загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати з фізики » Розрахунок розгалуженої електричного кола постійного струму

Розрахунок розгалуженої електричного кола постійного струму

Зміст.

Введення

1 теоритических частину.

1.1. Електричний струм. Сила струму. Умови існування струму в ланцюзі.

1.2. Електрорушійна сила (ЕРС). Напругу.

1.3. Закон Ома для ділянки кола. Провідникові провідника.
Питомий опір.

1.4. Залежність питомого опору від температури.
Надпровідність.

1.5. Послідовне і паралельне з'єднання провідників.

1.6. Закон Ома для повного кола.

1.7. Джерела струму, їх з'єднання.

1.8. Вимірювання струму та різниці потенціалів ланцюга.

1.9. Робота і потужність електричного струму. Закон Джоуля-Ленца.

1.10. Електричний струм в металах.

1.11. Електричний струм в електролітах. Закон електролізу (закон Фарадея).

2 Розрахункова частина.

2.1Заданіе на курсову роботу

2.2.Составленіе рівнянь за двома законами Кірхгофа.

2.3.Определеніе всіх струмів і напруг методом контурних струмів.

2.4.Метод вузловихпотенціалів.

2.5.Енергетіческій баланс потужностей.

2.6 Побудова потенційних діаграм для двох замкнутих контурів.

Висновок.

Список літератури.
Введення.

У процесі виконання курсової роботи ми спробуємо про аналізувати схему розгалуженої електричного кола постійного струму. У повному обсязі вивчимо її роботу. А також будемо розглядати, різні методи визначення струмів, напруг і вузлових потенціалів. Перевіримо на практиці різні закони Ома, закони Кірхгофа, балансу потужностей. Наочно графічним методом покажемо залежність напруги від опору шляхом побудови потенційних діаграм, для замкнутих контурів.

1 теоритических частину.

1.1. Електричний струм. Сила струму. Умови існування струму в ланцюзі.
Електричним струмом називається впорядкована (спрямований) рух заряджених частинок.
Електричний струм виникає при впорядкованому русі вільних електронів, а металах і напівпровідниках або позитивних і негативних іонів в електролітах. В газах впорядковано рухаються іони і електрони. За напрямок струму приймають той напрямок, в якому впорядковано рухаються позитивно заряджені частинки. В металах напрямок струму протилежно напрямку руху вільних електронів (негативно заряджених частинок).
Про наявність електричного струму в провіднику можна судити по явищам, супроводжуючим струм, тобто по його діям:
1) тепловому - провідник з струмом нагрівається. Наприклад, робота електронагрівальних приладів заснована на цій дії струму. Але є речовини, у яких даний ефект відсутній - надпровідники;
2) хімічним - зміна хімічного складу провідника і поділ його на складові частини. Ця дія спостерігається в електролітах і газах. Наприклад, з розчину мідного купоросу можна виділити чисту мідь. Саме явище розкладання речовини струмом називається електролізом;
3) магнітному - навколо будь-якого провідника зі струмом існує магнітне поле, що діє з деякою силою на сусідні струми або намагнічені тіла. Наприклад, поблизу провідника зі струмом магнітна стрілка орієнтується певним чином.
Магнітна дія струму проявляється усюди, незалежно від властивостей провідника, і тому воно є основним дією електричного струму. Кількісної характеристикою електричного струму є сила струму I, яка визначається кількістю електрики q, що протікає через поперечний переріз провідника за 1 с.
I = q /? t
Сила струму дорівнює відношенню заряду? q, що переноситься через поперечний переріз провідника за інтервал часу? t, до цього інтервалу часу. Електричний струм, сила і напрямок якого не змінюється з плином часу, називається постійним струмом. В СІ заряди (кількість електрики) вимірюються в кулонах, а час в секундах, одиницею сили струму є ампер (А).
Назва одиниці сили струму дано на честь французького фізика Андре Ампера (1775-1836). Одиниця струму визначається на основі магнітного взаємодії струмів.
Розподіл струму по перетину провідника характеризується вектором густини струму i, модуль якого дорівнює:
i = I / s
Щільність струму визначає струм, який припадає на одиницю площі поперечного перерізу провідника. Напрямок вектора щільності струму збігається з напрямком струму.
Сила струму може бути як позитивною, так і негативною. Якщо напрямок струму збігається з позитивним напрямком уздовж провідника, то I> 0 Якщо струм спрямований у протилежний бік, то I <0>
Сила струму в металевому провіднику залежить від заряду, переносимого кожною частинкою, концентрації частинок, швидкості їх спрямованого руху і площі поперечного перерізу провідника:
I = q0 * n * V * s
Розглянемо ділянку провідника довжиною ДL і площею поперечного перерізу S . Позитивне напрямок в провіднику cсовпадает з напрямком руху частинок і середньою швидкістю частинок v, укладених в обсязі, обмеженому перетинами 1 і 2
В даному обсязі
V =? l * S
Міститься загальне число часток
Рис.1
N = n * v = n *? l * S,
де п = N / V - концентрація частинок (число частинок в одиниці
обсягу). Загальний заряд всіх частинок:
q = q0 * V = q0 * n *? L * S де q0 - заряд кожної частки. За проміжок часу
? T =? L / v
всі частинки даного обсягу пройдуть через перетин 2. Сила струму в
провіднику :
I = q /? t = q0 * n *? l * S /? t = q0 * n *? l * S /? l / v = q0 * n * v * S

