ВІКІСТОРІНКА
Навигация:
Інформатика
Історія
Автоматизація
Адміністрування
Антропологія
Архітектура
Біологія
Будівництво
Бухгалтерія
Військова наука
Виробництво
Географія
Геологія
Господарство
Демографія
Екологія
Економіка
Електроніка
Енергетика
Журналістика
Кінематографія
Комп'ютеризація
Креслення
Кулінарія
Культура
Культура
Лінгвістика
Література
Лексикологія
Логіка
Маркетинг
Математика
Медицина
Менеджмент
Металургія
Метрологія
Мистецтво
Музика
Наукознавство
Освіта
Охорона Праці
Підприємництво
Педагогіка
Поліграфія
Право
Приладобудування
Програмування
Психологія
Радіозв'язок
Релігія
Риторика
Соціологія
Спорт
Стандартизація
Статистика
Технології
Торгівля
Транспорт
Фізіологія
Фізика
Філософія
Фінанси
Фармакологія


Опір і провідність провідників

Визначення опору: Опір – це величина, яка характеризує опір провідника електричного струму.

Одиниця опору – Ом; 1 Ом – опір такого провідника, в якому при напрузі 1 В протікає постійний струм 1 А.

Електрична провідність . Одиниця електричної провідності – См; 1 См (сіменс) – провідність ланки електричної мережі опором 1 Ом.

Питома провідність(позначається: ): . Одиниця провідності См/м.

Залежність і від температури:

;

,

де і , і – відповідно питомий опір і опір провідника при температурі 0 ºС; – температурний коефіцієнт опору, який для чистих металів наближується до . Отже , де - термодинамічна температура.

Якісний характер залежності для металів показано на рис. 8.2 (крива 1). Пізніше було виявлено, що опір багатьох металів, таких як , , та ін. і їх сплавів при дуже низьких температурах, названих критичними температурами для кожної речовини, скачкоподібно змінюються до нуля (крива 2), тобто метал стає абсолютним провідником.

Рис.8.2

Надпровідність – це властивість металів та їх сплавів у випадку охолодження нижче критичної температури (характерної для даного провідника) скачкоподібно змінювати свій опір до нуля.

Явище надпровідності для ртуті вперше в 1911 р. відкрив Г.Камерлінг-Оннес.

 

Робота та потужність електричного струму

Для визначення роботи і потужності електричного струму розглянемо однорідний провідник опором , до кінців якого прикладено напругу . Тоді за час через переріз провідника переноситься заряд , і робота струму буде такою:

, або

.

Робота виражається в Дж.

Потужність струму (виражається в Вт):

.

Закон Джоуля–Ленца

Якщо струм проходить по нерухомому металевому провіднику, то вся робота струму витрачається на його нагрівання і, за законом збереження енергії

.

Використовуючи вираз для роботи струму, одержуємо закон Джоуля–Ленца:

 

Закон Джоуля–Ленца в диференціальній формі. Виділимо в провіднику елементарний циліндровий об'єм dV = dSdt (вісь циліндра співпадає з напрямом струму), опір якого . За законом Джоуля–Ленца, за час dt в цьому об'ємі виділиться теплота

.

Кількість теплоти, що виділяється за одиницю часу в одиниці об'єму, називається питомою тепловою потужністю струму:

.

.

Використовуючи диференціальну форму закону Ома ( j = ) і співвідношення , отримаємо:

.

Дві останні формули – закон Джоуля–Ленца в диференціальній формі.

Правила Кірхгофа для розгалужених кіл

Вузол електричного кола – це будь-яка точка розгалуження кола, в якій сходиться не менше трьох провідників із струмом (див. рис. 8.3). Струм, що входить у вузол, вважається позитивним (струми І1, І3), а струм, що виходить з вузла, – негативним (струмиІ2, І4, І5).

Рис. 8.3

Перше правило Кірхгофа. Алгебраїчна сума струмів, що сходяться у вузлі, дорівнює нулю: .

Друге правило Кірхгофа. В будь-якому замкненому контурі, довільно вибраному в розгалуженому електричному колі, алгебраїчна сума добутків сил струмів Іі на опір Rі відповідних ділянок цього контуру дорівнює алгебраїчній сумі е. р. с. ?к, що зустрічаються в цьому контурі:

?к

Під час розрахунку складних кіл із застосуванням правил Кірхгофа необхідно:

1. Вибрати довільнийнапрям струмів на всіх ділянках кола; дійсний напрям струмів визначається під час рішенні задачі: якщо шуканий струм вийде позитивним, то його напрям був вибраний правильно, негативним – його істинний напрям протилежно вибраному.

2. Вибрати напрям обходу контура і строго його дотримуватись; добуток IR позитивний, якщо струм на даній ділянці співпадає з напрямом обходу, і навпаки, е. р. с., які діють по вибраному напряму обходу, вважаються позитивними, проти – негативними.

3. Скласти таку кількість рівнянь, щоб їх число дорівнювало числу розшуканих величин (в систему рівнянь повинні входити всі опори і е. р. с. даного кола); кожний даний контур повинен містити хоча б один елемент, який відсутній в попередніх контурах, інакше вийдуть рівняння, що є простою комбінацією вже складених.

 


Лекція 09.

Магнітне поле постійного струму

Загальний опис магнітного поля

© 2013 wikipage.com.ua - Дякуємо за посилання на wikipage.com.ua | Контакти