Рефераты по Физике

Учебник по физике для поступающих в ВУЗ

Страница 66

A = A+ + A- = = W

Потенциальная энергия электростатического поля плоского конденсатора ( учитывая, что C = ) пропорциональна его емкости и квадрату напряжения между обкладками:

W = =

W =

Вся эта энергия сосредоточена в электрическом поле.

Концентрация энергии электростатического поля в пространстве характеризуется объемной плотностью энергии поля.

Объемная плотность энергии электростатического поля – физическая величина, равная отношению энергии электростатического поля, сосредоточенного в объеме, к этому объему.

w =

Единица измерения – Дж/м3

1 Дж/м3 равен объемной плотности энергии однородного электростатического поля, в 1м3 которого содержится энергия 1 Дж.

Объемная плотность энергии поля конденсатора пропорциональна квадрату напряжения напряженности поля:

w =

где E = - напряженность поля в конденсаторе

Объемная плотность энергии электростатического поля пропорциональна квадрату напряженности поля.

Энергия электростатического поля, запасенная в конденсаторе, используется, например, в лампах –вспышках.

Конденсатор может долго накапливать энергию и очень быстро отдавать ее.

ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Направленное движение свободных зарядов (носителей заряда) в проводнике возможно под действием внешнего электрического поля.

За направление тока принимается направление движения положительно заряженных частиц.

Сила т ока в данный момент времени – скалярная физическая величина, равная пределу отношения величины электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени его прохождения

I = = (производная заряда по времени)

Единица измерения – А (Ампер) = Кл/с

Постоянный электрический ток – ток, сила которого не изменяется с течением времени.

Источник тока – устройство, разделяющее положительные и отрицательные заряды.

Сторонние силы – силы неэлектрического происхождения, вызывающие разделение зарядов в источнике тока.

ЭДС – скалярная физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению положительного заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда:

ε = Aст/q

ЭДС равна напряжению между полюсами разомкнутого источника тока.

Закон Ома для однородного проводника (участка цепи):

сила тока в однородном проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

I = U/R

Сопротивление проводника прямо пропорционально его удельному сопротивлению и длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения.

R = ρ

Единица измерения – Ом = В/А

Резистор – проводник с определенным постоянным сопротивлением

Удельное сопротивление – скалярная физическая величина, численно равная сопротивлению однородного цилиндрического проводника единичной длины и единичной площади.

Обозначение - ρ

Единица измерения – Ом*м

Удельное сопротивление металлического проводника линейно возрастает с температурой

ρ = ρ0 (1+ αt)

ρ0 – удельное сопротивление при T0 = 293оК, DT = T - T0;

a – температурный коэффициент сопротивления, особый для каждого металла

Единица измерения – 1/К = К-1

Удельное сопротивление полупроводника уменьшается при увеличении температуры из-за увеличения числа свободных зарядов, способных переносить электрический ток.

Дырка – вакантное электронное состояние в кристаллической решетке имеющее избыточный положительный заряд.

Сверхпроводимость – физическое явление, заключающееся в скачкообразном падаении до нуля сопротивления вещества.

Критическая температура – температура скачкообразного перехода вещества из нормального состояния в сверхпроводящее.

Изотопический эффект – зависимость критической температуры от массы ионов в кристаллической решетке.

Электрический ток в полупроводнике обусловлен согласованным движением пар электронов, связанных между собой взаимодействием с кристаллической решеткой.

При последовательном соединении резисторов общее сопротивление цепи равно сумме их сопротивлений.

При параллельном соединении резисторов проводимость цепи равна сумме их проводимостей.

Закон Ома для замкнутой цепи:

сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна ЭДС источника и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи

I =

R и r – внешнее и внутреннее сопротивления цепи

Закон Ома для замкнутой цепи с несколькими последовательно соединенными источниками тока:

сила тока в замкнутой цепи с последовательно соединенными источниками тока прямо пропорциональна алгебраической сумме их ЭДС и обратно пропорциональна полному сопротивлению цепи

I =

Амперметр измеряет силу электрического тока, включается в цепь последовательно.

Шунт – проводник, присоединенный параллельно амперметру для увеличения предела его измерений

Rш =

RA – внутреннее сопротивление амперметра

n - кратность изменения предела измерения

Вольтметр измеряет электрическое напряжение, включается в цепь параллельно.

Дополнительное сопротивление – проводник, присоединяемый последовательно с вольтметром для увеличения пределов его измерений

Rд = RV (n – 1)

RV – внутреннее сопротивление вольтметра

Количество теплоты, выделяющееся в проводнике, равно работе электрического тока.

Закон Джоуля-Ленца:

количество теплоты, выделяемое в проводнике с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения по нему тока.

Q = I2 R t

Мощность электрического тока – работа, совершаемая в единицу времени электрическим полем при упорядоченном движении заряженных частиц в проводнике

P = = = I2R = = IU

Потребителю передается максимальная мощность, если сопротивление нагрузки равно суммарному сопротивлению источника тока и подводящих проводов.

Перейти на страницу:  1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  21  22  23  24  25  26  27  28  29  30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  51  52  53  54  55  56  57  58  59  60  61  62  63  64  65  66  67  68  69  70  71  72  73  74  75  76  77  78  79  80  81  82  83  84  85  86  87  88  89  90  91  92  93  94  95  96  97  98  99  100