
- •1. Механічний рух. Види руху. Відносність руху
- •Другий закон Ньютона: базовий закон динаміки[ред. • ред. Код]
- •5. Третій закон Ньютона
- •Імпульс тіла. Закон збереження імпульсу
- •Дискретність електричного заряду[ред. • ред. Код]
- •Закон збереження[ред. • ред. Код]
- •Закон Кулона
- •Електричне поле. Напруженість електричного поля
- •Напруженість електричного поля
- •Лінії напруженості електричного поля
- •12. Конденсатори. Електроємність
- •Енергія електричного поля
- •Энергия электрического поля конденсатора.
- •Види деформацій[ред. • ред. Код] Лінійна деформація[ред. • ред. Код] Одновісний випадок[ред. • ред. Код]
- •Загальний випадок[ред. • ред. Код]
- •Загальна характеристика[ред. • ред. Код]
- •Кількісні характеристики[ред. • ред. Код] Сила та густина струму[ред. • ред. Код]
- •Потужність[ред. • ред. Код]
- •Період та частота[ред. • ред. Код]
- •Закон Ома для повного кола
Потужність[ред. • ред. Код]
При наявності струму в провіднику виконується робота на подолання сил електричного опору. Електричний опір довільного провідника містить дві складові:
активний опір — опір, проходження струму через який супроводжується виділенням тепла;
реактивний опір — характеризує опір проходженню змінного струму, обумовлений електричною ємністю та індуктивністю кола чи його ділянки.
Зазвичай, більша частина втрат енергії електричного струму при його протіканні по провіднику проявляється у вигляді виділення тепла. потужністютеплових втрат називається величина, що дорівнює кількості тепла, що виділилось за одиницю часу. Згідно із законом Джоуля — Ленца потужність теплових втрат у провіднику є пропорційною до сили струму, що проходить через нього, та прикладеній напрузі:
Потужність вимірюється у ватах (Вт).
У суцільному
середовищі питома
потужність втрат
визначається скалярним
добутком вектора
густини струму
та
вектора напруженості електричного
поля
у
заданій точці:
Питома потужність вимірюється у ватах на кубічний метр (Вт/м²).
Опір випромінювання викликається утворенням електромагнітних хвиль навколо провідника. Цей опір перебуває у складній залежності від форми, розмірів і матеріалу провідника, від довжини хвиль, що випромінюються, діелектричної і магнітної проникності навколишнього середовища та властивостей простору, у який відбувається випромінювання. Для одиночного прямолінійного провідника, довжина якого суттєво менша від довжини електромагнітних хвиль потужність випромінювання є суттєво меншою у порівнянні з потужністю теплових втрат. Це є характерним для невеликих частот, наприклад, 50 Гц. Однак із зростанням частоти довжина хвилі зменшується, відповідно зростає потужність випромінювання. Провідник, що здатен випромінювати помітну енергію, називається антеною.
Період та частота[ред. • ред. Код]
Поняття періоду та частоти стосуються змінного струму, що періодично змінює силу та/або напрям у тому числі промислового, що змінюється за гармонічним законом.
Період електричного струму — найменший інтервал часу, через який повторюються миттєві значення періодичного електричного струму[3][2].
Частота електричного струму — величина, обернена до періоду електричного струму[3]. Частота струму вимірюється в герцах (Гц).
15. Електрорушійна сила — кількісна міра роботи сторонніх сил із переміщення заряду, характеристика джерела струму.
Позначається здебільшого літерою , вимірюється в системі СІ у Вольтах. Зазвичай електрорушійна сила скорочується в текстах до е.р.с.
Електрорушійна сила ділянки кола дорівнює енергії, яку отримує одиничний заряд, пройшовши цю ділянку кола.
Для замкненого кола
,
де
—
стороння сила.
Закон Ома для повного кола
Ноябрь
7th, 2012
admin
Коло, яке º замкненим або повним, складаºться з внутр³шньо¿ частини (джерела ЕРС) ³ зовн³шньо¿, яка з’ºднуº полюси джерела. Джерело ЕРС, як ³ будь-який пров³дник, маº певний оп³р, який називаºться внутр³шн³м опором ³ позначають звичайно r.
Можна припустити, що до джерела електрично¿ енерг³¿ з електроруш³йною силою ³ внутр³шн³м опором r приºднано оп³р R.
Нехай за час t через поперечний перер³з пров³дника пройде заряд q=I.t. Тод³ робота сторонн³х сил з перем³щення заряду q:
За рахунок ц³º¿ роботи на зовн³шн³х ³ внутр³шн³х опорах вид³ляºться к³льк³сть теплоти р³вна:
Q=I2(R+r)t
Зг³дно закону збереження енерг³¿ A=Q, або It=I2(R+r)t, зв³дки IR+Ir. Тепер можна сказати, що ЕРС дор³внюº сум³ спад³в напруг на зовн³шн³х ³ внутр³шн³х опорах замкнутого кола. Сила струму в замкнутому кол³ прямо пропорц³йна ЕРС джерела струму ³ обернено пропорц³йна сум³ зовн³шн³х ³ внутр³шн³х опор³в. Це º закон Ома для повного (замкнутого) кола. Отже, сила струму в кол³ залежить в³д трьох величин, дв³ з яких (ЕРС ³ внутр³шн³й оп³р) характеризують джерело, а третя – залежить в³д самого кола. Якщо користуватися певним джерелом електрично¿ енерг³¿, то q ³ r можна вважати сталими величинами.
Для наближеного вим³рювання ЕРС джерела, вольтметр приºднують до полюс³в джерела при роз³мкнутому зовн³шньому кол³. При цьому вольтметр показуº спад напруги IR на самому соб³, а оск³льки оп³р вольтметра дуже великий, то при цьому R>>r ³ U=IR. Чим б³льший оп³р вольтметра пор³вняно з внутр³шн³м опором джерела струму, тим точн³ше значення д³станемо для ЕРС.
Закон Джоуля - Ленца
Роботу, яку виконує джерело струму з ЕРС, визначають за формулою:
Енергія джерела струму перетворюється частково або повністю у внутрішню енергію провідника або в механічну енергію. Скориставшись законом Ома, роботу можна виразити через силу струму або напругу:
Потужність електричного струму дорівнює відношенню роботи А до часу t, протягом якого вона виконується:
Одиницею потужності в СІ є Ват (Вт).
Якщо по провіднику проходить струм, то провідник нагрівається. Англійський вчений Дж. П. Джоуль і російський вчений Е. Х. Ленц встановили закон (Джоуля – Ленца): кількість теплоти, що виділяється в провіднику зі струмом, пропорційна силі струму, напрузі і часу проходження струму:
При відсутності сторонніх сил: