Источники постоянного тока реферат, Постоянный ток - общие понятия, определение, единица измерения, обозначение, параметры
Аккумуляторами называют химические источники электрического тока, в которых электроды не расходуются. Описанное устройство позволяет установить лишь факт снижения изоляции. Трофимова - "Курс физики: учебное издание для вузов". Сторонние силы механической природы используются в генераторах различных конструкций. Здесь n - концентация заряженных частиц, e - заряд каждой из частиц, v - их скорость.
В гальваническом элементе электроды обязательно должны по-разному взаимодействовать с раствором, поэтому электроды делают из различных материалов. Цинковая пластинка в элементе Вольта заряжается отрицательно, а медная - положительно. А так устроен сухой гальванический элемент. Вместо жидкости в нем используют густой клейстер:. Из нескольких элементов можно составить батарею:.
От гальванических элементов работают лампочки в электрических фонарях, а также другие различные переносные электроприборы и детские игрушки. Когда электроды в гальваническом элементе израсходуются, элемент заменяю новым. Аккумуляторами называют химические источники электрического тока, в которых электроды не расходуются. Простейший аккумулятор состоит из двух свинцовых пластин, погруженных в раствор серной кислоты.
Такой аккумулятор еще не дает тока. Перед использованием его надо зарядить. Для этого соединяют полюсы аккумулятора с такими же полюсами какого-либо источника тока. Ток, который идет через аккумулятор во время зарядки, изменяет химический состав его пластин. Химическая энергия аккумулятора увеличивается.
Разряжаясь аккумулятор превращает химическую энергию в электрическую. Разрядившийся аккумулятор можно заряжать снова. Из отдельных аккумуляторов собирают батареи. Кроме аккумуляторов кислотных свинцовых , применяют аккумуляторы щелочные железо-никелевые.
Железо-никелевый аккумулятор:. В настоящее время широко применяются также никель-кадмиевые и никель-металл-гидридные аккумуляторы. В авиации и космосе используют серебряно-цинковые аккумуляторы.
Новые типы аккумуляторов: литий-ионные, литий-полимерные используются в мобильных телефонах, планшетах и другой современной переносной технике. Аккумуляторы применяют в тех случаях, когда источник электрического тока выгоднее перезаряжать, чем заменять новым.
В автомобиле аккумулятор служит для запуска двигателя и работы различных приборов. В космосе аккумулятор заряжается от солнечных батарей. В замкнутой электрической цепи постоянный ток возникает под действием источника электрической энергии, который создает и поддерживает на своих зажимах разность потенциалов, измеряемую в вольтах В. Зависимость между разностью потенциалов напряжением на зажимах электрической цепи, сопротивлением и током в цепи выражается законом Ома.
A, U— напряжение на зажимах цепи В, R — сопротивление, Ом. Это самый важный электротехнический закон. Подробнее о нем смотрите здесь: Закон Ома для участка цепи. Работу, совершаемую электрическим током в единицу времени секунду , называют мощностью и обозначают буквой Р.
Эта величина характеризует интенсивность совершаемой током работы. Единица измерения мощности - ватт Вт. Выражение мощности электрического тока можно преобразовать, заменив на основании закона Ома напряжение U произведением IR.
Большое практическое значение имеет то, что одну и ту же мощность электрического тока можно получить при низком напряжении и большой силе тока или при высоком напряжении и малой силе тока.
Этот принцип используют при передаче электрической энергии на расстояния. Ток, протекая по проводнику, выделяет теплоту и нагревает его. Эту зависимость называют законом Джоуля - Ленца. Смотрите также: Основные законы электротехники.
На основании законов Ома и Джоуля - Ленца можно проанализировать опасное явление, которое часто возникает при непосредственном соединении между собой проводников, подводящих электрический ток к нагрузке электроприемнику. Это явление называют коротким замыканием , так как ток начинает протекать более коротким путем, минуя нагрузку. Такой режим является аварийным. На рисунке приведена схема включения лампы накаливания E L в электрическую сеть.
Схема, поясняющая возникновение короткого замыкания. Так вот, чем больше общий заряд частиц, пробегающих через поперечное сечение проводника за единицу времени, тем больше будет значение силы тока.
Это поможет вам запомнить зависимость силы тока I от электрического заряда q. Если сила тока в цепи не изменяется, то величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, прямо пропорциональна времени его протекания. В этой зависимости сила тока выступит в роли коэффициента пропорциональности. Прибор для измерения силы тока — амперметр. Он включается в цепь последовательно. Давайте разберемся, как можно определить направление тока в цепи на примере.
На рисунке изображена электрическая цепь с источником тока и сопротивлением R. Решение: Обратите внимание, «большая» пластина реостата расположена справа именно она и направляет ток , а «маленькая» слева. Положительно заряженные частицы двигаются от катода к аноду от положительно заряженной пластинки к отрицательно заряженной , а направление тока всегда совпадает с направлением положительно заряженных частиц.
Значит, ток в цепи направлен по часовой стрелке. Ответ: по часовой стрелке. Сопротивление — физическая величина, характеризующая электрические свойства участка цепи. Удельное сопротивление проводника p можно посмотреть в специальной таблице в справочнике или в интернете.
Для каждого материала будет свое значение. Мы приведем для примера лишь фрагмент такой таблицы. Таблица удельных сопротивлений p некоторых проводников. Получается, что прежде всего на то, каким будет сопротивление , влияют размеры проводника, его форма, материал, из которого он сделан.
Удельное сопротивление проводника зависит также от температуры. Когда температура твердых тел увеличивается, то удельное сопротивление возрастает. А в растворах и расплавах — наоборот, уменьшается.
В экзаменационных задачах случаи с изменением удельного сопротивления не рассматриваются, а вот в олимпиадных задачах такое встретить можно. Причина электрического сопротивления кроется во взаимодействии зарядов разного знака при протекании тока по проводнику. Это взаимодействие можно сравнить с силой трения, стремящейся остановить движение заряженных частиц. Чем сильнее взаимодействие свободных электронов с положительными ионами в узлах кристаллической решетки проводника, тем больше сопротивление проводника.
Вернемся к сравнению электрического тока с водой: как молекулы воды из крана движутся сверху вниз, так и электрический ток имеет определенное направление — от катода к аноду. Электрический заряд условно в нашем примере аналогичен массе воды, а напряжение — напору воды из крана. Установить зависимость силы тока в проводнике от напряжения на его концах можно экспериментально. Меняя значение поданного на концы проводника тока, убедимся в том, что сила тока растет вместе с напряжением.
Интересно, что такая зависимость для различных сопротивлений сохраняет свой вид. Это прямая пропорциональность. Аналогично, проводя измерение силы тока при изменении сопротивления проводника, поддержим постоянное напряжение на его концах. Опытным путем установим, что такая зависимость является обратной пропорциональной. Объединив эти зависимости в одну, получим один из основных законов, описывающих явление постоянного электрического тока.
Сила тока, напряжение и сопротивление связаны между собой соотношением, которое называется законом Ома :. Для упрощенного понимания закона Ома можно использовать данный треугольник.
Чтобы вспомнить формулу для нахождения той или иной величины, нужно ее закрыть рукой. Разберем задачу из контрольно-измерительных материалов ЕГЭ номер Ниже на рисунке приведена схема электрической цепи, в которой провода можно считать идеальными. Определите сопротивление резистора, если показания амперметра 0,2 А, а вольтметра — 8 В. Решение: Вольтметр подключен параллельно резистору. Следовательно, он показывает напряжение на резисторе U. Амперметр подключен последовательно.
Следовательно, он показывает силу тока I на всей цепи.
