Работа и мощность электрического тока

Схемы соединения сопротивлений.

Постоянный электрический ток.

Направленное движение свободных заряженных частиц в проводнике под действием электрического поля - называется электрическим током. Электрический ток длительно не изменяющийся по величине и направлению, называется постоянным. Принято, что если за 1сек в проводнике протекает заряд в 1кулон., то сила тока равна 1Ампер.

Плотность тока –отношение силы тока к сечению проводника по которому проходит ток.

Для того, чтобы по цепи длительное время шел ток необходимо поддерживать на полюсах разность потенциалов. Для этого нужен источник ЭДС (электродвижущей силы). ЭДС или напряжение измеряется в Вольтах (В).

Движению электрических частиц препятствуют молекулы и атомы проводника. Величина определяющая противодействие прохождению тока в цепи называется электрическим сопротивлением. Разные материалы имеют разное сопротивление. Единицей сопротивления является Ом, по имени немецкого физика выявившего взаимосвязь между тремя этими электрическими величинами. Взаимосвязь носит название Закон Ома. Сила тока прямопропорциональна напряжению и обратнопропоциональна сопротивлению. Т.е. чем больше напряжение, тем больше ток, чем больше сопротивление, тем меньше ток.

Последовательное соединение сопротивлений называется такое соединение, когда конец первого сопротивления соединен с началом второго сопротивления и так далее. Общее сопротивление цепи равно сумме отдельных сопротивлений последовательно соединенной цепи.

Сила тока на отдельных участках цепи одинакова, а напряжение разное на каждом отдельном сопротивлении.

Параллельным соединением называется такое соединение, когда начало всех сопротивлений соединены в одну точку, а концы в другую точку. Из схемы видно, что для прохождения силы тока имеется несколько путей.

При параллельном соединении напряжение на каждом участке одинаково, но сила ток разная.

Суть электричества состоит в том, что поток электронов движется по проводнику в замкнутой цепи от источника тока к потребителю и обратно. Перемещаясь, эти электроны выполняют определённую работу. Количество выполненной током работы А зависит от его мощности Р. Мощность тока Р есть произведение силы тока I на его напряжение U.

А так же мощность P – количество работы А выполненной за единицу времени t

Это означает, что чем больше сила тока и напряжение, тем больше мощность тока и тем больше работа, которую ток может выполнить за единицу времени.

Необходимо знать, что ток при работе нагревает, изгибает и, стремится повредить провода и конструкции по которым он протекает. Это свойство следует учитывать при расчетах электрических цепей, т.е., чем больше ток, тем больше сечение проводов и конструкции, т.к. провода должны выдерживать нагрузку током. Если разомкнуть цепь, ток прекратится, но на зажимах источника тока все-таки будет какой-то потенциал, всегда готовый к работе. В отличие от тока, напряжение не ломает, а прожигает. Электрики говорят –пробивает. Поэтому все провода и электрические агрегаты защищены изоляцией, и чем больше напряжение, тем толще изоляция. Для расчета простых цепей можно использовать Закон Ома.

Закон Кирхгофа по имени немецкого физика Г.Р.Кирхгофа, имеет практическое значение в электротехнике. Закон устанавливает связь между суммой токов, направленных к узлу соединения (положительные), и суммой токов, направленных от узла (отрицательные). Сумма сил токов I_n, сходящихся в любой точке разветвления проводников (узле), равна нулю. Например, для узла A можно записать:

I₁ + I₂+I₃= I₄ + I₅ или I₁ + I₂ + I₃ – I₄ –I₅= 0.

Дата добавления: 2014-01-04