1. Электрические заряды и их взаимодействие. Электрическое поле.

1. Изобразить электрическое поле при наличии различных сочетаний зарядов.

2. Изобразить эквипотенциальные поверхности.

Вопросы для самоконтроля по теме:

1. Что изучает электростатика?

2. Какими свойствами обладает электрический заряд?

3. Что гласит закон Кулона?

4. О чём говорит закон сохранения электрического заряда?

5. Дать определение понятия: электрическое поле?

6. Какими величинами характеризуется электрическое поле?

7. Нарисовать силовые линии для положительного и отрицательного зарядов.

8. Нарисовать эквипотенциальные поверхности для положительного и отрицательного зарядов.

9. Как связана разность потенциалов и напряжённость однородного электрического поля?

Тема 3.2. Законы постоянного тока.

Основные понятия и термины по теме:

Электрический ток. Сила тока. Напряжение, электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Закон Ома для полной цепи. Электрические цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. Электродвижущая сила.

План изучения темы:

1. Постоянный электрический ток. Условия существования тока.

2. Характеристики электрического тока.

3. Законы Ома.

4. Последовательное и параллельное соединение проводников.

5. Электродвижущая сила.

Краткое изложение теоретических вопросов:

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц. В металлах могут свободно перемещаться электроны, в проводящих растворах – ионы, в газах могут существовать в подвижном состоянии и электроны, и ионы. Условно, за направление тока считают направление движения положительных частиц, ток идёт от + к _, поэтому в металлах это направление противоположно направлению движения электронов.

Условия существования электрического тока:

1. наличие проводника – наличие свободных носителей заряда;

2. наличие электрического поля в проводнике или разности потенциалов на концах проводника.

Сила тока – скалярная величина, численно равная заряду, протекающему через поперечное сечение проводника в единицу времени:

I=q/t.

Единица измерения силы тока - Ампер.

Если состояние проводника (его температура и др.) стабильно, то между приложенным к его концам напряжением и возникающим при этом током существует  связь. Она называется Закон Ома для однородного участка цепи и записывается так:

I=U/R,

R - электрическое сопротивление проводника, зависящее от рода вещества и от его геометрических размеров:

Единичным сопротивлением обладает проводник, в котором возникает ток 1 А при напряжении 1 В. Эта единица сопротивления называется Ом.  Различают последовательное       и параллельное соединения проводников    . При последовательном соединении ток, протекающий по всем участкам цепи, одинаков, а напряжение на концах цепи равно сумме напряжений на всех участках.

U=U₁+U₂+U_n

Общее сопротивление равно сумме сопротивлений:

R=R₁+R₂+R_n.

При параллельном соединении проводников постоянным остается напряжение, а ток складывается из суммы токов, протекающих по всем ветвям:

I=I₁+I₂+I_n

В этом случае складываются величины, обратные сопротивлению:

1/R= 1/R₁+1/R₂

  или можно записать так    

Для получения постоянного тока на заряды в электрической цепи внутри источника тока должны действовать силы, отличные от сил электростатического поля; их называют сторонними силами.

Если рассматривать полную электрическую цепь, необходимо включить в нее действие этих сторонних сил и внутренне сопротивление источника тока r. В этом случае закон Ома для полной цепи примет вид:

I=E/(R+r).

Е - электродвижущая сила (ЭДС) источника. Она измеряется в тех же единицах, что и напряжение.

Электродвижущая сила равна отношению работы сторонних сил к величине положительного заряда при перемещении последнего внутри источника от «-» к «+». Величину (R+r) называют иногда полным сопротивлением цепи.

Закон Ома для неоднородного участка:

I=U/(R+r).

Лабораторная работа «Сборка электрической цепи, измерение силы тока и напряжения на различных участках».

Приборы: вольтметр, 2 батарейки, набор сопротивлений, реостат, включатель, соединительные провода, амперметр.

Ход работы:

Проверьте распределение напряжения при последовательном соединении проводников.

1. Начертите схему последовательного соединения имеющихся приборов.

2. По схеме составьте электрическую цепь

3. Измерьте напряжение на концах каждого сопротивления, результаты занесите в таблицу.

4. Запишите вывод о распределении напряжения.

5. Проверить распределение силы тока при последовательном соединении проводников.

	R1	R2	R
Напряжение на концах
Сила тока на выходе

Проверьте распределение силы тока при параллельном соединении проводников.

1. Начертите схему параллельного соединения имеющихся приборов.

2. Составьте по схеме электрическую цепь.

3. Включая последовательно к отдельным сопротивлениям, измерите силу тока. Значение силы тока занесите в таблицу.

4. Запишите вывод.

	R1	R2	R
Напряжение на концах
Сила тока на выходе

Практические занятия: