21. Работа и мощность тока. Закон Джоуля-Ленца.

При прохождении произвольного тока по цепи на каждом активном участке поле совершает работу (перенося заряд dQ)

.

I, U – мгновенные значения тока и напряжения на участке, неизменные за достаточно малый промежуток времени dt. Используя закон Ома получим: . Работа за конечное время получается интегрированием

Если приложенное к участку напряжение и сопротивление участка не изменяются, то .При постоянстве силы тока работа прямо пропорциональна сопротивлению; при неизменности напряжения – обратно пропорциональна сопротивлению. Величиной, характеризующей интенсивность совершения работы, яв-ся мощность. Мощность, развиваемая на данном участке цепи, измеряется работой, совершенной за единицу времени.

Если по активному проводнику течет постоянный ток, работа на участке цепи есть процесс преобразования энергии генератора во внутреннюю энергию проводника. Закон Джоуля-Ленца: при прохождении тока по проводнику кол-во теплоты, выдевшейся в проводнике, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. - последовательное соединение. - параллельное соединение. Закон Джоуля-Ленца устанавливает количественные соотношения при превращении энергии. Этот закон – проявление закона сохранения и превращения энергии в цепи электрического тока.

**********************

22. Электрическая проводимость металлов. Экспиременты доказывающие электрическую природу тока в металлах.

Проводники первого рода – металлы – представляют собой кристаллическую решетку, в узлах которой колеблются ионы, а в промежутках движутся свободные электроны. При прохождении эл.тока через металл атомы не перемещаются. Эл.ток пропускался по цепи, в которой были три цилиндра – два медных и один алюминиевый. Через места соединения прошло свыше 3000000 Кл электричества. Если бы носителями тока яв-сь бы атомы, то некоторое число атомов меди проникло бы в алюминиевый цилиндр, а атомов алюминия – в какой-нибудь из медных. На опыте таких атомов обнаружено не было. Отрицательный результат опыта доказывает, что свободными зарядами в металле яв-ся не ионы. Опыты Мандельштама и Толмена – Стюарта должны были ответить на вопрос какие частицы в металле яв-ся свободными зарядами. Бралась катушка металлического провода, концы которой соединялись с гальвонометром. Катушка приводилась в быстрое вращение, затем резко тормозилась; свободные заряды продолжали по инерции двигаться, а направленное движение таких зарядов – электрический ток. По измерению кол-ва эл-ва, переносимого этим током, определялось отношение величины свободного заряда к его массе – удельный заряд; направление тока показало знак свободного заряда. Свободными зарядами в металле оказались электроны.

**********************

23. Контактная разность потенциалов. Закон Вольта.

Вместе соединения различных металлов вследствие диффузии электронов возникает контактная разность потенциалов, которая зависит от работ выхода и температуры. Работу которую нужно совершить для удаления электрона из металла – работа выхода. . Закон Вольта: 1) вместе соединения двух проводников изготовленных из различных металлов возникает которая зависит только от их химического состава и температуры. . При одинаковой температуре . При А₁=А₂ и различной температуре ;

- концетрация електронов в 1 и 2 металлах. Первый закон Вольта: 2) разность потенциалов между концами цепи при одинаковой температуре не зависит от химического состава промеж.проводниковона равна разности потенциалов крайних проводников.

********************************************