17. Архимедова сила для жидкостей и газов. Условия плавания тел. Водный транспорт. Воздухоплавание

Зависимость давления в жидкости или газе от глубины приводит к возникновению выталкивающей силы, действующей на любое тело, погруженное в жидкость или газ. Эту силу называют архимедовой силой.

, Сила, выталкивающая погруженное в жидкость (или газ) тело, равна весу жидкости (или газа), вытесненной телом: где — плотность жидкости (или газа); — объем части тела, погруженного в жидкость или газ; — ускорение свободного падения.

Архимедова сила направлена противоположно силе тяжести, поэтому при взвешивании в жидкости вес тела меньше, чем в вакууме.

Условия плавания тел На тело, находящееся в жидкости, действует сила тяжести и архимедова сила. Если сила тяжести по модулю больше – тело тонет, меньше – всплывает, равны – может находиться в равновесии н любой глубине Архимедова сила больше силы тяжести, если плотность жидкости больше плотности погруженного в жидкость тела. Поэтому дерево всплывает в воде. Однако на воде держатся громадные речные и морские суда, изготовленные из стали, плотность которой почти в 8 раз больше плотности воды. Объясняется это тем, что из стали делают лишь сравнительно тонкий корпус судна, а большая часть его объема занята воздухом. Среднее значение плотности судна при этом оказывается значительно меньше плотности воды; поэтому оно не только не тонет, но и может принимать для перевозки большое количество грузов

 Воздухоплавание. Наполняя тонкую оболочку газом, плотность которого меньше плотности атмосферного воздуха (гелием, водородом или нагретым воздухом), можно достигнуть выполнения условия плавания тела в воздухе. Сейчас воздушные шары (аэростаты и стратостаты) используются в качестве метеорологических зондов для наблюдения за состоянием атмосферы.

18. Основные положения молекулярно-кинетической теории и их опытное обоснование. Броуновское движение. Масса и размер молекул.

Молекулярно-кинетической теорией называется учение о строении и свойствах вещества, использующее представление о существовании атомов и молекул как наименьших частиц вещества.

Основные положения МКТ:

-вещество состоит из атомов и молекул, ионов

-эти частиц хаотически движется,

- частицы взаимодействую друг с другом

Наиболее ярким экспериментальным подтверждением о беспорядочном движении частиц –является броуновское движение. Беспорядочно движущиеся молекулы жидкости или газа сталкиваются с твердой частицей и изменяют направление и модуль скорости ее движения (при этом, разумеется, изменяя и свое направление и скорость).

Любое вещество состоит из частиц, поэтому количество вещества принято считать пропорциональным количеству частиц. Единица количества вещества называется моль. Моль равен количеству вещества, содержащей столько атомов, сколько содержится их в 0.012 кг углерода .

Отношение числа молекул к количеству вещества называют постоянной Авогадро:. =6,02х10^-23

Количество вещества можно найти как отношение числа молекул к постоянной Авогадро.

Массу одного моля вещества принято называть молярной массой Молярной массой M называется величина, равная отношению массы вещества m к количеству вещества .

Молярная масса выражается в килограммах на моль. Молярную массу можно выразить через массу молекулы m₀ : . M=N_A m₀

19. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа.

Для объяснения свойств вещества в газообразном состоянии используется модель идеального газа.

В этой модели предполагается следующее: молекулы газа обладают пренебрежимо малыми размера по сравнению с объемом сосуда, между молекулами не действуют силы притяжения, при соударении друг с другом и стенками сосуда действуют силы отталкивания

. Это уравнение называется основным уравнением молекулярно-кинетической теории.

Давление газа p зависит от массы молекул m, концентрации молекул n₀ , скорости движения молекул v

Обозначив за среднюю кинетическую энергию молекул, получим .

20. Температура, ее измерение. Абсолютная температурная шкала. Скорость молекул газа .

