Ce condiții sunt necesare pentru existența unui curent electric. Curentul electric și condițiile de existență a acestuia. Forțe terțe. Forța și tensiunea electromotoare

Secțiuni: Fizică

Obiectivele lecției.

Tutorial:

formarea cunoştinţelor elevilor despre condiţiile de apariţie şi existenţă a curentului electric.

În curs de dezvoltare:

dezvoltarea gândirii logice, a atenției, a abilităților de a folosi cunoștințele dobândite în practică.

Educational:

crearea condițiilor pentru manifestarea independenței, a atenției și a stimei de sine.

Echipamente.

1. Pile galvanice, baterie, generator, busolă.
2. Carduri (atașate).
3. Material demonstrativ (portrete ale unor fizicieni remarcabili Ampère, Volta; postere „Electricitate”, „Încărcări electrice”).

Demonstrații:

1. Acțiunea unui curent electric într-un conductor asupra unui ac magnetic.
2. Surse de curent: celule galvanice, baterie, generator.

Planul lecției

1. Moment organizatoric.

2. introducere profesor.

3. Pregătirea pentru perceperea materialului nou.

4. Învățarea de noi materiale.

a) surse de curent;

b) acţiunea curentului electric;

c) opereta fizică „Regina Electricității”;

d) completarea tabelului „Curentul electric”;

e) masuri de siguranta la lucrul cu aparate electrice.

5. Rezumând lecția.

6. Reflecție.

7. Tema pentru acasă:

a) Pe baza cunoștințelor dobândite la lecțiile de siguranță a vieții, tehnologii speciale, pregătiți și notați într-un caiet o notă „Măsuri de siguranță la lucrul cu aparate electrice”

b) Sarcină individuală: Întocmește un raport privind utilizarea unei surse de energie în viața de zi cu zi și în tehnologie.

1. Moment organizatoric

Marcați prezența elevilor, denumiți subiectul lecției, scopul.

2. Discurs introductiv al profesorului

Cu cuvintele electricitate, curent electric, ne sunt familiari încă din copilărie. Curentul electric este folosit în casele noastre, în transport, în producție, în rețeaua de iluminat.

Dar ce este un curent electric, care este natura lui, nu este ușor de înțeles.

Cuvântul electricitate provine de la cuvântul electron, care este tradus din greacă ca chihlimbar. Chihlimbarul este rășina fosilizată a copacilor vechi de conifere. Cuvântul curent înseamnă curgerea sau mișcarea a ceva.

3. Pregătirea pentru perceperea materialului nou

Întrebări din conversația introductivă.

Care sunt cele două tipuri de sarcini care există în natură? Cum interacționează ei?

Răspuns: Există două tipuri de sarcini în natură: pozitive și negative.

Purtătorii de sarcină pozitivă sunt protonii, purtătorii de sarcină negativă sunt electronii. Particulele încărcate asemănătoare se resping unele pe altele, particulele cu încărcare opusă se atrag.

Există un câmp electric în jurul unui electron?

Răspuns: Da, există un câmp electric în jurul unui electron.

Ce sunt electronii liberi?

Răspuns: Aceștia sunt electronii cei mai îndepărtați de nucleu, se pot mișca liber între atomi.

4. Învățarea de materiale noi

a) Surse curente.

Pe masă sunt dispozitive speciale. Care sunt numele lor? Pentru ce sunt necesare?

Răspuns: Acestea sunt celule galvanice, o baterie, un generator - denumirea comună pentru sursele de curent. Sunt necesare pentru a furniza energie electrică, pentru a crea un câmp electric în conductor.

Știm că există particule încărcate, electroni și protoni, știm că există dispozitive numite surse de curent.

b) Acţiunile curentului electric.

Spune-mi, cum putem înțelege că există un curent electric în circuit, prin ce acțiuni?

Răspuns: Curentul electric are diferite tipuri de acțiune:

• Termic - conductorul prin care circulă curentul electric este încălzit (aragaz electric, fier de călcat, lampă cu incandescență, fier de lipit).
• Efectul chimic al curentului poate fi observat la trecerea unui curent electric printr-o soluție de sulfat de cupru - eliberarea de cupru dintr-o soluție de vitriol, cromare, nichelare.
• Fiziologic - contracția mușchilor oamenilor și animalelor prin care a trecut un curent electric.
• Magnetic - atunci când un curent electric trece printr-un conductor, dacă un ac magnetic este plasat în apropiere, acesta se poate abate. Această acțiune este cea principală. Demonstrație de experiență: baterie, lampă incandescentă, fire de legătură, busolă.

c) Operetă fizică „Regina Electricitate”. (Anexa nr. 1)

Acum fetele senior îți vor prezenta în atenție opereta „Regina Electricității”. Nu uitați de proverbul popular rus „Basmul este o minciună, dar există un indiciu în el, o lecție pentru oamenii buni”. Adică nu numai că asculți și urmăriți, ci și luați anumite informații din ea. Sarcina ta este să notezi cât mai mulți termeni fizici care apar în reprezentare.

d) Completarea tabelului „Curentul electric”. (Anexa nr. 2)

Spune-mi, care concept unește toți termenii pe care i-ai notat?

Răspuns: curent electric.

Să începem să completăm tabelul „Curentul electric”.

Completând tabelul, să rezumăm cunoștințele acumulate în lecție și să obținem informații noi.

În procesul de completare a tabelului, concluzionăm ce condiții sunt necesare pentru a crea un curent electric.

• Prima condiție este prezența particulelor încărcate libere.
• A doua condiție este prezența unui câmp electric în interiorul conductorului.

e) Măsuri de siguranță la lucrul cu aparate electrice.

Unde, în practica industrială, întâlniți utilizarea curentului electric? Răspunsurile elevilor.

Răspuns: Când lucrați cu aparate electrice.

Interzis.

• Mergeți pe pământ, ținând aparatele electrice conectate la rețea. Este deosebit de periculos să mergi desculț pe solul umed.
• Intră în încăperile electrice și alte încăperi electrice.
• Luați-vă pe firele rupte, goale, agățate și întinse pe pământ.
• Așezați cuie în perete într-un loc unde pot fi amplasate cablurile ascunse. Este extrem de periculos în acest moment să împământați bateriile de încălzire centrală, alimentarea cu apă.
• Găurirea pereților în locuri cu posibile cablaje electrice.
• Vopsiți, văruiți, spălați pereții cu cablaj sub tensiune extern sau ascuns.
• Lucrați cu aparate electrice pornite lângă baterii sau conducte de apă.
• Lucrați cu aparatele electrice, schimbați becurile, stând pe baie.
• Lucrați cu aparate electrice defecte.
• Reparați aparatele electrice defecte.

5. Rezumând lecția

Urmând legile fizicii, timpul înaintează inexorabil, iar lecția noastră a ajuns la concluzia ei logică.

Să rezumam lecția noastră.

Ce crezi că este curentul electric?

Răspuns: Curentul electric este mișcarea direcționată a particulelor încărcate.

Ce condiții sunt necesare pentru a crea un curent electric?

Răspuns: Prima condiție este prezența particulelor încărcate liber.

A doua condiție este prezența unui câmp electric în interiorul conductorului.

6. Reflecție

7. Tema pentru acasă

a) Pe baza cunoștințelor dobândite la lecțiile de siguranță a vieții, tehnologii speciale, pregătiți și notați într-un caiet un memoriu „Măsuri de siguranță la lucrul cu aparate electrice”.

b) Sarcină individuală: Întocmește un raport privind utilizarea unei surse de energie în viața de zi cu zi și în tehnologie. (

Încărcare în mișcare. Poate lua forma unei descărcări bruște de electricitate statică, cum ar fi fulgerul. Sau ar putea fi un proces controlat în generatoare, baterii, solare sau celule de combustibil. Astăzi vom lua în considerare însuși conceptul de „curent electric” și condițiile pentru existența unui curent electric.

Energie electrica

Majoritatea Electricitatea pe care o folosim vine sub formă de curent alternativ din rețeaua electrică. Este creat de generatoare care funcționează conform legii lui Faraday a inducției, datorită căreia un câmp magnetic în schimbare poate induce un curent electric într-un conductor.

Generatoarele au bobine de sârmă care trec prin câmpuri magnetice în timp ce se învârt. Pe măsură ce bobinele se rotesc, ele se deschid și se închid în raport cu camp magneticși creează un curent electric care își schimbă direcția la fiecare viraj. Curentul trece printr-un ciclu complet înainte și înapoi de 60 de ori pe secundă.

Generatoarele pot fi alimentate de turbine cu abur încălzite cu cărbune, gaz natural, petrol sau un reactor nuclear. De la generator, curentul trece printr-o serie de transformatoare, unde tensiunea acestuia crește. Diametrul firelor determină cantitatea și puterea curentului pe care îl pot transporta fără supraîncălzire și risipă de energie, iar tensiunea este limitată doar de cât de bine sunt izolate liniile de pământ.

Este interesant de observat că curentul este transportat de un singur fir, nu de două. Cele două părți ale sale sunt desemnate ca pozitive și negative. Cu toate acestea, deoarece polaritatea curentului alternativ se schimbă de 60 de ori pe secundă, ele au alte denumiri - fierbinți (linii electrice principale) și împământate (trece în subteran pentru a finaliza circuitul).

De ce este nevoie de electricitate?

Există multe utilizări pentru electricitate: vă poate lumina casa, vă poate spăla și usca hainele, vă poate ridica ușa garajului, poate fierbe apa într-un ceainic și poate alimenta alte articole de uz casnic care ne ușurează viața. Cu toate acestea, capacitatea curentului de a transmite informații devine din ce în ce mai importantă.

Când este conectat la Internet, un computer folosește doar o mică parte din curentul electric, dar acesta este ceva fără de care omul modern nu reprezintă viața lui.

Conceptul de curent electric

Ca un curent de râu, un curent de molecule de apă, un curent electric este un curent de particule încărcate. Ce o provoacă și de ce nu merge întotdeauna în aceeași direcție? Când auzi cuvântul curgând, la ce te gândești? Poate că va fi un râu. Este o asociere bună, pentru că acesta este motivul pentru care curentul electric și-a luat numele. Este foarte asemănător cu fluxul de apă, doar în loc de moleculele de apă care se mișcă de-a lungul canalului, particulele încărcate se deplasează de-a lungul conductorului.

Printre condițiile necesare pentru existența unui curent electric, există un articol care prevede prezența electronilor. Atomii dintr-un material conductiv au multe dintre aceste particule încărcate libere care plutesc în jurul și între atomi. Mișcarea lor este aleatorie, deci nu există flux în nicio direcție dată. Ce este nevoie pentru ca un curent electric să existe?

Condițiile pentru existența curentului electric includ prezența tensiunii. Când este aplicat pe un conductor, toți electronii liberi se vor mișca în aceeași direcție, creând un curent.

Curios despre curentul electric

Interesant este că atunci când energia electrică este transmisă printr-un conductor la viteza luminii, electronii înșiși se mișcă mult mai încet. De fapt, dacă ai merge pe îndelete lângă un fir conductor, viteza ta ar fi de 100 de ori mai mare decât se mișcă electronii. Acest lucru se datorează faptului că nu au nevoie să parcurgă distanțe uriașe pentru a-și transfera energie unul altuia.

Curent continuu și alternativ

Două sunt utilizate pe scară largă astăzi. tipuri diferite curent - constant și variabil. În prima, electronii se mișcă într-o direcție, din partea „negativă” în partea „pozitivă”. Curentul alternativ împinge electronii înainte și înapoi, schimbând direcția fluxului de câteva ori pe secundă.

Generatoarele utilizate în centralele electrice pentru a produce energie electrică sunt proiectate pentru a produce curent alternativ. Probabil că nu ai observat niciodată că lumina din casa ta pâlpâie pe măsură ce direcția curentă se schimbă, dar se întâmplă prea repede pentru ca ochii să o recunoască.

Care sunt condițiile de existență a curentului electric continuu? De ce avem nevoie de ambele tipuri și care dintre ele este mai bună? Acestea sunt întrebări bune. Faptul că încă folosim ambele tipuri de curent sugerează că ambele servesc unor scopuri specifice. Încă din secolul al XIX-lea, era clar că transmiterea eficientă a puterii pe distanțe lungi între o centrală electrică și o casă era posibilă doar la tensiuni foarte înalte. Dar problema era că trimiterea unei tensiuni foarte înalte era extrem de periculoasă pentru oameni.

Soluția la această problemă a fost reducerea stresului din afara casei înainte de a o trimite înăuntru. Până în prezent, curentul electric continuu este utilizat pentru transmiterea pe distanțe lungi, în principal datorită capacității sale de a se converti cu ușurință la alte tensiuni.

Cum funcționează curentul electric

Condițiile pentru existența unui curent electric includ prezența particulelor încărcate, un conductor și tensiune. Mulți oameni de știință au studiat electricitatea și au descoperit că există două tipuri de ea: statică și curentă.

Este al doilea care joacă rol imens V Viata de zi cu zi orice persoană, deoarece reprezintă un curent electric care trece prin circuit. Îl folosim zilnic pentru a ne alimenta casele și nu numai.

Ce este curentul electric?

Când sarcinile electrice circulă într-un circuit dintr-un loc în altul, se produce un curent electric. Condițiile pentru existența unui curent electric includ, pe lângă particulele încărcate, prezența unui conductor. Cel mai adesea este un fir. Circuitul său este un circuit închis în care curentul curge de la o sursă de energie. Când circuitul este deschis, el nu poate finaliza călătoria. De exemplu, când lumina din camera ta este stinsă, circuitul este deschis, dar când circuitul este închis, lumina este aprinsă.

Puterea curentă

Condițiile de existență a unui curent electric într-un conductor sunt foarte influențate de o astfel de caracteristică de tensiune precum puterea. Aceasta este o măsură a câtă energie este utilizată într-o anumită perioadă de timp.

Există multe unități diferite care pot fi folosite pentru a exprima această caracteristică. in orice caz energie electrică aproape măsurată în wați. Un watt este egal cu un joule pe secundă.

Sarcina electrica in miscare

Care sunt condițiile pentru existența unui curent electric? Poate lua forma unei descărcări bruște de electricitate statică, cum ar fi un fulger sau o scânteie de la frecarea cu o cârpă de lână. Mai des, însă, când vorbim despre curent electric, ne referim la o formă mai controlată de electricitate care face ca luminile și aparatele să funcționeze. Cea mai mare parte a sarcinii electrice este transportată de electronii negativi și protonii pozitivi din atom. Cu toate acestea, acestea din urmă sunt în mare parte imobilizate în interior nuclee atomice, deci munca de mutare a sarcinii dintr-un loc în altul este realizată de electroni.

Electronii dintr-un material conductiv, cum ar fi un metal, sunt în mare măsură liberi să se miște de la un atom la altul de-a lungul benzilor lor de conducție, care sunt orbitele superioare ale electronilor. O forță sau o tensiune electromotoare suficientă creează un dezechilibru de sarcină care poate determina deplasarea electronilor printr-un conductor sub forma unui curent electric.

Dacă facem o analogie cu apa, atunci luăm, de exemplu, o țeavă. Când deschidem o supapă la un capăt pentru a lăsa apa să intre în țeavă, nu trebuie să așteptăm ca acea apă să funcționeze până la capătul țevii. Primim apă la celălalt capăt aproape instantaneu pentru că apa care vine împinge apa care este deja în conductă. Așa se întâmplă în cazul unui curent electric într-un fir.

Curentul electric: condițiile de existență a unui curent electric

Curentul electric este de obicei privit ca un flux de electroni. Atunci când cele două capete ale bateriei sunt conectate între ele cu un fir metalic, această masă încărcată trece prin fir de la un capăt (electrod sau pol) al bateriei în cel opus. Deci, să numim condițiile pentru existența unui curent electric:

1. particule încărcate.
2. Conductor.
3. Sursa de tensiune.

Cu toate acestea, nu toate sunt atât de simple. Ce condiții sunt necesare pentru existența unui curent electric? La această întrebare se poate răspunde mai detaliat luând în considerare următoarele caracteristici:

• Diferența de potențial (tensiune). Aceasta este una dintre condițiile prealabile. Între cele 2 puncte trebuie să existe o diferență de potențial, ceea ce înseamnă că forța de respingere care este creată de particulele încărcate într-un loc trebuie să fie mai mare decât forța lor în alt punct. Sursele de tensiune nu se găsesc, în general, în natură, iar electronii sunt distribuiți mediu inconjurator destul de uniform. Cu toate acestea, oamenii de știință au reușit să inventeze anumite tipuri de dispozitive în care aceste particule încărcate se pot acumula, creând astfel tensiunea foarte necesară (de exemplu, în baterii).
• Rezistenta electrica (conductor). Aceasta este a doua condiție importantă care este necesară pentru existența unui curent electric. Aceasta este calea pe care parcurg particulele încărcate. Doar acele materiale care permit electronilor să se miște liber acționează ca conductori. Cei care nu au această capacitate se numesc izolatori. De exemplu, un fir metalic va fi un conductor excelent, în timp ce mantaua sa de cauciuc va fi un izolator excelent.

După ce au studiat cu atenție condițiile de apariție și existență a curentului electric, oamenii au putut să îmblânzească acest element puternic și periculos și să-l direcționeze în beneficiul omenirii.

Acțiunile unui curent electric sunt fenomenele pe care le provoacă un curent electric. Din ele, puteți judeca prezența curentului.

Acoperirea unor metale cu un strat subțire de altele (nichelare, cromare, cupru, argint, aurire etc.) - galvanizare

Puterea curentului Efectul curentului asupra corpului uman 0 - 0,5 m. A Absent 0,5 - 2 m. A Pierderea sensibilității 2 -10 m. A Durere, contracții musculare 10 -20 m. A Efect de creștere asupra mușchilor, unele leziuni 16 m .A Curent, deasupra caruia o persoana nu mai poate scapa de electrozi 20 -100 m. A Paralizie respiratorie 100 m. A - 3 A Fibrilatie ventriculara fatala (este necesara resuscitare imediata) Mai mult de 3 A Stop cardiac. (Dacă șocul a fost scurt, inima poate fi resuscitată.) Arsuri severe.

Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Pentru existenţa unui curent electric sunt necesare următoarele condiţii: 1. Prezenţa sarcinilor electrice libere într-un conductor; 2. Prezența unui extern câmp electric pentru dirijor.

Lichidele conduc electricitatea? Electroliți - soluții de săruri, alcaline sau acizi capabile să conducă curentul electric. Un curent electric într-un electrolit (lichid) este mișcarea direcționată a ionilor într-un câmp electric. (m=kit)

Comparați experimentele efectuate în figuri. Ce au experiențele în comun și prin ce diferă? Pentru a crea un e-mail câmpurile folosesc o sursă de curent - un dispozitiv în care orice tip de energie este convertită în energie electrică. Dispozitivele care separă sarcinile, adică creează un câmp electric, se numesc surse de curent.

Prima baterie electrică a apărut în 1799. A fost inventat de fizicianul italian Alessandro Volta (1745 - 1827) - un fizician, chimist și fiziolog italian, inventatorul unei surse de curent electric constant. Prima sa sursă de curent - „coloana voltaică” a fost construită în strictă concordanță cu teoria sa despre electricitatea „metalice”. Volta a pus alternativ câteva zeci de cercuri mici de zinc și argint una peste alta, așezând între ele hârtie umezită cu apă sărată.