Можна висловити швидкість упорядкованого руху електронів в провіднику, враховуючи, що заряд електрона e = q0:
V = | I | / e * n * S
Зазвичай ця швидкість мала. Під швидкістю електричного струму розуміють швидкість розповсюдження вздовж провідника електричного поля, під дією якого електрони (або інші носії струму) приходять в упорядкований рух.
Для виникнення та існування струму в речовині необхідна наявність вільних носіїв заряду і електричного поля, що діє на заряди з деякою силою, під дією якої заряджені частинки приходять в упорядкований рух.
1.2. Електрорушійна сила (ЕРС). Напругу.
Постійний електричний струм в ланцюзі викликається стаціонарним електростатичним полем (кулоновским полем), яке повинно підтримуватися джерелом струму, що створює постійну різницю потенціалів на кінцях зовнішньої ланцюга. Оскільки струм в провіднику несе певну енергію, що виділяється, наприклад, у вигляді деякої кількості теплоти, необхідне безперервне перетворення будь-якої енергії в електричну. Інакше кажучи, крім кулонівських сил стаціонарного електростатичного поля на заряди мають діяти ще якісь сили, неелектростатіческой природи - сторонні сили.
Будь-які сили, що діють на електрично заряджені частинки, за винятком сил електростатичного походження (тобто кулонівських), називають сторонніми силами.

Природа (або походження) сторонніх сил може бути різною: наприклад, в гальванічних елементах і акумуляторах - це хімічні сили, в генераторах - це сила Лоренца або сили з боку вихрового електричного поля.
Усередині джерела струму за рахунок сторонніх сил електричні заряди рухаються в напрямку, протилежному дії сил електростатичного поля, тобто кулонівських сил. Завдяки цьому на кінцях зовнішньої ланцюга підтримується постійна різниця потенціалів. У зовнішній ланцюга сторонні сили не діють.
Робота електричного струму в замкнутому електричному ланцюзі скоюється за рахунок енергії джерела, тобто за рахунок дії сторонніх сил, т.к. електростатичне поле потенційно. Робота цього поля з переміщення заряджених частинок вздовж замкнутого електричного ланцюга дорівнює нулю.
Кількісною характеристикою сторонніх сил (джерела струму) є електрорушійна сила (ЕРС).
Електрорушійної силою е називається фізична величина, що чисельно дорівнює відношенню работиЛд ^ сторонніх сил по переміщенню заряду ^ вздовж ланцюга до значення цього заряду:
e = Aст / q
Електрорушійна сила виражається в вольтах (1 В = 1 Дж / Кл). ЕРС - це питома робота сторонніх сил на даній ділянці, тобто робота з переміщення одиничного заряду. Наприклад, ЕРС гальванічного елемента дорівнює 4,5 В. Це означає, що сторонні сили (хімічні) здійснюють роботу в 4,5 Дж при переміщенні заряду в 1 Кл всередині елемента від одного полюса до іншого.
Електрорушійна сила є скалярною величиною, яка може бути як позитивною, так і негативною. Знак ЕРС залежить від напрямку струму в ланцюзі і вибору напрямку обходу ланцюга.
Сторонні сили не потенційні (їх робота залежить від форми траєкторії), і тому робота сторонніх сил не може бути виражена через різницю потенціалів між двома точками. Робота електричного струму з переміщення заряду по провіднику вчиняється кулоновскими і сторонніми силами, тому повна робота А дорівнює:
A = Aкул + Aст
Фізична величина, що чисельно дорівнює відношенню роботи , яку здійснюють електричним полем при переміщенні позитивного
заряду з однієї точки в іншу, до значення заряду д, називається напругою V між цими точками:
U = A / q або
U = Aкул / q + Aст / q
Враховуючи, що
Aкул / q = ф1-ф2 =-? ф
тобто різниці потенціалів між двома точками стаціонарного електростатичного поля, де ф1і ф2 - потенціали початкової та кінцевої

Сторінки: 1 2 3 4 5 6
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар