13. Зависимость сопротивления проводников от его размеров, материала и температуры.

В классической физике свободные электроны в металлах называют электронным газом и в первом приближении считают, что к нему применимы законы, установленные для идеального газа.

Сопротивление проводника прямо про­порционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения. Величину р, характеризующую зависимость со­противления проводника от материала, из которого он сделан, и от внешних условий, называют удельным сопротивлением вещества.

Величину,^ обратную удельному сопротивлению, называют удельной проводимостью вещества и обозначают ơ:

Ơ =1/р.

Величину а, характеризующую зависимость изменения удельного сопротивления при нагревании от рода вещества, называют темпе­ратурным коэффициентом сопротивления. Температурный коэф­фициент сопротивления измеряют числом, показывающим, на ка­кую часть своей величины, взятой при О °С, изменяется удельное сопротивление при нагревании на 1 °С.

Зависимость сопротивления металлов от температуры исполь­зуется в термометрах сопротивления.

14. Последовательное соединение проводников.

1. При последовательном соединении сила тока во всех участках цепи одина­кова:

I=I₁=I₂=I₃

2. При последовательном соединении напряжение на внешней цепи равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U_посл=U₁+U₂+U₃

3. Напряжения на отдельных участках цепи при последователь­ном соединении прямо пропорциональны сопротивлениям участков:

U₁ : U₂ : U₃=R₁ : R₂ : R₃.

4. При последовательном соединении эквивалентное сопротивле­ние всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи:

R_посл = R₁ + R₂ + R₃.

При размыкании цепи у одного из последовательно соединенных потребителей ток исчезает во всей цепи.

15. Параллельное соединение проводников.

Все вместе параллельно соединенные проводники составляют разветвление, а каж­дый из них называется ветвью.

1.При параллельном соединении напряжения на отдельных ветвях и на всем разветвлении одинаковы:

U₁=U₂=U₃=U.

2.Ток до и после разветвления равен сумме токов в отдельных ветвях:

I_пар=I₁+I₂+I₃.

3. Токи в отделных ветвях разветвления обратно пропорциональны сопротивлениям этих ветвей:

I₁:I₂:I₃=1/R₁: 1/R_2: 1/R₃

4.Проводимость всего разветвления равно сумме проводимостей отдельных ветвей:

1/R_пар=1/R₁+1/R₂+1/R₃.

Если напряжение между узлами остается постоянным, то токи в ветвях не зависят друг от друга.

16.Электродвижущая сила источника тока. Закон ома для полной цепи.

Источник электрической энергии всегда имеет некоторое сопротивление, тепло. Это сопротивление г назы­вают внутренним сопро­тивлением источника.

Закон Ома для всей цепи: сила тока в электрической цепи с одним источником э. д. с. прямо пропорциональна электродвижущей силе и обратно пропор­циональна сумме сопротивлений внешней и внутренней цепей.

В свою очеpедь, интегpал

называется электpодвижущей силой (ЭДС) источника.

17. Работа и мощность электрического тока.

Полную работу тока на участке цепи, которой является потребителем, можно найти по формуле:

A_п=Uq.

Для вычисления работы тока на участке цепи без э. д. с.:

A = U²t/R.

При вычислении работы тока на участке цепи без э. д. с. можно пользоваться любой из формул.

Работа тока, определяющая электрическую энергию, которая затрачивается на тепловое действие в данном участке цепи, выражается формулой:

A_T=I²Rt.

Работа сторонних сил в генераторе, которой оце­нивают полученное в нем количество электрической энергии за счет других видов энергии, находится из соотноше­ния. Так как q=It, получаем:

A=EIt.

Мощность тока на участке цепи измеряют работой тока за единицу времени.

Мощность тока во всей внеш­ней цепи при любом соединении равна сумме мощностей на отдель­ных участках цепи. Мощность тока в подводящих про­водах часто называют потерей мощности.