Práca a výkon v reťazci jednosmerný prúd, Elektromotorická sila. Ohmov zákon pre celý reťazec.

Zo vzorca pre stanovenie napätie () možno ľahko odvodiť výraz pre výpočet práce na prenose elektrického náboja; pretože prúd je spojený s nábojom podľa pomeru, súčasná práca :, alebo.

Výkon podľa definície, preto.

Ruský vedec H. Lenz a anglický vedec D. Joule zažili v polovici 19. storočia. založili nezávisle od seba zákon, ktorý sa nazýva zákon Joule-Lenz  a znie takto: keď prúd prechádza vodičom množstvo tepla uvoľneného vo vodiči je priamo úmerná druhej mocnine prúdu, odporu vodiča a aktuálne doba jazdy:

Kompletný uzavretý reťazec je elektrický obvod, ktorý zahŕňa externé odpory a zdroj prúdu (obrázok 17). Ako jedna z častí obvodu má zdroj prúdu odpor, ktorý sa nazýva vnútorný.

K tomu, aby prúd tečie cez uzavretom okruhu, je nutné, aby sa nabíjací prúd zdroja za vzniku ďalšiu energiu, zdá sa prevádzkou pohybujúce sa náboj sily, ktoré produkujú bez elektrického pôvodu (bočná sila) proti silám elektrického poľa. Zdroj prúdu sa vyznačuje energetickou charakteristikou, ktorá sa nazýva EMF je elektromotorická sila zdroja, EMF sa meria pomer práce vonkajších síl, pohybujúcich sa pozdĺž uzavretého okruhu kladného náboja, na hodnotu tohto náboja .

Elektrický náboj nechajte v priečnom reze vodiča včas. Vtedy je možné pracovať s vonkajšími silami pri prenose náboja ako: Podľa definície súčasnej sily, teda. Keď sa táto práca vykonáva na vnútornej a vonkajšej časti reťazca, ktorej odpor a určité množstvo tepla je uvoľnené. Podľa zákona Joule-Lenze sa rovná: , Podľa zákona o zachovaní energie. V dôsledku toho,. Výrobok sily prúdu na odpor obvodovej časti sa často nazýva pokles napätia v tejto časti. EMF sa teda rovná súčtu poklesov napätia na vnútornej a vonkajšej časti uzavretého obvodu. Zvyčajne je tento výraz napísaný takto:   , Túto závislosť experimentálne získal Georg Om, nazýva sa to ohmov zákon pre celý reťazec  a číta takto: prúd v plnom obvode je priamo úmerný emf prúdového zdroja a nepriamo úmerný impedancii obvodu. Pri otvorenom okruhu sa EMF rovná napätiu na zdrojových svorkách, a preto sa dá merať pomocou voltmetra.

A = qU; A = IUdt = I 2 Rdt =

- s paralelným pripojením.

- keď je dodržané. Comm

- zákon Joule-Lenz

Výkon prúdu sa rovná pomeru prevádzky prúdu v čase tt k tomuto časovému intervalu.

- Ohmov zákon pre reťazovú sekciu

- pre sériové pripojenie.

- pre paralelné pripojenie.

Elektromotorická sila

Len jeden elektrické pole  nabité častice (Coulomb pole) nie je schopný udržiavať konštantný prúd v obvode.

Akékoľvek sily pôsobiace na elektricky nabité častice, s výnimkou síl elektrostatického pôvodu (tj Coulombových), sa nazývajú vonkajšie sily.

Vnútri zdroja prúdu sa náboje pohybujú pod pôsobením vonkajších síl proti Coulombovým silám (elektróny z kladne nabitej elektródy na negatívnu elektródu).

EMF v uzavretej slučke je pomer práce vonkajších síl pri pohybe nábojov pozdĺž obrysu k náboju: ℰ = [W]

Ohmov zákon pre celý reťazec

R - vonkajší odpor obvodu

r - vnútorný odpor obvodu (odpor zdroja prúdu)

R ° = R + r; ℰ =   =\u003e Ast = ℰ Δq

=>

; Ast = ℰItt

; A = Q

ℰItt = I 2 R tt + I 2 r tt; ℰ =

;

ℰ = , I = ℰ / R + r

Ak pri prechode okruhu prechádzajú z negatívneho pólu zdroja na kladný, EMF je\u003e 0. Vonkajšie sily vo vnútri zdroja vykonávajú pozitívnu prácu.

ℰ = ℰ 1 + ℰ 2 + ℰ 3 = | ℰ 1 | - | ℰ 2 | + | ℰ 3 |

Ak ℰ\u003e 0, potom I\u003e 0, t. súčasný smer sa zhoduje so smerom obtokového okruhu. Pre ℰ< 0, направление тока противоположно направлению обхода контура. Полное сопротивление цепи R п равно сумме всех сопротивлений:

Rn = R + r1 + r2 + r3

INTERAKCIA PECÍ. MAGNETICKÉ OBLASTI.