Основное уравнение МКТ для идеального газа устанавливает связь между микро- и макроскопическими параметрами. Макроскопическими параметрами являются давление, объем, температура

Если макроскопические параметры сколь угодно остаются неизменными, то такое состояние называется термодинамическим равновесием.

Физический параметр, одинаковый во всех частях системы тел, находящихся в состоянии теплового равновесия, называют температурой тела. Предельную температуру, при которой прекращается тепловое движение называют абсолютным нулем.

Температура всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии, одинакова. Измеряется температура термометрами в градусах различных температурных шкал. Существует абсолютная термодинамическая шкала (шкала Кельвина) В шкале Кельвина за ноль принят абсолютный ноль температур

Опыты показали, что для любого газа, находящегося в состоянии теплового равновесия, отношение произведения давления на объем к количеству молекул есть одинаково . Это позволяет принять этувеличину в качестве меры температуры. Так как n=N/V , то с учетом основного уравнения молекулярно кинетической теории , следовательно, величина равна двум третям средней кинетической энергии молекул. , где k – коэффициент пропорциональности, зависящий от шкалы. В левой части этого уравнения параметры неотрицательны. Отсюда – температура газа при котором его давление при постоянном объеме равно нулю, называют абсолютным нулем температуры. Коэффициент k , называется постоянной Больцмана, Из уравнений связи температуры и средней кинетической энергии следует , т.е. средняя кинетическая энергия хаотического движения молекул пропорциональна абсолютной температуре. , ., . Это уравнение показывает, что при одинаковых значениях температуры и концентрации молекул давление любых газов одинаково.

21. Уравнение состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). Изотермический, изохорный и изобарный процессы.

Используя зависимость давления от концентрации и температуры, можно найти связь между макроскопическими параметрами газа – объемом, давлением и температурой. . Это уравнение называют уравнением состояния идеального газа (уравнение Менделеева-Клапейрона). =, где р — давление, V — объем, m — масса, — молярная масса, R — универсальная газовая постоянная, Т-температура

Закон Авогадро- один моль любого газа при нормальных условиях занимает один и тот же объем.

Изотермическим процессом называется процесс, протекающий при постоянной температуре. Из уравнения состояния идеального газа следует, что при постоянной температуре, массе и составе газа произведение давления на объем должно оставаться постоянным. Графиком изотермы (кривой изотермического процесса) является гипербола. Уравнение . называют законом Бойля-Мариотта.

Изохорным процессом называется процесс, протекающий при неизменном объеме, массе и составе газа. Эту зависимость математически записывают так:

P/Т=const, если V=const и m=const

. Это уравнение называется законом Шарля. График уравнения изохорного процесса называется изохорой, и представляет из себя прямую, проходящую через начало координат.

Изобарным процессом называется процесс, протекающий при неизменном давлении, массе и составе газа. Эту зависимость математически записывают так: V/Т=const, если P=const и m=const

Уравнение, описывающее этот процесс, называется законом Гей-Люссака. График уравнения изобарного процесса называется изобарой, и представляет из себя прямую, проходящую через начало координат.

22. Внутренняя энергия. Работа в термодинамике..

Каждое тело имеет вполне определенную структуру, оно состоит из частиц, которые хаотически движутся и взаимодействуют друг с другом, поэтому любое тело обладает внутренней энергией. Внутренняя энергия — это величина, характеризующая собственное состояние тела, т. е. энергия хаотического (теплового) движения микрочастиц системы.

Внутренняя энергия одноатомного идеального газа определяется по формуле Используя уравнение состояния идеального газа и уравнение , можно получить еще одно выражение для вычисления внутренней энергии идеального одноатомного газа:

В общем случае. внутренняя энергия вычисляется по формуле , U = i/2 νRT

где - число степеней свободы молекулы для многоатомного газа;

i = 3 - для одноатомных газов i = 5 - для двухатомных газов

Внутренняя энергия тела может изменяться только в результате его взаимодействия с другими телами. Существует два способа изменения внутренней энергии: теплопередача и совершение механической работы (например, нагревание при трении или при сжатии, охлаждение при расширении).