Baterie (baterie) - denumirea comună pentru o sursă de energie electrică pentru alimentarea autonomă cu energie a unui dispozitiv portabil. Poate fi o singură celulă galvanică, o baterie sau conexiunea lor într-o baterie pentru a crește tensiunea.

Baterie - sursa chimica curent reutilizabil. Dacă doi electrozi de carbon sunt plasați într-o soluție de sare, galvanometrul nu arată prezența curentului. Dacă bateria este preîncărcată, atunci poate fi folosită ca sursă de curent independentă. Există diferite tipuri de baterii: acide și alcaline. În ele, acuzațiile sunt, de asemenea, separate ca urmare reacții chimice. Bateriile electrice sunt folosite pentru stocarea energiei și alimentarea autonomă cu energie a diverșilor consumatori.

Baterii mici sigilate (GMA). GMA sunt utilizate pentru consumatorii mici de energie electrică (telefoane radio, receptoare portabile, ceasuri electronice, instrumente de măsură, telefoane mobile etc.).

Baterie (din lat. acumulator - colector) - un dispozitiv pentru stocarea energiei în scopul utilizării sale ulterioare.

Aparat de electrofor Înainte sfârşitul XVIII-lea secolul, toate sursele tehnice de curent s-au bazat pe electrificarea prin frecare. Cea mai eficientă dintre aceste surse a fost mașina cu electrofor (discurile mașinii sunt rotite în direcții opuse. Ca urmare a frecării periilor pe discuri, sarcinile de semn opus se acumulează pe conductorii mașinii) Sursa de curent mecanic - energia mecanică este transformată în energie electrică.

Generator electromecanic. Taxele sunt separate prin efectuare munca mecanica. Este folosit pentru producerea de energie electrică industrială. Generator (din lat. generator - producător) - un dispozitiv, aparat sau mașină care produce un produs.

Termoelement Termocuplu Termoelement (termocuplu) - două fire din metale diferite trebuie lipite de pe o margine, apoi punctul de lipit este încălzit, apoi apare un curent în ele. Sarcinile sunt separate atunci când joncțiunea este încălzită. Elementele termice sunt utilizate în senzori termici și în centralele geotermale ca senzor de temperatură. Sursa de curent termic - energie interna transformat în energie electrică

Fotocelulă Baterie solară Fotocelulă. Când unele substanțe sunt iluminate cu lumină, în ele apare un curent, energia luminoasă este transformată în energie electrică. În acest dispozitiv, încărcările sunt separate prin acțiunea luminii. Panourile solare sunt formate din celule fotovoltaice. Sunt folosite în baterii solare, senzori de lumină, calculatoare, camere video. Energia luminii este transformata in energie electrica cu ajutorul panourilor solare.

Clasificarea surselor de curent Sursa de curent Fotocelula Metoda de separare a sarcinii Aplicatie Actiunea luminii Baterii solare Incalzire Termocuplu Masurarea temperaturii jonctiunilor Efectuarea Electromecanica. Fabricarea unui generator mecanic pentru energie electrică industrială. energie Lucru Galvanizare Chimice Lanterne, Element de Reacție Radiouri Acumulator Chimic Mașini Reacție

Puterea curentului este o mărime fizică care caracterizează acțiunea curentului I n Desemnat - n Măsurat în amperi - A n Dispozitivul de măsurare este un ampermetru, se conectează în serie. n Dispozitiv de reglare - reostat.

De ce scade rezistența? n Distanța din diagramă de la vârful săgeții la polul reostatului este distanța pe care sarcina o parcurge de-a lungul firului cu rezistență mare. Deplasând cursorul reostatului spre stânga, reducem această distanță și, în consecință, rezistența circuitului.

Definiția puterii curentului: puterea curentului este o mărime fizică care arată cât de multă sarcină a trecut prin secțiunea transversală a conductorului pe unitatea de timp.

Unitatea actualului ANDRE-MARI AMPERE (1775 - 1836) - fizician și matematician francez. Curentul dintr-un conductor metalic este

Tensiunea este o mărime fizică care caracterizează activitatea unui câmp electric în deplasarea unei sarcini. n Notat - U Măsurat în volți - V n Instrument pentru măsurarea voltmetrului, conectat în paralel. n

Pentru existența unui curent electric continuu sunt necesare prezența particulelor încărcate libere și prezența unei surse de curent. în care se realizează conversia oricărui tip de energie în energia unui câmp electric.

Sursa actuala - un dispozitiv în care orice tip de energie este convertit în energia unui câmp electric. Într-o sursă de curent, forțele externe acționează asupra particulelor încărcate într-un circuit închis. Motivele apariției forțelor externe în diverse surse de curent sunt diferite. De exemplu, în baterii și celule galvanice, forțele externe apar din cauza fluxului de reacții chimice, în generatoarele de centrale electrice apar atunci când un conductor se mișcă într-un câmp magnetic, în fotocelule - când lumina acționează asupra electronilor din metale și semiconductori.

Forța electromotoare a sursei de curent numit raportul dintre munca forțelor externe și valoarea sarcinii pozitive transferate de la polul negativ al sursei de curent la cel pozitiv.

Noțiuni de bază.

Puterea curentă - o mărime fizică scalară egală cu raportul dintre sarcina care a trecut prin conductor și timpul în care a trecut această sarcină.

Unde eu - puterea curentului, q - cantitatea de încărcare (cantitatea de electricitate), t - taxa de timp de tranzit.

densitatea curentă - mărime fizică vectorială egală cu raportul dintre puterea curentului și aria secțiunii transversale a conductorului.

Unde j -densitatea curentă, S - aria secțiunii transversale a conductorului.

Direcția vectorului de densitate de curent coincide cu direcția de mișcare a particulelor încărcate pozitiv.

Voltaj - mărime fizică scalară egală cu raportul dintre munca totală a lui Coulomb și forțele externe la mutarea unei sarcini pozitive în zonă la valoarea acestei sarcini.

Unde A - munca completă a forțelor terțe și Coulomb, q - incarcare electrica.

Rezistență electrică - o mărime fizică care caracterizează proprietățile electrice ale unei secțiuni de circuit.

Unde ρ - rezistenta specifica a conductorului, l - lungimea secțiunii conductorului, S - aria secțiunii transversale a conductorului.

Conductivitate este reciproca rezistenței

Unde G - conductivitate.

legile lui Ohm.

Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a unui lanț.

Puterea curentului într-o secțiune omogenă a circuitului este direct proporțională cu tensiunea la o rezistență de secțiune constantă și invers proporțională cu rezistența de secțiune la o tensiune constantă.

Unde U - tensiune în zonă R - rezistenta sectiunii.

