Матеріали для Нової української школи 1 клас - планування, розробки уроків, дидактичні та методичні матеріали, підручники та зошити

ЗОВНІШНЄ НЕЗАЛЕЖНЕ ОЦІНЮВАННЯ 2018 - ФІЗИКА КОМПЛЕКСНЕ ВИДАННЯ

Частина I НАВЧАЛЬНИЙ ДОВІДНИК — З ПРИКЛАДАМИ ТА ЗАВДАННЯМИ

ЕЛЕКТРОДИНАМІКА

2. ЗАКОНИ ПОСТІЙНОГО СТРУМУ

2.4. ЕРС. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА. З'ЄДНАННЯ ЕЛЕМЕНТІВ

2.4.1. ДЖЕРЕЛА ЕЛЕКТРИЧНОГО СТРУМУ

Джерела струму — це пристрої, в яких різні види енергії перетворюються на електричну енергію. Всередині джерела струму діють сторонні сили.

Сторонні сили — це будь-які сили некулонівського походження.

Сторонні сили діють на вільні носії зарядів всередині джерела струму та переміщують їх. Таким чином, в джерелі електричного струму виконується робота з розділення різнойменних електричних зарядів: на одному полюсі джерела струму накопичується позитивний заряд, на другому — негативний.

♦ Залежно від того, за рахунок якої енергії виконується робота з розділення зарядів розрізняють: хімічні (гальванічні елементи й акумулятори), теплові (термопари), світлові (фотоелементи), електромагнітні (генератори) джерела струму.

Гальванічні елементи й акумулятори — хімічні джерела струму. Схематичне зображення хімічних джерел струму подано на рис 2.8, а.

♦ Будова. Хімічні джерела струму складаються з двох електродів й електроліту. Електроди можна виготовити з різних металів, але частіше один з електродів є металевим (він набуває негативного заряду), а другий вугільним, або таким, що містить оксиди металів (він набуває позитивного заряду). Електролітом слугує тверда або рідка речовина, яка є провідником електричного струму завдяки наявності в ній великої кількості вільних йонів.

♦ Принцип дії. Між електродами й електролітом відбуваються хімічні реакції, внаслідок яких металевий електрод (катод) набуває негативного заряду, а вугільний електрод (анод) — позитивного.

♦ «Працездатність» гальванічного елемента із часом закінчується через виснаження запасу речовин, що приймають участь в реакції й їх не можна використати вдруге. «Працездатність» акумуляторів можна відновити, пропустивши через них зворотний струм (зарядити акумулятор) — це елементи багаторазового використання.

♦ Й акумулятори, й гальванічні елементи зазвичай об'єднують в батареї і отримують відповідно батарею гальванічних елементів або батарею акумуляторів (рис. 2,8, б).

Рис. 2.8

2.4.2. ЕЛЕКТРОРУШІЙНА СИЛА. ЗАКОН ОМА ДЛЯ ПОВНОГО КОЛА

Найпростіше повне коло (рис. 2.9) складається з двох ділянок:

1) Зовнішня ділянка кола — споживач (або споживачі) струму й з'єднувальні проводи. Загальний опір ділянки R, а напруга U на ділянці дорівнює напрузі на полюсах джерела струму. На зовнішній ділянці діють лише кулонівські сили.

2) Внутрішня ділянка кола — це безпосередньо джерело струму, яке характеризується внутрішнім опором r та електрорушійною силою ℰ. На цій ділянці діють як кулонівські, так і сторонні сили.

Рис. 2.9

Електрорушійна сила (ЕРС) ℰ — це скаляр на фізична величина, яка дорівнює відношенню роботи сторонніх сил Аст з переміщення заряду q всередині джерела струму до значення цього заряду:

ℰ = .

♦ Одиниця ЕРС у СІ—вольт (В).

Закон Ома для повного кола: сила струму І в повному колі дорівнює відношенню ЕРС джерела струму ℰ до повного опору кола (R + r):

I = .

Наслідки закону Ома для повного кола

• Напруга на полюсах замкненого джерела струму (рис. 2.10, а):

U = ℰдж – Ir.

• Напруга на полюсах незамкненого джерела струму (рис. 2.10, б):

U = ℰдж при Rвольтметра r.

• Коротке замикання джерела струму, тобто R 0 (рис. 2.10, в):

Imax = .

Рис. 2.10

ККД джерела струму:

η = ,

де U — напруга на зовнішній ділянці кола. З'єднання елементів у батарею

1. При послідовному з'єднанні елементів у батарею (рис. 2.11, а) електрорушійна сила батареї дорівнює алгебраїчній сумі ЕРС елементів:

0 = ℰ1 + ℰ2 + … ℰn,

2. При паралельному з'єднанні n однакових елементів електрорушійна сила батареї дорівнює ЕРС одного елемента (рис. 2.11, б):

0 = ℰ1

Рис. 2.11









загрузка...

Віртуальна читальня освітніх матеріалів для студентів, вчителів, учнів та батьків.

Наш сайт не претендує на авторство розміщених матеріалів. Ми тільки конвертуємо у зручний формат матеріали з мережі Інтернет які знаходяться у відкритому доступі та надіслані нашими відвідувачами. Якщо ви являєтесь володарем авторського права на будь-який розміщений у нас матеріал і маєте намір видалити його зверніться для узгодження до адміністратора сайту.

Дозволяється копіювати матеріали з обов'язковим гіпертекстовим посилання на сайт, будьте вдячними ми затратили багато зусиль щоб привести інформацію у зручний вигляд.

© 2008-2019 Всі права на дизайн сайту належать С.Є.А.