При механическом взаимодействии тел (макроскопическом взаимодействии) мерой передаваемой энергии является работа А . При теплообмене (микроскопическом взаимодействии) мерой передаваемой энергии является количество теплоты Q ..

При расширении работа газа положительна. При сжатии - отрицательна. Таким образом: A' = pΔV - работа газа по расширению. A= - pΔV - работа внешних сил по сжатию газа -.

При совершении работы в термодинамике меняется состояние макроскопических тел: их объем и температура.

23. Закон сохранения энергии в тепловых процессах (первый закон термодинамики). Количество теплоты. Удельная теплоемкость вещества

В термодинамике закон сохранения энергии формулируется так: при любых процессах в изолированной термодинамической системе внутренняя энергия остается неизменной: или

Изменение внутренней энергии системы при переходе ее из одного состояния в другое равно сумме работы внешних сил и количества теплоты, переданного системе ΔU = A + Q

Количество теплоты, переданное системе, идет на изменение ее внутренней энергии и на совершение системой работы над внешними телами Q = ΔU + A'

Это выражение закона сохранения и превращения энергии называется первым законом термодинамики. Этот закон исключает создание вечного двигателя первого рода Любая машина может совершать работу над внешними телами только за счет получения извне количества теплоты Q или уменьшения своей внутренней энергии

Процесс передачи теплоты от одного тела к другому без совершения работы называют теплообменом.

Количественная характеристика - количество теплоты - часть изменения внутренней энергии, происходящего в процессе теплопередачи. Обозначается Q. Единицы измерения: Дж, кал (калория). 1 кал = 4,19 Дж.

Расчет количества теплоты.при изменении температуры . Q = cmΔt°. Величина с называется удельной теплоемкостью, единица – . Удельная теплоемкость показывает, какое количество теплоты необходимо передать для нагревания 1 кг вещества на 1 градус. . Единица измерения Дж/кг.К.

при плавлении и отвердевании- Q=λm. λ - удельная теплота плавления.

при парообразовании и конденсацииQ = Lm = rm. L (r) - удельная теплота парообразования.

при сгорании топлива Q = qm. q - удельная теплота сгорания топлива.

24. Применение первого закона термодинамики к изопроцессам. Адиабатный процесс. Необратимость тепловых процессов.

Рассмотрим применение первого закона термодинамики к изопроцессам, происходящим с идеальным газом.

В изотермическом процессе температура постоянная, следовательно, внутренняя энергия не меняется. Тогда уравнение первого закона термодинамики примет вид: , т. е. количество теплоты, переданное системе, идет на совершение работы при изотермическом расширении, именно поэтому температура не изменяется.

В изобарном процессе газ расширяется и количество теплоты, переданное газу, идет на увеличение его внутренней энергии и на совершение им работы: .

При изохорном процессе газ не меняет своего объема, следовательно, работа им не совершается, т. е. , и уравнение первого закона имеет вид , т.е. переданное количество теплоты идет на увеличение внутренней энергии газа.

Адиабатным называют процесс, протекающих без теплообмена с окружающей средой. , следовательно, газ при расширении совершает работу за счет уменьшения его внутренней энергии, следовательно, газ охлаждается, . Кривая, изображающая адиабатный процесс, называется адиабатой.

Процессы теплопередачи самопроизвольно осуществляются только в одном направлении. Всегда передача тепла происходит к более холодному телу. Второй закон термодинамики гласит, что неосуществим термодинамический процесс, в результате которого происходила бы передача тепла от одного тела к другому, более горячему, без каких-либо других изменений. Этот закон исключает создание вечного двигателя второго рода.

25. Принцип действия тепловых двигателей. КПД теплового двигателя. Роль тепловых двигателей в народном хозяйстве Тепловые двигатели и охрана природы.

Тепловой двигатель – устройство, превращающее внутреннею энергию топлива в механическую энергию.