Legea lui Ohm pentru o secțiune arbitrară a circuitului care conține o sursă de curent continuu.

Unde φ 1 - φ 2 + ε = U tensiune într-o secțiune dată a circuitului,R - rezistența electrică a unei secțiuni date a circuitului.

Legea lui Ohm pentru un circuit complet.

Puterea curentului într-un circuit complet este egală cu raportul dintre forța electromotoare a sursei și suma rezistențelor secțiunilor externe și interne ale circuitului.

Unde R - rezistența electrică a secțiunii exterioare a circuitului, r - rezistenta electrica a sectiunii interne a circuitului.

Scurt circuit.

Din legea lui Ohm pentru un circuit complet rezultă că puterea curentului într-un circuit cu o sursă de curent dată depinde numai de rezistența circuitului extern. R.

Dacă la polii sursei de curent este conectat un conductor cu rezistenţă R<< r, atunci numai EMF-ul sursei de curent și rezistența acesteia vor determina valoarea curentului din circuit. Această valoare a intensității curentului va fi limita pentru această sursă de curent și se numește curent de scurtcircuit.

Forta electromotoare. Orice sursă de curent este caracterizată de forță electromotoare sau, pe scurt, EMF. Deci, pe o baterie rotundă pentru o lanternă scrie: 1,5 V. Ce înseamnă asta? Conectați două bile metalice care poartă sarcini de semne opuse cu un conductor. Sub influența câmpului electric al acestor sarcini, în conductor apare un curent electric ( fig.15.7). Dar acest curent va fi de foarte scurtă durată. Sarcinile se neutralizează rapid unele pe altele, potențialele bilelor devin aceleași, iar câmpul electric dispare.

Forțe terțe. Pentru ca curentul să fie constant, este necesar să se mențină o tensiune constantă între bile. Acest lucru necesită un dispozitiv sursa actuala), care ar muta sarcinile de la o bilă la alta în direcția opusă direcției forțelor care acționează asupra acestor sarcini din câmpul electric al bilelor. Într-un astfel de dispozitiv, pe lângă forțele electrice, sarcinile trebuie să fie afectate de forțe de origine neelectrostatică ( fig.15.8). Un singur câmp electric de particule încărcate ( Coulomb camp) nu este capabil să mențină un curent constant în circuit.

Orice forță care acționează asupra particulelor încărcate electric, cu excepția forțelor de origine electrostatică (adică, Coulomb), se numesc forțe exterioare. Concluzia despre necesitatea forțelor externe pentru a menține un curent constant în circuit va deveni și mai evidentă dacă ne întoarcem la legea conservării energiei. Câmpul electrostatic este potențial. Lucrul acestui câmp atunci când se deplasează particulele încărcate în el de-a lungul unui închis circuit electric este egal cu zero. Trecerea curentului prin conductori este însoțită de eliberarea de energie - conductorul se încălzește. Prin urmare, trebuie să existe o sursă de energie în circuit care o furnizează circuitului. În ea, pe lângă forțele Coulomb, trebuie să acționeze în mod necesar forțe terțe, nepotențiale. Lucrul acestor forțe de-a lungul unui contur închis trebuie să fie diferit de zero. În procesul de a lucra prin aceste forțe, particulele încărcate dobândesc energie în interiorul sursei de curent și apoi o dau conductoarelor circuitului electric. Forțele terțe pun în mișcare particulele încărcate în interiorul tuturor surselor de curent: în generatoare de la centralele electrice, în celule galvanice, baterii etc. Când un circuit este închis, se creează un câmp electric în toți conductorii circuitului. În interiorul sursei de curent, sarcinile se deplasează sub influența forțe externe vs forțe Coulomb(electroni de la un electrod încărcat pozitiv la unul negativ), iar în circuitul extern sunt puși în mișcare de un câmp electric (vezi Fig. fig.15.8). Natura forțelor străine. Natura forțelor exterioare poate fi variată. În generatoarele de centrale electrice, forțele externe sunt forțe care acționează din câmpul magnetic asupra electronilor dintr-un conductor în mișcare. Într-o celulă galvanică, de exemplu, celula Volta, acționează forțele chimice. Elementul Volta este format din electrozi de zinc și cupru plasați într-o soluție de acid sulfuric. Forțele chimice fac ca zincul să se dizolve în acid. Ionii de zinc încărcați pozitiv trec în soluție, iar electrodul de zinc însuși devine încărcat negativ. (Cupru se dizolvă foarte puțin în acid sulfuric.) Între electrozii de zinc și de cupru apare o diferență de potențial, care determină curentul într-un circuit electric închis. Forta electromotoare. Acţiunea forţelor exterioare se caracterizează printr-o mărime fizică importantă numită forta electromotoare(abreviat EMF). Forța electromotoare a sursei de curent este egală cu raportul dintre lucrul forțelor externe atunci când se deplasează sarcina de-a lungul unui circuit închis la valoarea acestui încărca:

Forța electromotoare, ca și tensiunea, este exprimată în volți. Putem vorbi și despre forța electromotoare în orice parte a circuitului. Aceasta este munca specifică a forțelor externe (lucrarea de a muta o sarcină unitară) nu în întregul circuit, ci numai în această zonă. Forța electromotoare a unei celule galvanice este o valoare egală numeric cu munca forțelor externe la mutarea unei sarcini pozitive unitare în interiorul elementului de la un pol la altul. Lucrarea forțelor externe nu poate fi exprimată în termeni de diferență de potențial, deoarece forțele externe sunt nepotențiale și munca lor depinde de forma traiectoriei sarcinii. Deci, de exemplu, munca forțelor externe atunci când se deplasează o sarcină între bornele unei surse de curent în afara sursei în sine este egală cu zero. Acum știi ce este EMF. Dacă pe baterie este scris 1,5 V, atunci aceasta înseamnă că forțele terțe (chimice în acest caz) fac 1,5 J de lucru atunci când mută o încărcare de 1 C de la un pol al bateriei la altul. Curentul continuu nu poate exista într-un circuit închis dacă forțele externe nu acționează în el, adică nu există EMF.

CONECTAREA CONDUCTOARELOR IN PARALELA SI SERIE

Să includem în circuitul electric ca sarcină (consumatori de curent) două lămpi cu incandescență, fiecare având o anumită rezistență și fiecare dintre ele putând fi înlocuită cu un conductor cu aceeași rezistență.

