Действия электрического тока.
Магнитное действие тока.
Магнитная стрелка, поставленная параллельно с любым проводником, по которому течёт ток определённой силы, всегда испытывает отклонение независимо от свойств проводника.
Магнитное действие тока следует рассматривать как наиболее характерное проявление тока, так как магнитное действие тока проявляется всегда, независимо от свойств проводников.
если ключ разомкнут, то есть в данной цепи нет электрического тока, магнитная стрелка не испытывает отклонений
если ключ замкнут, (по проводу (1) течет электрический ток), магнитная стрелка (2) отклоняется от первоначального направления.
2. Химическое действие тока.
Химическое действие электрического тока заключается
в разложении электролитов на составные части (положительные и отрицательные ионы) при прохождении через них электрического тока.
При прохождении электрического тока через подкислённую воду происходит разделение её на составные части.
Опыт показывает, что химическое действие наблюдается не во всех проводниках:
Электрический ток в металлах не вызывает никаких химических изменений;
В растворах серной кислоты, поваренной соли, селитры,… ток вызывает выделение составных частей.
Поэтому принято делить все проводники на две группы:
1. Проводники первого рода, в которых электрический ток не вызывает химических действий (к ним относятся все металлы, а также уголь).
2. Проводники второго рода, которые под действием электрического тока разделяются на составные части. Проводники второго рода называют ещё электролитами, а само явление разложения вещества током – электролизом (от греческого слова «лио» - разлагаю).
Тепловое действие тока.
Проводник, по которому течёт электрический ток, нагревается.
Тот факт, что проводники нагреваются при прохождении тока, широко применяется во всех электронагревательных и осветительных приборах, в электросварке и электроплавильных печах. Это полезное применение данного явления.
Но при прохождении электрического тока нагреваются обмотки всех электрических машин, провода линии электропередачи. Это вредное проявление данного явления.
Исследуя на опыте нагревание проводников током, русский физик Эмилий Христианович Ленц (1804 – 1865) и английский физик Джеймс Джоуль (1818 – 1889) установили следующий закон: количество теплоты, выделяющееся в проводнике при прохождении через него электрического тока, прямо пропорционально сопротивлению R проводника, квадрату силы тока I и времени t, в течение которого поддерживается ток в проводнике.
Этот закон, носящий название закона Джоуля – Ленца, можно выразить следующей формулой:
Q = R I2 t.
Часть 2. Выполните практическое задание
Задача на уравнение Менделеева – Клапейрона
В
сосуде находится некоторое количество
идеального газа. Как изменится температура
газа, если он перейдет из состояние 1 в
состояние 2 (см.
рисунок)?
Решение
P1*V1=1*3=3
P2*V2= 3*4=12
T2/T1=12/3=4
Ответ: температура увеличится в 4 раза
Билет № 26
1. Электрическая цепь. Последовательное и параллельное соединение проводников.
Всякая простейшая электрическая цепь состоит из источника электрической энергии (гальванического элемента, аккумулятора, генератора и т. п.), потребителей или приемников электрической энергии (ламп накаливания, электронагревательных приборов, электродвигателей и т. п.) и соединительных проводов, соединяющих источник электрической энергии с потребителем.
Источник электрической энергии дает электрическую энергию, а потребитель эту энергию преобразует в другие виды энергии: свет, тепло, движение и т. д.
Источник тока имеет сопротивление r, называемое внутренним сопротивлением цепи.
Резистор имеет сопротивление R, называемое внешним сопротивлением цепи.
Любая полная электрическая цепь состоит из двух частей – внешней и внутренней.
Внутренняя часть цепи состоит из источника.
Всё остальные элементы цепи являются внешними.
Полную цепь можно рассматривать как последовательное соединение сопротивления внешней цепи и внутреннего сопротивления источника тока.
Последовательное соединение проводников
Последовательным называют такое соединение проводников, при котором конец предыдущего проводника соединяется с началом только одного последующего
a R1 b R2 c
Законы последовательного соединения
1. Сила тока во всех частях цепи одинакова, т.е.
I = I1 = I2
2. Полное напряжение в цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U = U1 + U2
3. Общее сопротивление цепи, состоящей из последовательно соединенных проводников, равно сумме сопротивлений отдельных проводников:
R = R1 + R2
4. При последовательном соединении проводников напряжение на каждом из проводников, пропорционально его сопротивлению:
- При последовательном соединении цепь не имеет разветвлений (экономия проводов). Все проводники включают в цепь поочерёдно друг за другом.
- Выход из строя одного проводника размыкает цепь, и все остальные проводники перестают работать.
- При решении задач схему последовательного соединения проводников можно заменять эквивалентной схемой
a c
I I
R1,2
Параллельное соединение проводников
Параллельным называют такое соединение проводников, при котором начала всех проводников, подключены к одной точке (узлу), а концы всех проводников подключены к другой точке (узлу).
Узлом называется общая точка соединения проводников.
R1
a b
R2
Законы параллельного соединения проводников
1. Сила тока, втекающего в узел (в неразветвлённой части цепи), равна сумме сил токов вытекающих из узла (в отдельных про-водниках):
I = I1 + I2
2. Напряжение на каждом их параллельно соединенных проводников одно и тоже (одинаково): U = U1 = U2
3. Электрическая проводимость всех параллельно соединенных проводников, равна сумме электрических проводимостей отдельных проводников:
= +
Величину G = называют электрической проводимостью проводника.
4. При параллельном соединении силы токов в отдельных проводниках обратно пропорциональны их сопротивлениям:
=
При параллельном соединении электрическая цепь имеет разветвления (большой расход проводов).
2. Выход из строя одного проводника не влияет на работу остальных проводников.
3. При решении задач схему параллельного соединения проводников следует заменять эквивалентной схемой.
I a R b I
U