|
|
@@ -0,0 +1,57 @@
|
|
|
+Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение электрически заряженных частиц.
|
|
|
+
|
|
|
+1. Основные понятия:
|
|
|
+
|
|
|
+• Электрический заряд (q): Физическая величина, характеризующая способность тела участвовать в электромагнитном взаимодействии. Единица измерения: Кулон (Кл).
|
|
|
+ • Виды зарядов: Положительные и отрицательные.
|
|
|
+ • Элементарный заряд (e): Заряд протона (+e) или электрона (-e), e ≈ 1,602 × 10⁻¹⁹ Кл.
|
|
|
+ • Закон сохранения электрического заряда: В замкнутой системе алгебраическая сумма электрических зарядов остается постоянной.
|
|
|
+• Проводники: Вещества, содержащие большое количество свободных заряженных частиц (металлы, растворы электролитов, ионизированные газы).
|
|
|
+• Диэлектрики (изоляторы): Вещества, практически не содержащие свободных заряженных частиц (стекло, пластмасса, резина).
|
|
|
+• Полупроводники: Вещества, проводящие электрический ток лучше, чем диэлектрики, но хуже, чем металлы (кремний, германий). Их проводимость сильно зависит от температуры и примесей.
|
|
|
+• Электрический ток (I): Физическая величина, характеризующая скорость переноса электрического заряда через поперечное сечение проводника. Единица измерения: Ампер (А). I = q/t, где q - заряд, прошедший через сечение за время t.
|
|
|
+• Сила тока (I): То же, что и электрический ток (часто употребляется как синоним).
|
|
|
+• Плотность тока (j): Сила тока, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения проводника. j = I/S, где S - площадь сечения.
|
|
|
+• Электрическое напряжение (U): Физическая величина, характеризующая работу, совершаемую электрическим полем при перемещении единичного положительного заряда между двумя точками. Единица измерения: Вольт (В). U = A/q, где A - работа, q - заряд.
|
|
|
+• Разность потенциалов (φ₁ - φ₂): Напряжение между двумя точками. U = φ₁ - φ₂
|
|
|
+
|
|
|
+2. Условия существования электрического тока:
|
|
|
+
|
|
|
+• Наличие свободных заряженных частиц.
|
|
|
+• Наличие электрического поля, создающего и поддерживающего упорядоченное движение этих частиц.
|
|
|
+• Замкнутая электрическая цепь.
|
|
|
+
|
|
|
+3. Закон Ома:
|
|
|
+
|
|
|
+• Закон Ома для участка цепи: Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна электрическому сопротивлению участка. I = U/R
|
|
|
+• Электрическое сопротивление (R): Физическая величина, характеризующая свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока. Единица измерения: Ом (Ом).
|
|
|
+ • Удельное сопротивление (ρ): Сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м². R = ρ(L/S), где L - длина проводника, S - площадь сечения.
|
|
|
+• Закон Ома для полной цепи: Сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна сумме внутреннего и внешнего сопротивлений цепи. I = ε/(R+r), где ε - ЭДС источника, R - внешнее сопротивление, r - внутреннее сопротивление.
|
|
|
+• Электродвижущая сила (ЭДС, ε): Физическая величина, характеризующая работу сторонних сил (не электрических) по разделению зарядов в источнике тока. Единица измерения: Вольт (В).
|
|
|
+
|
|
|
+4. Соединение проводников:
|
|
|
+
|
|
|
+• Последовательное соединение: Общая сила тока во всех проводниках одинакова, общее напряжение равно сумме напряжений на каждом проводнике, общее сопротивление равно сумме сопротивлений каждого проводника.
|
|
|
+ • I = I₁ = I₂ = ... = Iₙ
|
|
|
+ • U = U₁ + U₂ + ... + Uₙ
|
|
|
+ • R = R₁ + R₂ + ... + Rₙ
|
|
|
+• Параллельное соединение: Общее напряжение на всех проводниках одинаково, общая сила тока равна сумме токов в каждом проводнике, обратная величина общего сопротивления равна сумме обратных величин сопротивлений каждого проводника.
|
|
|
+ • U = U₁ = U₂ = ... = Uₙ
|
|
|
+ • I = I₁ + I₂ + ... + Iₙ
|
|
|
+ • 1/R = 1/R₁ + 1/R₂ + ... + 1/Rₙ
|
|
|
+
|
|
|
+5. Работа и мощность электрического тока:
|
|
|
+
|
|
|
+• Работа электрического тока (A): Работа, совершаемая электрическим полем при перемещении электрического заряда по проводнику. A = UIt = I²Rt = (U²/R)t Единица измерения: Джоуль (Дж).
|
|
|
+• Мощность электрического тока (P): Работа, совершаемая электрическим током в единицу времени. P = UI = I²R = U²/R Единица измерения: Ватт (Вт).
|
|
|
+
|
|
|
+6. Тепловое действие тока. Закон Джоуля-Ленца:
|
|
|
+
|
|
|
+• Закон Джоуля-Ленца: Количество теплоты, выделяемое проводником с током, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени прохождения тока. Q = I²Rt Единица измерения: Джоуль (Дж).
|
|
|
+• Применение теплового действия тока: Нагревательные приборы, лампы накаливания, электросварка.
|
|
|
+
|
|
|
+7. Действия электрического тока (кроме теплового):
|
|
|
+
|
|
|
+• Магнитное действие: Вокруг проводника с током возникает магнитное поле. Используется в электромагнитах, электродвигателях.
|
|
|
+• Химическое действие: Электролиз (разложение вещества на составные части под действием электрического тока). Используется в гальванотехнике (покрытие металлов другими металлами).
|
|
|
+• Физиологическое действие: Воздействие электрического тока на живые организмы. Используется в медицине (электростимуляция), но может быть и опасным (поражение электрическим током).
|