CONECTARE SERIALĂ

Calculul parametrilor circuitului electric cu o conexiune în serie de rezistențe:

1. puterea curentului în toate secțiunile conectate în serie ale circuitului este aceeași 2. tensiunea dintr-un circuit format din mai multe secțiuni conectate în serie este egală cu suma tensiunilor din fiecare secțiune 3. rezistența unui circuit format din mai multe secțiuni conectate în serie este egală cu suma rezistențelor fiecărei secțiuni

4. lucrul unui curent electric într-un circuit format din secțiuni conectate în serie este egal cu suma lucrului în secțiuni individuale

A \u003d A1 + A2 5. puterea curentului electric într-un circuit format din secțiuni conectate în serie este egală cu suma puterilor din secțiunile individuale

CONECTARE PARALELĂ

Calculul parametrilor circuitului electric cu o conexiune paralelă a rezistențelor:

1. puterea curentului într-o secțiune neramificată a circuitului este egală cu suma intensităților curentului din toate secțiunile conectate în paralel

3. când rezistențele sunt conectate în paralel, se adaugă valorile care sunt inverse rezistenței:

(R - rezistența conductorului, 1/R - conductivitatea electrică a conductorului)

Dacă doar două rezistențe sunt conectate în paralel într-un circuit, atunci O:

(atunci când este conectat în paralel, rezistența totală a circuitului este mai mică decât cea mai mică dintre rezistențele incluse)

4. Lucrarea unui curent electric într-un circuit format din secțiuni conectate în paralel este egală cu suma lucrului în secțiuni individuale: A=A1+A2 5. Puterea curentului electric într-un circuit format din secțiuni conectate în paralel este egală cu suma puterilor din secțiunile individuale: P=P1+P2

Pentru două rezistențe: i.e. cu cât rezistența este mai mare, cu atât are mai puțin curent.

Legea Joule-Lenz este o lege fizică care vă permite să determinați efectul termic al curentului din circuit, conform acestei legi: , unde I este curentul din circuit, R este rezistența, t este timpul. Această formulă a fost calculată prin crearea unui circuit: o celulă galvanică (baterie), un rezistor și un ampermetru. Rezistorul a fost scufundat într-un lichid, în care a fost introdus un termometru și a fost măsurată temperatura. Așa și-au dedus legea și s-au întipărit pentru totdeauna în istorie, dar chiar și fără experimentele lor a fost posibil să deducă aceeași lege:

U=A/q ​​​​A=U*q=U*I*t=I^2*R*t dar în ciuda acestei onoare și laude pentru acești oameni.

Legea lui Joule Lenz determină cantitatea de căldură eliberată într-o secțiune a unui circuit electric cu rezistență finită atunci când curentul trece prin acesta. O condiție prealabilă este faptul că nu ar trebui să existe transformări chimice în această secțiune a lanțului.

LUCRARE DE CURENTUL ELECTRIC

Lucrarea unui curent electric arată cât de multă muncă a fost efectuată de un câmp electric la mutarea sarcinilor printr-un conductor.

Cunoscând două formule: I \u003d q / t ..... și ..... U \u003d A / q, puteți obține o formulă pentru calcularea muncii unui curent electric: Lucrul unui curent electric este egal cu produsul dintre puterea curentului și tensiunea și timpul în care curentul curge în circuit.

Unitatea de măsură pentru lucrul curentului electric în sistemul SI: [ A ] \u003d 1 J \u003d 1A. b. c

ÎNVĂȚĂ, MERGI! Când se calculează funcționarea unui curent electric, se utilizează adesea o unitate multiplă de lucru în afara sistemului: 1 kWh (kilowatt-oră).

1 kWh = ...........W.s = 3.600.000 J

În fiecare apartament, pentru a contabiliza energia electrică consumată, sunt instalate contoare speciale de energie electrică, care arată funcționarea curentului electric, finalizată într-o anumită perioadă de timp când sunt pornite diverse aparate electrocasnice. Aceste contoare arată modul de lucru al curentului electric (consumul de energie electrică) în „kWh”.

Trebuie să înveți cum să calculezi costul energiei electrice consumate! Înțelegem cu atenție soluția problemei de la pagina 122 a manualului (paragraful 52)!

CURENTUL ELECTRIC

Puterea curentului electric arată munca curentului efectuat pe unitatea de timp și este egală cu raportul dintre munca efectuată și timpul în care a fost efectuată această muncă.

(puterea în mecanică este de obicei indicată prin literă N, în electrotehnică - prin lit R) deoarece A = IUt, atunci puterea curentului electric este egală cu:

sau

Unitatea de măsură a puterii curentului electric în sistemul SI:

[P] = 1 W (watt) = 1 A. B

legile lui Kirchhoff – reguli care arată modul în care curenții și tensiunile sunt legate în circuitele electrice. Aceste reguli au fost formulate de Gustav Kirchhoff în 1845. În literatură, ele sunt adesea numite legile lui Kirchhoff, dar acest lucru nu este adevărat, deoarece nu sunt legi ale naturii, ci au fost derivate din a treia ecuație a lui Maxwell cu un câmp magnetic constant. Dar totuși, prenumele le este mai familiar, prin urmare le vom numi, așa cum este obișnuit în literatură - legile lui Kirchhoff.

Prima lege a lui Kirchhoff – suma curenților care converg în nod este egală cu zero.

Să ne dăm seama. Un nod este un punct care leagă ramuri. O ramură este o secțiune a unui lanț între noduri. Figura arată că curentul i intră în nod, iar curenții i 1 și i 2 părăsesc nodul. Compunem o expresie conform primei legi Kirchhoff, în condițiile în care curenții care intră în nod au semnul plus, iar curenții care emană din nod au semnul minus i-i 1 -i 2 =0. Curentul i, așa cum spune, se răspândește în doi curenți mai mici și este egal cu suma curenților i 1 și i 2 i=i 1 +i 2. Dar dacă, de exemplu, curentul i 2 a intrat în nod, atunci curentul I ar fi definit ca i=i 1 -i 2 . Este important să țineți cont de semne atunci când compilați o ecuație.

Prima lege a lui Kirchhoff este o consecință a legii conservării energiei electrice: sarcina care vine la nod într-o anumită perioadă de timp este egală cu sarcina care părăsește nodul în același interval de timp, i.e. sarcina electrică din nod nu se acumulează și nu dispare.

A doua lege a lui Kirchhoff – suma algebrică a FEM care acționează într-un circuit închis este egală cu suma algebrică a căderilor de tensiune din acest circuit.

Tensiunea este exprimată ca produsul dintre curent și rezistență (conform legii lui Ohm).

