Законы постоянного тока

1. Законы постоянного тока

Министерство сельского хозяйства
ФГБОУ ВО «Белгородский государственный аграрный
университет им. В.Я. Горина
Факультет СПО
Законы постоянного
тока
п. Майский 2025 г.

2.

План лекции
1. Электрический ток
2. Характеристики тока
3. Последовательное и параллельное
соединение проводников
4. Работа тока
5. Мощность тока
6. Электродвижущая сила
7. Закон Ома для полной цепи
8. Зависимость сопротивления от
температуры
9. Сверхпроводимость

3.

1. Электрический ток
Электрический ток – это направленное,
упорядоченное движение заряженных частиц.

4.

Признаки электрического тока
1. Проводник, по которому проходит электрический
ток, нагревается;
2. Изменяет химический состав проводника, например
выделяет его химические составные части (Сu из
раствора медного купороса);
3. Электрический ток, проходя по проводнику, создает
вокруг него магнитное поле.

5.

Источники электрического тока:
1. Гальванический элемент;
2. Электрофорная машина;
3. Термоэлемент;
4. Фотоэлемент;
5. Аккумулятор.

6.

2. Характеристики
электрического тока
1. Сила тока
I – сила тока, А (ампер)
Сила тока – это физическая
величина, численно равная отношению
заряда, прошедшего через поперечное
сечение
проводника
за
некоторый
промежуток времени к значению этого
промежутка.

7.

S
t
I q0 nS
q
I
t
q q 0 N
N nV
V S t

8.

Постоянный электрический ток
Если сила тока со временем не изменяется,
то ток называется постоянным.
*
Для
измерения
используют амперметр
*
Подключение:
последовательное, «+»
клемму амперметра с
«+» полюсом источника
тока.

9.

2. Напряжение

10.

Напряжение
*U – напряжение, В (вольт)
Для измерения используют
Вольтметр.
*Подключение:
параллельное, к тем точкам
цепи, между которыми надо
измерить напряжение.

11.

Закон Ома для участка цепи
Открыт в 1827 году Георгом Омом
Сила тока I в участке цепи прямо
пропорциональна напряжению U на
концах этого участка и обратно
пропорционально его сопротивлению
R.
U
I
R

12.

3. Сопротивление
R – сопротивление, Ом
l
R
S
- удельное сопротивление
RS
l
Ом мм 2
Ом м
м

13.

Сопротивление
Сопротивление проводника зависит от:
* Вида металла (различные кристаллические
решетки)
* Длины проводника
* Площади поперечного сечения проводника

14.

Зависимость силы тока от
напряжения и сопротивления
I
1
I
2
0
U
0
R

15.

3. Последовательное соединение
проводников
1
2
I общ I1 I 2 I 3 ...
U общ U1 U 2 U 3 ...
Rобщ R1 R2 R3 ...
3

16.

Последовательное соединение
проводников
1
2
3
если R1 R2 R3 ..., то Rобщ NR
N число резисторов

17.

Параллельное соединение
проводников
1
2
3
I общ I1 I 2 I 3 ...
U общ U1 U 2 U 3 ...
1
1
1
1
...
Rобщ R1 R2 R3

18.

Параллельное соединение
проводников
1
2
3
R
если R1 R2 R3 ..., то Rобщ
N
N число резисторов

19.

4. Работа тока
A qU
A IUt
q It
A I Rt
U
I
R
2
U
2
A Q
U
A
t
R

20.

Закон Джоуля - Ленца

21.

5. Мощность тока
A
P
t
Р – мощность, Вт (ватт)
2
U
P IU I R
R
2
Т.к. А = IUt и U = IR

22.

6. Электродвижущая сила
Для поддержания электрического тока необходимо наличие
сил неэлектрического происхождения.

23. Сторонние силы

Сторонние силы — это
любые силы, действующие на
электрические заряды,
которые при этом не являются
силами электрического
происхождения.
Работа кулоновских сил при
перемещении зарядов по
замкнутому контуру равна
нулю, поэтому поддержание
разности потенциалов должно
быть обеспечено сторонними
силами.

24.

Электродвижущая сила
Характеристики
источника тока:
•Электродвижущая
сила (ЭДС)
Fк Fст
Е
Fк
е
е
Fк
Aст
q
В
•Внутреннее сопротивление
r Ом

25. Полная цепь

Закон Ома
Полная
для полной
цепь цепи
Закон Ома для полной цепи:
сила тока в замкнутой цепи
равна отношению ЭДС
источника тока к полному
сопротивлению цепи.

26.

7. Закон Ома для полной цепи
Закон Ома для полной цепи:

27.

8. Зависимость сопротивления
проводника от температуры

28.

Зависимость сопротивления
проводника от температуры:
Металл
Серебро
Медь
Железо
Платина
Вольфрам
Нихром
Ртуть

29.

Зависимость сопротивления
проводника от температуры:

30.

9. Сверхпроводимость
В 1911 году голландский физик Х.
Камерлинг-Оннес
открыл
явление
сверхпроводимости.
Он
проводил
измерения электрического сопротивления
ртути при низких температурах.
При температуре ниже 4,15 К
(-269ºС) сопротивление почти мгновенно
исчезло.