

- при последоват. соед

- закон Джоуля-Ленца

Мощность тока равна отношению работы тока за время t к этому интервалу времени.

- закон Ома для участка цепи

- для последовательного соед.

- для параллельного соед.

ЭЛЕКТРОДВИЖУЩАЯ СИЛА

Одно лишь электрическое поле заряженных частиц (кулоновское поле) не способно поддерживать постоянный ток в цепи.

Любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключением сил электростатического происхождения (т.е. кулоновских), называют сторонними силами.

Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил против кулоновских сил (электроны от положительно заряженного электрода к отрицательному).

ЭДС в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении зарядов вдоль контура к заряду: ℰ = [Вт]

ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОЛНОЙ ЦЕПИ

R – внешнее сопротивление цепи

r- внутреннее сопротивление цепи (сопротивление источника тока)

Rоб = R + r ; ℰ= => Aст = ℰq

=> ; Aст = ℰIt

; A = Q

ℰIt = I2Rt + I2rt; ℰ = ;

ℰ = ; I =ℰ/R+r

Если при обходе цепи переходят от отрицательного полюса источника к положительному, то ЭДС ℰ > 0. Сторонние силы внутри источника совершают при этом положительную работу.

ℰ = ℰ1 + ℰ2 + ℰ3 = |ℰ1|-|ℰ2| + |ℰ3|

Если ℰ > 0, то I > 0, т.е. направление тока совпадает с направлением обхода контура. При ℰ < 0, направление тока противоположно направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи Rп равно сумме всех сопротивлений:

Rп = R + r1 + r2 + r3

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ТОКОВ. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ.

Взаимодействие между проводниками с током, т.е. взаимодействие между движущимися электрическими зарядами, называют магнитными.

Силы, с которыми проводники с током действуют друг на друга, называют магнитными силами.

В пространстве, окружающем токи, возникает поле, называемое магнитным.

Магнитное поле представляет собой особую форму материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися электрически заряженными частицами.

Основные свойства:

а) магнитное поле порождается электрическим током (движущимися зарядами)

б) магнитное поле обнаруживается по действию на электрический ток (движущиеся заряды)

Подобно электрическому полю, магнитное поле существует реально, независимо от нас, от наших знаний о нем.

Результирующая сила, действующая со стороны магнитного поля на эти проводники, будет равна 0.

Магнитное поле создается не только электрическим током, но и постоянными магнитами.

ЛИНИИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ

Силовой характеристикой магнитного поля явл-ся вектор магнитной индукции.

- вектор магнитной индукции

За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Это направление совпадает с направлением положительной нормали к замкнутому контуру с током.

- положительная нормаль.

Правила буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения ручки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Линиями магнитной индукции называют линии, касательные к которым направлены также, как и вектор в данной точке поля.

Важная особенность линий магнитной индукции состоит в том, что они не имеют ни начала, ни конца. Они всегда замкнуты.

СИЛА АМПЕРА.

Сила ампера – это магнитная сила, действующая со стороны магнитного поля на проводник с током.

Сила достигает максимального значения, когда магнитная индукция перпендикулярна проводнику.

, если I.

; Fm = IlB - максимальная сила

Ампера

F = B|I|lsin - закон Ампера

Если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная к проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца были направлены по направлению тока, то отогнутый на 900 большой палец покажет направление силы, действующей на отрезок проводника.

За единицу магнитной индукции можно принять магнитную индукцию однородного поля, в котором на участок проводника длиной 1 м при силе тока в 1 А действует со стороны поля максимальная сила, равная 1 Н. Одна единица магнитной индукции = 1 Н/А . м.

СИЛА ЛОРЕНЦА

Силу, действующую на движущуюся заряженную частицу со стороны магнитного поля, называют силой Лоренца.

, где

F – модуль силы,

N – число заряженных частиц

, где

- скорость их упорядоченного движения

q – заряд

S – площадь

n – концентрация

- число заряженных частиц в рассматриваемом объеме

; ; ; , поэтому Fлmax, т.к. sin = 1; Fл = |q|

Если левую руку расположить так. Чтобы составляющая магнитной индукции, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда (против движения отрицательного), то отогнутый на 90о большой палец покажет направление силы Лоренца.

Так как сила Лоренца перпендикулярна скорости частицы, то она не совершает работу. Сила Лоренца не меняет кинетическую энергию частицы и, следовательно, модуль ее скорости. Под действием силы Лоренца меняется лишь направление скорости частицы.

; ;

- удельный заряд частицы

МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ВЕЩЕСТВА

Отношение , характеризующее магнитные свойства среда, получило название магнитной проницаемости среды.

- магнитная проницаемость данной среды.

Магнитные свойства тела можно объяснить циркулирующими внутри него токами.

Магнитные св-ва любого тела опр-ся замкнутыми электрическими токами внутри него.

Магнитные взаимодействия – это взаимодействия токов.

Ферромагнетики (железо, кобальт, никель. Редкоземельные элементы и многие сплавы) – тела с большой магнитной проницаемостью.

Температура Кюри – это температура, больше некоторой определенной для данного ферромагнетика, ферромагнитные свойства его исчезают.

ЗАВИСИМОСТЬ СОПРОТИВЛЕНИЯ

ПРОВОДНИКА ОТ ТЕМПЕРАТУРЫ

R~t, где

Ro – сопротивление проводника

R – сопротивление проводника после нагревания

- относительное изменение сопротивления проводника

= t, где

- коэф. пропорциональности, называемый температурным коэф. сопротивления.

Для металлов =

; R

; > 0;

Очень сильное магнитное поле разрушает сверхпроводящее состояние.

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПОЛУПРОВОДН.

Электрическая проводимость при наличии Примесей

Удельное сопротивление с увеличением температуры не растет, а наоборот, чрезвычайно резко уменьшается. Такие в-ва и называются полупроводниками.

При температурах, близких к абсолютному нулю, удельное сопротивление полупроводников очень велико. При низких температурах полупроводник ведет себя как диэлектрик.

Ковалентная связь – это когда взаимодействие пары соседних атомов осуществляется с помощью парноэлектронной связи.

Полупроводники при низкой температуре не проводят электроток.

Удельное сопротивление с увеличением температуры у металлов увеличивается.

Проводимость полупроводников, обусловленную наличием у них свободных электронов, называют электронной проводимостью.

При разрыве связи образуется вакантное место с недостающим электроном. Его называют дыркой. В дырке имеется избыточный положительный заряд по сравнению с остальными, нормальными связями.

П/проводники обладают не только электронной, ро и дырочной проводимостью. Проводимость при этих условиях называют собственной проводимостью полупроводников.

ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ПРОВОДИМОСТЬ ПОЛУПРОВОДНИКОВ ПРИ НАЛИЧИИ ПРИМЕСЕЙ.

В полупроводниках при наличии примесей наряду с собственной проводимостью возникает дополнительная – примесная проводимость.

Примеси, легко отдающие электроны и. следовательно, увеличивающие число свободных электронов, называют донорными (отдающими) примесями. Их называют полупроводниками n- типа (от слова negativ – отрицательный). В полупроводнике n-типа электроны являются основными носителями заряда, а дырки – неосновными.

Число дырок в кристалле равно числу атомов примеси. Такого рода примеси называют акцепторными (принимающими). При наличии электрического поля дырки перемещаются по полю, и возникает дырочная проводимость. Эти проводники называют проводниками p-типа (от слова positiv – положительный). Основными носителями заряда в полупроводнике p-типа явл-ся дырки, а неосновными – электроны.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)