Рассмотрим устройство и принцип работы теплового двигателя. Тепловая машина работает циклично.

Любая тепловая машина состоит из нагревателя, рабочего тела и холодильника. Устройство, от которого рабочее тело получает количество теплоты Q называется нагревателем. Устройство, которому машина отдает тепло после совершения рабочего хода, называется холодильником

. Коэффициентом полезного действия машины называется отношение полезно использованной к затраченной энергии . КПД

Q1 – количество теплоты полученное от нагревания Q1>Q2

Q2 – количество теплоты отданное холодильнику Q 2<Q 1

На всех основных видах современного транспорта преимущественно используются тепловые двигатели. Наибольшее значение имеет использование тепловых двигателей (в основном мощных паровых турбин) на тепловых электростанциях, где они приводят в движение роторы генераторов электрического тока. Около 80 % всей электроэнергии в нашей стране вырабатывается на тепловых электростанциях.

Тепловые двигатели (паровые турбины) устанавливают также на атомных электростанциях. Газовые турбины широко используются в ракетах, в железнодорожном и автомобильном транспорте.

На автомобилях применяют поршневые двигатели внутреннего сгорания с внешним образованием горючей смеси (карбюраторные двигатели) и двигатели с образованием горючей смеси непосредственно внутри цилиндров (дизели).

В авиации на легких самолетах устанавливают поршневые двигатели, а на огромных лайнерах – турбовинтовые и реактивные двигатели, которые также относятся к тепловым двигателям. Реактивные двигатели применяются и на космических ракетах.

Неуклонный рост энергетических мощностей –– приводит к тому, что количество выделяемой теплоты становится сопоставимым с другими компонентами теплового баланса в атмосфере. Это не может не приводить к повышению средней температуры на Земле. Повышение температуры может создать угрозу таяния ледников и катастрофического повышения уровня Мирового океана. Но этим не исчерпываются негативные последствия применения тепловых двигателей. Растет выброс в атмосферу микроскопических частиц – сажи, пепла, измельченного топлива, что приводит к увеличению “парникового эффекта”, обусловленного повышением концентрации углекислого газа в течение длительного промежутка времени. Это приводит к повышению температуры атмосферы.

Выбрасываемые в атмосферу токсические продукты горения, продукты неполного сгорания органического топлива – оказывают вредное воздействие на флору и фауну. Особую опасность в этом отношении представляют автомобили, число которых угрожающе растет, а очистка отработанных газов затруднена.

Необходимо повышать эффективность сооружений, препятствующих выбросу в атмосферу вредных веществ; добиваться более полного сгорания топлива в автомобильных двигателях, а также увеличения эффективности использования энергии, экономии ее на производстве и в быту.

26. Испарение и конденсация. Насыщенные и ненасыщенные пары. Влажность воздуха.

Парообразование - процесс превращения жидкости в пар

Конденсация - процесс превращения пара в жидкость.

. Испарением называется процесс, при котором с поверхности жидкости или твердого тела вылетают молекулы.. Неравномерное распределение кинетической энергии теплового движения приводит к тому. Что при любой температуре кинетическая энергия некоторой части молекул может превысить потенциальную энергию связи с остальными

Испарение сопровождается охлаждением, т.к. более быстрые молекулы покидают жидкость.

Испарение жидкости в закрытом сосуда при неизменной температуре приводит к увеличению концентрации молекул в газообразном состоянии. Через некоторое время наступает равновесие между количеством испаряющихся молекул и возвращающихся в жидкость. Газообразное вещество, находящееся в динамическом равновесии со своей жидкостью, называется насыщенным паром. Пар, находящийся при давлении ниже давления насыщенного пара, называется ненасыщенным. Давление насыщенного пара не зависит при постоянной температуре от объема

ВЛАЖНОСТЬ. ВОЗДУХА - величина, характеризующая содержание водяных паров в воздухе.

Отношение давления водяного пара при данной температуре к давлению насыщенного пара при той же температуре, выраженное в процентах, называется относительной влажностью воздуха .