Această lege are și propriile reguli de aplicare. Mai întâi trebuie să setați direcția ocolirii conturului cu o săgeată. Apoi suma EMF și respectiv tensiunea, luând cu semnul plus dacă valoarea coincide cu direcția de bypass și minus dacă nu. Să facem o ecuație conform celei de-a doua legi a lui Kirchhoff, pentru schema noastră. Ne uităm la săgeata noastră, E 2 și E 3 coincid cu ea în direcție, ceea ce înseamnă un semn plus, iar E 1 este îndreptată în direcția opusă, ceea ce înseamnă un semn minus. Acum ne uităm la tensiuni, curentul I 1 coincide în direcția cu săgeata, iar curenții I 2 și I 3 sunt direcționați opus. Prin urmare:

-E 1 +E 2 +E 3 =I 1 R 1 -Eu 2 R 2 -Eu 3 R 3

Pe baza legilor lui Kirchhoff, au fost elaborate metode de analiză a circuitelor de curent alternativ sinusoidal. Metoda curentului de buclă este o metodă bazată pe aplicarea celei de-a doua legi Kirchhoff și metoda potențialelor nodale bazată pe aplicarea primei legi Kirchhoff.

Electricitate. Legea lui Ohm

Dacă un conductor izolat este plasat într-un câmp electric, atunci pe încărcături gratuite qîn conductor va acţiona o forţă.Ca urmare, în conductor are loc o mişcare de scurtă durată a sarcinilor libere. Acest proces se va încheia atunci când câmpul electric propriu al sarcinilor care au apărut pe suprafața conductorului compensează complet câmpul extern. Câmpul electrostatic rezultat în interiorul conductorului va fi zero (vezi § 1.5).

Totuși, în conductoare, în anumite condiții, poate apărea o mișcare ordonată continuă a purtătorilor liberi de sarcină electrică. O astfel de mișcare se numește soc electric . Direcția de mișcare a sarcinilor libere pozitive este luată ca direcție a curentului electric. Pentru existența unui curent electric într-un conductor, este necesar să se creeze un câmp electric în acesta.

Măsura cantitativă a curentului electric este puterea curentului eu – mărime fizică scalară egală cu raportul de sarcină Δ q, transferat prin secțiunea transversală a conductorului (Fig. 1.8.1) pentru intervalul de timp Δ t, la acest interval de timp:

În Sistemul Internațional de Unități SI, curentul este măsurat în amperi (A). Unitatea de curent 1 A se stabilește prin interacțiunea magnetică a doi conductori paraleli cu curentul (vezi § 1.16).

Un curent electric constant poate fi generat numai în circuit inchis , în care purtători de taxe gratuite circulă pe căi închise. Câmpul electric în diferite puncte ale unui astfel de circuit este constant în timp. În consecință, câmpul electric din circuitul de curent continuu are caracterul unui câmp electrostatic înghețat. Dar când se deplasează o sarcină electrică într-un câmp electrostatic de-a lungul unei căi închise, munca forțelor electrice este zero (vezi § 1.4). Prin urmare, pentru existența curentului continuu, este necesar să existe în circuitul electric un dispozitiv care să poată crea și menține diferențe de potențial în secțiuni ale circuitului datorită muncii forțelor. origine neelectrostatică. Se numesc astfel de dispozitive surse de curent continuu . Sunt numite forțe de origine neelectrostatică care acționează asupra purtătorilor de sarcină liberi din surse de curent forțe exterioare .

Natura forțelor exterioare poate fi diferită. În celulele galvanice sau baterii, acestea apar ca urmare a proceselor electrochimice, în generatoarele de curent continuu, forțele externe apar atunci când conductorii se mișcă într-un câmp magnetic. Sursa de curent din circuitul electric joacă același rol ca și pompa, care este necesară pentru pomparea fluidului într-un sistem hidraulic închis. Sub influența forțelor externe, sarcinile electrice se deplasează în interiorul sursei de curent împotriva forțele unui câmp electrostatic, datorită cărora un curent electric constant poate fi menținut într-un circuit închis.

Când sarcinile electrice se deplasează de-a lungul unui circuit de curent continuu, forțele externe care acționează în interiorul surselor de curent funcționează.

Cantitatea fizică egală cu raportul de muncă A st forțe externe la deplasarea sarcinii q de la polul negativ al sursei de curent la pozitiv la valoarea acestei sarcini, se numește sursă forță electromotoare(EMF):

Astfel, EMF este determinată de munca efectuată de forțele externe atunci când se deplasează o singură sarcină pozitivă. Forta electromotoare, ca și diferența de potențial, se măsoară în volți (V).

Când o singură sarcină pozitivă se deplasează de-a lungul unui circuit de curent continuu închis, munca forțelor externe este egală cu suma EMF care acționează în acest circuit, iar munca câmpului electrostatic este zero.

Circuitul DC poate fi împărțit în secțiuni separate. Acele secțiuni asupra cărora forțele externe nu acționează (adică, secțiunile care nu conțin surse de curent) sunt numite omogen . Zonele care includ surse curente sunt numite eterogen .

Când o sarcină pozitivă unitară se mișcă de-a lungul unei anumite secțiuni a circuitului, atât forțele electrostatice (Coulomb) cât și cele externe funcționează. Lucrarea forțelor electrostatice este egală cu diferența de potențial Δφ 12 \u003d φ 1 - φ 2 dintre punctele inițiale (1) și finale (2) ale secțiunii neomogene. Lucrul forțelor externe este, prin definiție, forța electromotoare 12 care acționează în această zonă. Deci munca totală este

Fizicianul german G. Ohm în 1826 a stabilit experimental că puterea actuală eu, care curge printr-un conductor metalic omogen (adică un conductor în care nu acționează forțe externe), este proporțional cu tensiunea U la capetele conductorului:

Unde R= const.

valoarea R numit rezistență electrică . Un conductor cu rezistență electrică se numește rezistor . Acest raport exprimă Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a circuitului: Curentul dintr-un conductor este direct proporțional cu tensiunea aplicată și invers proporțional cu rezistența conductorului.

În SI, unitatea de măsură a rezistenței electrice a conductorilor este ohm (Ohm). O rezistență de 1 ohm are o secțiune a circuitului în care, la o tensiune de 1 V, apare un curent de 1 A.

Conductorii care respectă legea lui Ohm se numesc liniar . Dependența grafică a puterii curentului eu de la tensiune U(astfel de diagrame se numesc caracteristici volt-amper , prescurtat VAC) este reprezentat de o linie dreaptă care trece prin origine. Trebuie remarcat faptul că există multe materiale și dispozitive care nu respectă legea lui Ohm, cum ar fi o diodă semiconductoare sau o lampă cu descărcare în gaz. Chiar și pentru conductorii metalici la curenți de rezistență suficient de mare, se observă o abatere de la legea liniară a lui Ohm, deoarece rezistența electrică a conductorilor metalici crește odată cu creșterea temperaturii.

