Физика Примеры решения задач Астрономия Физика атома Цепная ядерная реакция деления Проблемы развития атомной энергетики Закон Ампера Магнитные моменты атомов Намагниченность вещества

Параллельное соединение проводников.

(Начала всех проводников соединены в одной точке, а концы - в другой)

При параллельном соединении проводников:

Доказательство:

.

§50. Работа электрического тока.

Из §39: , следовательно .

Из §37: , следовательно .

Работа тока на участке цепи равна произведению напряжения на его концах на силу тока в нем и на время, в течении которого совершалась работа.

Мощность электрического тока.

Мощность численно равна работе, совершенной в единицу времени, следовательно:

Мощность электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на его концах на силу тока в нем.

[Вт]

Единицы работы электрического тока, применяемые в практике.

Ватт-час: 1Вт´ч = 3 600 Дж

Гектоватт-час: 1 гВт´ч = 100 Вт´ч = 360 000 Дж

Киловатт-час:  1 кВт´ч = 1 000 Вт´ч = 3 600 000 Дж


Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца.

Опыт: Проводники нагреваются при протекании по ним электрического тока.

Объяснение: Электроны, двигаясь направленно, сталкиваются с ионами кристаллической решетки и часть своей энергии отдают ей: ионы начинают двигаться быстрее - а это и есть нагревание.

Из закона сохранения энергии (энергия не исчезает и не создается, а лишь переходит из одной формы в другую) следует:

, это и есть закон Джоуля-Ленца:

Количество теплоты, выделяемого проводником с током, равно произведению квадрата силы тока в нем на его сопротивление и на время, в течение которого ток протекал по проводнику.

Лампа накаливания. Электронагревательные приборы.

Лампа накаливания.

Спираль разогревается электрическим током до температуры белого каления (» 3 000°С), но не плавится, так как температура плавления вольфрама 3 387°С и не окисляется, так как в баллоне нет кислорода. Азотом баллон заполняется, чтобы при его разрушении не было «взрыва».

Основная деталь любого нагревательного прибора - нагревательный элемент - проводник из вещества с большим удельным сопротивлением (для уменьшения размеров), способный выдерживать температуру » 1000°С (например, нихром - сплав никеля, железа, хрома и марганца, r = 1,1 (Ом´мм2)/м ).

§55. Короткое замыкание. Предохранители.

Для каждого проводника существует критический ток, при котором выделяется количество теплоты, достаточное для нарушения изоляции или разрушения проводника.

Причины нарастания тока в цепи:

параллельное включение большого числа потребителей;

«короткое замыкание» - соединение концов участка цепи проводником, сопротивление которого много меньше сопротивления самого участка.

Предохранитель - устройство для быстрого отключения цепи, в которой возник ток выше критического.

Постоянный электрический ток, его характеристики и условия существования. Классическая электронная теория электропроводности металлов. Вывод закона Ома в дифференциальной форме из электронных представлений. Обобщенный закон Ома в интегральной форме. Разность потенциалов, электродвижущая сила, напряжение. Границы применимости закона Ома.
Основные положения квантовой механики