Чем ниже температура, тем меньше давление насыщенного пара, Температура, при которой воздух в процессе своего охлаждения становится насыщенным водяными парами, называют . точкой росы

27. Кристаллические и аморфные тела. Механические свойства твердых тел. Упругие деформации.

Кристаллические тела — это такие тела, атомы и молекулы которых расположены в определенном порядке, и этот порядок сохраняется на достаточно большом расстоянии. Пространственное периодическое расположение атомов или ионов в кристалле называют кристаллической решеткой. Точки кристаллической решетки, в которых расположены атомы или ионы, называют узлами кристаллической решетки.

Кристаллические тела бывают монокристаллами и поликристаллами. Монокристалл обладает единой кристаллической решеткой во всем объеме.

Анизотропия монокристаллов заключается в зависимости их физических свойств от направления. Поликристалл представляет собой соединение мелких, различным образом ориентированных монокристаллов (зерен) и не обладает анизотропией свойств. Большинство твердых тел имеют поликристаллическое строение (минералы, сплавы, керамика).

Основными свойствами кристаллических тел являются: определенность температуры плавления, упругость, прочность, зависимость свойств от порядка расположения атомов, т. е. от типа кристаллической решетки.

Аморфными называют вещества, у которых отсутствует порядок расположения атомов и молекул по всему объему этого вещества. В отличие от кристаллических веществ аморфные вещества изотропны. Это значит, что свойства одинаковы по всем направлениям. Переход из аморфного состояния в жидкое происходит постепенно, отсутствует определенная температура плавления. Аморфные тела не обладают упругостью, они пластичны. В аморфном состоянии находятся различные вещества: стекла, смолы, пластмассы и т. п.

Упругость — свойство тел восстанавливать свою форму и объем после прекращения действия внешних сил или других причин, вызвавших деформацию тел. По характеру смещения частиц твердого тела происходящие при изменении его формы деформации делятся на: растяжение — сжатие, сдвиг, кручение и изгиб. Для упругих деформаций справедлив закон Гука, согласно которому упругие деформации прямо пропорциональны вызывающим их внешним воздействиям. Для деформации растяжения — сжатия закон Гука имеет вид: , где — механическое напряжение, — относительное удлинение, — абсолютное удлинение, — модуль Юнга (модуль упругости). Упругость обусловлена взаимодействием и тепловым движением частиц, из которых состоит вещество.

Пластичность — свойство твердых тел под действием внешних сил изменять, не разрушаясь, свою форму и размеры и сохранять остаточные деформации после того, как действие этих сил прекратится. Такие деформации называются пластическими.

28. Электрический заряд. Взаимодействие заряженных тел. Закон Кулона. Закон сохранения электрического заряда.

Электрический заряд – это физическая величина, характеризующая свойство тел или частиц вступать в электромагнитное взаимодействие. Существует два вида зарядов, которые условно называют положительными и отрицательными. Единица измерения заряда в СИ -– кулон (Кл). Она выражается через основную единицу СИ – ампер (А). 1 кулон — это такой электрический заряд, который, проходя через поперечное сечение проводника за 1 с, создает в нем ток силой 1 А.

Носителями заряда являются элементарные частицы. Взаимодействие между заряженными частицами называется электромагнитным. Величина "е" - элементарный заряд. В СИ е=1,6.10-19 Кл Такой заряд имеет электрон (-), протон (+), другие заряженные элементарные частицы.

Любой электрический заряд, больший элементарного, выражается целым числом элементарных зарядов. Не существует (в рамках классической электродинамики) заряда, выраженного дробным числом элементарных зарядов. Т.е. q=Ne.

Закон сохранения электрического заряда.- Алгебраическая сумма зарядов, составляющих замкнутую систему, остается неизменной при любых взаимодействиях зарядов этой системы.