Interakcia medzi vodičmi s prúdom, t.j. interakcia medzi pohyblivými elektrickými nábojmi magnetický.

Sú vyvolané sily, s ktorými prúdia vodiče s prúdom magnetické sily.

V priestore okolo prúdov sa zobrazí pole nazývané magnetické pole.

Magnetické pole je špeciálna forma hmoty, prostredníctvom ktorej sa uskutočňuje interakcia medzi pohyblivými elektricky nabitými časticami.

Hlavné funkcie:

a) magnetické pole je generované elektrickým prúdom (pohyblivé náboje)

b) magnetické pole je detekované pôsobením na elektrického prúdu  (pohyblivé poplatky)

Rovnako ako elektrické pole, magnetické pole existuje reálne, nezávisle od nás, z našich poznatkov o tom.

Výsledná sila pôsobiaca na strane magnetického poľa na týchto vodičoch bude 0.

Magnetické pole je vytvorené nielen elektrickým prúdom, ale aj permanentnými magnetmi.

LÍNY MAGNETICKEJ INDUKCIE

Výkonová charakteristika magnetického poľa je vektor magnetický indukcia.

- vektor magnetickej indukcie

Smer vektora magnetickej indukcie prechádza smerom od južného pólu S k severnej N magnetickej ihle, voľne inštalovanej v magnetickom poli. Tento smer sa zhoduje so smerom kladného normálu na uzavretú slučku s prúdom.

je pozitívna normálna.

pravidlom pravej ruky: v prípade, že smer translačný pohyb palca sa zhoduje so smerom prúdu vo vodiči, je smer otáčania palcového kolieska sa zhoduje so smerom vektora magnetickej indukcie.

Línie magnetickej indukcie  Čiarami, ktoré sú tangenciálne, ako aj vektorom v danom okamihu.

Dôležitým znakom línie magnetickej indukcie je, že nemajú začiatok ani koniec. Sú vždy zatvorené.

Sila zosilňovača.

Ampérna sila je magnetická sila pôsobiaca na stranu magnetického poľa na vodiči s prúdom.

Sila dosahuje svoju maximálnu hodnotu, keď je magnetická indukcia kolmá na vodič.

, ak I.

; Fm = IΔ lB je maximálna sila

F = B | I |  lsin -   Ampere právo

V prípade, že ľavá ruka umiestnená tak, že je kolmá na vodivé zložky vektora magnetickej indukcie bola časť dlane, a štyri predĺžené prsty smerovali na smere prúdu, potom ohnuté v 90 0 palec bude indikovať smer sily pôsobiacej na časti vodiče.

Jednotka magnetickej indukcie môže mať magnetickú hustotu toku jednotného poľa, pričom v časti dĺžky vedenia 1 m s prúdom 1 A pôsobí od maxima intenzity poľa, ktorá sa rovná 1 N. Jedna jednotka magnetickej indukcie H = 1 / A. m.

SILA LORENTZU

Sila pôsobiaca na pohyblivú nabitú časticu zo strany magnetického poľa sa nazýva Lorentzova sila.

, kde

F je modul pevnosti,

N je počet nabitých častíc

, kde

- rýchlosť ich usporiadaného pohybu

q je nabíjanie

S - oblasť

n je koncentrácia

- počet nabitých častíc v posudzovanom objeme

;

;

;

, preto Flmax, pretože sin = 1; F n = | q |

Ak je ľavá ruka usporiadaná tak. Že zložka magnetickej indukcie kolmým na rýchlosti náboje, sú zahrnuté v dlani a štyri prsty smerovali pohybom kladného náboja (s negatívnym pohybu), potom ohnuté v 90 palec bude indikovať smer Lorentzovej sily.

Keďže Lorentzova sila je kolmá na rýchlosť častice, nevykonáva prácu. Lorentzova sila nemení kinetickú energiu častice a následne modul jej rýchlosti. Pod pôsobením Lorentzovej sily sa mení iba smer rýchlosti častíc.

;

;

je špecifický náboj častice

MAGNETICKÉ VLASTNOSTI LÁTKY

postoj

, charakterizujúce magnetické vlastnosti média, magnetická permeabilita média.

 je magnetická priepustnosť daného média.

Magnetické vlastnosti tela možno vysvetliť prúdmi cirkulujúcimi vo vnútri.

Magnetická sv-va akéhokoľvek tela je určená uzavretými elektrickými prúdmi vo vnútri.

Magnetické interakcie sú interakcie prúdov.

Feromagnety (železo, kobalt, nikel, prvky vzácnych zemín a mnohé zliatiny) sú telesá s vysokou magnetickou priepustnosťou.

Teplota Curie  Pre daný feromagnet je teplota väčšia ako určená, jeho feromagnetické vlastnosti zmiznú.