14. Эдс. Законы Ома для участка и для полной цепи. Короткое замыкание.

Источник тока-это устройство в котором происходит разделение зарядов за счет работы сторонних сил, имеющих неэлектрическую природу(например химические, механические).

Участком цепи называется часть, фрагмент цепи, для которого не обязательно известно откуда возникло напряже­ние на зажимах

Закон Ома для участка цепи. Сила тока в цепи пропорциональна напряжению на концах участка цепи и обратно про­порциональна сопротивлению этого участка.

I= U/R

Рассмотрим простейшую полную электрическую цепь постоянного тока, она состоит из источника тока и нагрузки (резистора). Электрическое сопротивление источника тока называется внутренним сопротивлением. Электрическое со­противление всей цепи без источника питания называется внешним сопротивлением цепи. Соответствующие напряжения на­зываются внутренним и внешним напряжением в цепи.

Закон Ома для полной цепи.

I = ε / ( R + r)

Сила тока в электрической цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе ис­точника тока и обратно пропорциональна сумме электрических сопротивлений внешне­го и внутреннего участка цепи.

При замыкании источника питания самого на себя( накоротко) возникает короткое за­мыкание. При этом сила тока возрастает в несколько раз. I_кз = ε /r

15. Последовательное и параллельное соединение резисторов.

П роводники в электрических цепях постоянного тока могут соединяться последовательно и параллельно. При по­следовательном соединении проводников конец первого проводника соединяется с началом второго и т. д.

I =I₁ =I₂ =I₃

U = U₁ + U₂ + U₃

R = R₁ + R₂ + R₃

При последовательном соединении проводников их общее электрическое сопротивление равно сумме электриче­ских сопротивлений всех проводников. Сопротивление при таком соединении увеличивается.

При параллельном соединении проводников 1, 2, 3, их начала и концы имеют общие точки подключения к ис­точнику тока.

U =U₁ = U₂ = U₃

I = I₁ + I₂ + I₃

1 /R = 1/ R₁ + 1/ R₂ + 1 /R₃

При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям всех параллельно включенных проводников. Сопротивление при таком способе включения резисторов уменьшается.

Параллельный способ включения широко применяется для подключения ламп электрического освещения и быто­вых электроприборов к электрической сети.

16. Сопротивление. Зависимость сопротивления от материала, размеров и температуры.

Сопротивление- это величина, характеризующая противодействие проводника прохождению по нему электрического тока.

Из закона Ома для участка цепи сопротивление можно найти R= U / I

Единица электрического сопротивления - Ом.

Сопротивление проводника объясняется тем, что при прохождении по проводнику электрического тока, заряды взаи­модействуют с ионами кристаллической решетки. В результате, скорость движения зарядов уменьшается.

Электрическое сопротивление проводника прямо пропорционально его длине l и обратно пропорционально площади S поперечного сечения:

ρ L

R = S

Постоянный для данного вещества параметр ρ- называется удельным сопротивлением вещества(Ом м).

Сопротивление проводника связано с температурой - при повышении температуры сопротивление проводника тоже увеличивается. При повышении температуры ионы в узлах кристаллической решетки начинают совершать колебания с большой скоростью и амплитудой и поэтому оказывают влияние на большее число проходящих мимо зарядов.

R = Ro (1 + α t )

Где Ro - сопротивление данного проводника при 0^оС

α - температурный коэффициент сопротивления вещества.(характеризует зависимость изменения сопротивле­ния при изменении температуры)

Если температура проводника понижается до температуры , близкой к абсолютному нулю, то наблюдается явле­ние сверхпроводимости- сопротивление проводника стремится к нулю. Это происходит потому , что при такой тем­пературе практически прекращается тепловое движение молекул.