Основной закон электростатики был экспериментально установлен французским физиком Шарлем Кулоном и читается так: модуль силы взаимодействия двух точечных неподвижных электрических зарядов в вакууме прямо пропорционален произведению величин этих зарядов и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними: гдеq₁ и q₂— модули зарядов, r² — расстояние межд ними,k — коэффициент пропорциональности, который зависит от выбора системы единиц, в СИ

Взаимодействие неподвижных электрических зарядов называют электростатическим или кулоновским взаимодействием Кулоновская сила направлена вдоль прямой, соединяющей заряженные тела. Она является силоЙ притяжения при разных знаках зарядов и силой отталкивания при одинаковых знаках зарядов.

29. Электрическое поле. Напряженность электрического поля. Принцип суперпозиции электрических полей.

Электрическое поле – особая форма материи, существующая вокруг тел или частиц, обладающих электрическими зарядами, а также в свободном виде в электромагнитных волнах. Электрическое поле невидимо, но может наблюдаться по его действию и с помощью приборов. Основным действием электрического поля является ускорение тел или частиц, обладающих электрическим зарядом.

Электрическое поле материально, т.е. существует независимо от наших знаний о нем. В округ любого заряженного тела существует электрическое поле.

Поле созданное неподвижным электрическим зарядом называется электростатическим.

Силовая характеристика электрического поля- - напряженность электрического поля векторная физическая величина, численно равная отношению силы, действующей на заряд, помещенный в данную точку данного поля, к величине этого заряда. Вектор напряженности направлен от положительного заряда к отрицательному.

Принцип суперпозиции полей: напряженность поля, созданного системой зарядов равна геометрической сумме напряженностей полей, созданных каждым зарядом. Т.е. напряженности складываются геометрически:

Единица напряженности

Силовые линии (линии напряженности) - непрерывные (воображаемые) линии вектор напряженности касателен к каждой точке которых:

1. Начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах.

2. Не пересекаются.

3. Густота линий тем больше, чем больше напряженность

30. Работа электростатического поля при перемещении заряда. Разность потенциалов.

При перемещении заряда электрическим полем на расстояние совершенная работа равна . Как и в случае с работой силы тяжести, работа кулоновской силы не зависит от траектории перемещения заряда. При изменении направления вектора перемещения на 180⁰ работа сил поля меняет знак на противоположный. Таким образом, работа сил электростатического поля при перемещении заряда по замкнутому контуру равна нулю.

Поле, работа сил которого по замкнутой траектории равна нулю, называется потенциальным полем.

потенциальная энергию заряда в однородном электростатическом полена расстоянии d Если поле совершает положительную работу ( вдоль силовых линий ), то потенциальная энергия заряженного тела уменьшается (но согласно закону сохранения энергии увеличивается кинетическая энергия ) и наоборот.

Но отношение потенциальной энергии к заряду для данной точки есть величина постоянная. Эта физическая величина называется потенциалом электрического поля , Потенциал – скалярная величина, потенциал нескольких полей равен сумме потенциалов этих полей. Потенциал численно равен работе поля по перемещению единичного положительного заряда из данной точки электрического поля в бесконечность. В СИ потенциал измеряется в вольтах

разность потенциалов ( или иначе напряжение) - это разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории заряда. Напряжение разность потенциалов между двумя точками численно равно работе электростатического поля при перемещении единичного положительного заряда вдоль силовых линий этого поля Связь между напряженностью и напряжением

31. Электроемкость. Конденсаторы.

Элетроемкостью системы из двух проводников называется физическая величина, определяющая как отношение заря да q одного из проводников к разности потенциалов между ними.

Единица емкости 1 фарад =1Кл/1В 1 фарад — это электроемкость такого конденсатора, напряжение между обкладками которого равно 1 вольту при сообщении обкладкам разноименных зарядов по 1 кулону.

Конденсатор представляет собой систему из двух проводников, разделенных слоем диэлектрика, толщина которого мала по сравнению с размерами проводников. Проводники наз. обкладками конденсатора. Если заряды пластин конденсатора одинаковы по модулю и противоположны по знаку, то под зарядом конденсатора понимают абсолютное значение заряда одной из его обкладок.