Pentru o secțiune de circuit care conține EMF, legea lui Ohm este scrisă în următoarea formă:

Legea lui Ohm

Adăugând ambele egalități, obținem:

Dar Δφ CD = Δφ ba = – Δφ ab. De aceea

Această formulă va exprima Legea lui Ohm pentru un circuit complet : puterea curentului într-un circuit complet este egală cu forța electromotoare a sursei, împărțită la suma rezistențelor secțiunilor omogene și neomogene ale circuitului.

Rezistenţă r zonă eterogenă din fig. 1.8.2 poate fi văzut ca rezistența internă a sursei de curent . În acest caz, complotul ( ab) în fig. 1.8.2 este secțiunea internă a sursei. Dacă punctele AȘi bînchideți cu un conductor a cărui rezistență este mică în comparație cu rezistența internă a sursei ( R << r), atunci circuitul va curge scurt circuit

Curent de scurtcircuit - curentul maxim care poate fi obținut dintr-o sursă dată cu o forță electromotoare și rezistență internă r. Pentru sursele cu rezistență internă scăzută, curentul de scurtcircuit poate fi foarte mare și poate provoca distrugerea circuitului sau sursei electrice. De exemplu, bateriile plumb-acid utilizate în automobile pot avea un curent de scurtcircuit de câteva sute de amperi. Deosebit de periculoase sunt scurtcircuitele din rețelele de iluminat alimentate de substații (mii de amperi). Pentru a evita efectul distructiv al unor astfel de curenți mari, în circuit sunt incluse siguranțe sau întrerupătoare speciale.

În unele cazuri, pentru a preveni valorile periculoase ale curentului de scurtcircuit, o anumită rezistență externă este conectată în serie la sursă. Apoi rezistență r este egală cu suma rezistenței interne a sursei și a rezistenței externe, iar în cazul unui scurtcircuit, puterea curentului nu va fi excesiv de mare.

Dacă circuitul extern este deschis, atunci Δφ ba = – Δφ ab= , adică diferența de potențial la polii unei baterii deschise este egală cu EMF.

Dacă rezistența la sarcină externă R pornit și curentul trece prin baterie eu, diferența de potențial la polii săi devine egală cu

Pe fig. 1.8.3 este o reprezentare schematică a unei surse de curent continuu cu EMF și rezistență internă egale rîn trei moduri: „reactiv”, lucru la sarcină și modul de scurtcircuit (scurtcircuit). Se indică intensitatea câmpului electric din interiorul bateriei și forțele care acționează asupra sarcinilor pozitive: – forță electrică și – forță terță. În modul de scurtcircuit, câmpul electric din interiorul bateriei dispare.

Pentru a măsura tensiunile și curenții în circuitele electrice de curent continuu, se folosesc dispozitive speciale - voltmetreȘi ampermetre.

Voltmetru conceput pentru a măsura diferența de potențial aplicată la bornele sale. El se conectează paralel secţiunea circuitului pe care se face măsurarea diferenţei de potenţial. Orice voltmetru are o anumită rezistență internă. R B. Pentru ca voltmetrul să nu introducă o redistribuire vizibilă a curenților atunci când este conectat la circuitul măsurat, rezistența sa internă trebuie să fie mare în comparație cu rezistența secțiunii circuitului la care este conectat. Pentru circuitul prezentat în fig. 1.8.4, această condiție este scrisă astfel:

Această condiție înseamnă că curentul eu B = Δφ CD / R B, care curge prin voltmetru, este mult mai mică decât curentul eu = Δφ CD / R 1 care curge prin secțiunea testată a circuitului.

Deoarece nu există forțe exterioare care acționează în interiorul voltmetrului, diferența de potențial la bornele acestuia coincide, prin definiție, cu tensiunea. Prin urmare, putem spune că voltmetrul măsoară tensiunea.

Ampermetru concepute pentru a măsura curentul din circuit. Ampermetrul este conectat în serie la întreruperea circuitului electric, astfel încât întregul curent măsurat să treacă prin el. Ampermetrul are și o oarecare rezistență internă. R A. Spre deosebire de voltmetru, rezistența internă a unui ampermetru trebuie să fie suficient de mică în comparație cu rezistența totală a întregului circuit. Pentru circuitul din fig. 1.8.4 rezistența ampermetrului trebuie să satisfacă condiția

Condiții de existență a curentului electric continuu.

Pentru existența unui curent electric continuu sunt necesare prezența particulelor încărcate libere și prezența unei surse de curent. în care se realizează conversia oricărui tip de energie în energia unui câmp electric.

Sursa actuala- un dispozitiv în care orice tip de energie este convertit în energia unui câmp electric. Într-o sursă de curent, forțele externe acționează asupra particulelor încărcate într-un circuit închis. Motivele apariției forțelor externe în diverse surse de curent sunt diferite. De exemplu, în baterii și celule galvanice, forțele externe apar din cauza fluxului de reacții chimice, în generatoarele de centrale electrice apar atunci când un conductor se mișcă într-un câmp magnetic, în fotocelule - când lumina acționează asupra electronilor din metale și semiconductori.

Forța electromotoare a sursei de curentnumit raportul dintre munca forțelor externe și valoarea sarcinii pozitive transferate de la polul negativ al sursei de curent la cel pozitiv.

Noțiuni de bază.

Puterea curentă- o mărime fizică scalară egală cu raportul dintre sarcina care a trecut prin conductor și timpul în care a trecut această sarcină.

Unde eu - puterea curentului,q - cantitatea de încărcare (cantitatea de energie electrică),t - taxa de timp de tranzit.

densitatea curentă- mărime fizică vectorială egală cu raportul dintre puterea curentului și aria secțiunii transversale a conductorului.

Unde j -densitatea curentă, S - aria secțiunii transversale a conductorului.

Direcția vectorului de densitate de curent coincide cu direcția de mișcare a particulelor încărcate pozitiv.

Voltaj - mărime fizică scalară egală cu raportul dintre munca totală a lui Coulomb și forțele externe la mutarea unei sarcini pozitive în zonă la valoarea acestei sarcini.

UndeA - munca completă a forțelor terțe și Coulomb,q - incarcare electrica.

Rezistență electrică- o mărime fizică care caracterizează proprietățile electrice ale unei secțiuni de circuit.

Unde ρ - rezistenta specifica a conductorului,l - lungimea secțiunii conductorului,S - aria secțiunii transversale a conductorului.

Conductivitateeste reciproca rezistenței

UndeG - conductivitate.