В се электрическое поле сосредоточено внутри конденсатора

. При подключении конденсатора к батарее аккумуляторов происходит поляризация диэлектрика внутри конденсатора и на обкладках появляются заряды - конденсатор заряжается. Электрические поля окружающих тел почти не проникают через металлические обкладки и не влияют на разность потенциалов между ними.

Напряженность поля между пластинами твердого конденсатора равна сумме напряженность ей пластин..

Емкость плоского конденсатора т.е емкость плоского конденсатора зависит только от его размеров, формы и диэлектрической проницаемости. Для создания конденсатора большой емкости необходимо увеличить площадь пластин и уменьшить толщину слоя диэлектрика.

Назначение конденсаторов- Накапливать на короткое время заряд или энергию для быстрого изменения потенциала. Не пропускать постоянный ток. В радиотехнике: колебательный контур, выпрямитель.

При параллельном соединении конденсаторов--заряды складываются, напряжения одинаковые, емкости складываются. общая емкость больше емкости любого из параллельно соединенных конденсаторов

При последовательном соединении конденсаторов---напряжения складываются, заряды одинаковы, складываются величины, обратные емкости. общая емкость меньше емкости любого из последовательно соединенных конденсаторов.

32. Диэлектрическая проницаемость . Энергия электрического поля.

Диэлектрическая проницаемость это физическая величина, характеризующая отношение модуля напряженности электрического поля в вакууме к модулю электрического поля в однородном диэлектрике.

Под энергией электрического поля конденсатора будем понимать энергию одной его обкладки, находящейся в поле, созданном другой обкладкой. Формулы справедливы для любого конденсатора.

33. Электрический ток. Сила тока. Условия существования электрического тока. . Закон Ома для участка цепи

Электрическим током называется упорядоченное движение электрических зарядов. За направление тока принято движение положительно заряженных частиц.

Условия существования тока: 1. Наличие свободных зарядов. 2. Наличие электрического поля, т.е. разности потенциалов.3. электрическая цепь замкнута

Действие электрического тока –явление , которое вызывает электрический ток при своем прохождении по электрической цепи

1. Тепловое (нагревание проводника током). Например: работа электрического чайника, утюга и т.д.).

2. Магнитное (возникновение магнитного поля вокруг проводника с током). Например: работа электродвигателя, электроизмерительных приборов).

3. Химическое (химические реакции при прохождении тока через некоторые вещества).Например: электролиз.

4. Световое (сопровождает тепловое действие). Например: свечение нити накала электрической лампочки.

5. Механическое(сопровождает магнитное или тепловое). Например: деформация проводника при нагревании, поворот рамки с током в магнитном поле).

Заряд перенесенный в единицу времени служит основной характеристикой тока и называется силой тока

Сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени. Ток называют постоянным, если сила тока не меняется со временем. Для того чтобы ток через проводник был постоянным необходимо, чтобы разность потенциалов на концах проводника была постоянной. Единица измерения 1 ампер. К характеристикам тока также относятся напряжение сопротивление, плотность тока

Напряжение U- физическая величина равная отношению работы, совершенной электрическим полем по перемещению заряда к модулю этого заряда единица измерения Вольт

Электрическое сопротивление R – физическая величина, численно равная отношению напряжения (разности потенциалов) на концах проводника к силе тока, проходящего через проводник. Характеристика электрических свойств проводника характеризующая взаимное движение в проводнике электронов и ионов в узлах кристаллической решетки. единица измерения Ом

Плотность тока j – векторная величина -отношение силы тока к площади поперечного сечения проводника. Измеряется в А/м2. Вектор плотности тока сонаправлен с вектором напряженности поля.. Т.о. плотность тока не зависит от размеров проводника.

Закон Ома Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка Выполняется для металлов и электролитов.

16