Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи. Любой источник тока характеризуется электродвижущей силой (ЭДС). Так, на круглой батарейке для карманного. - презентация

1 Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи

2 Любой источник тока характеризуется электродвижущей силой (ЭДС). Так, на круглой батарейке для карманного фонарика написано: 1,5 В. Что это значит?

3 Соединим проводником два металлических шарика, несущих заряды противоположных знаков. Под влиянием электрического поля этих зарядов в проводнике возникает электрический ток. Но этот ток будет очень кратковременным. Заряды быстро нейтрализуются, потенциалы шариков станут одинаковыми, и электрическое поле исчезнет.

4 Сторонние силы Для того чтобы ток был постоянным, надо поддерживать постоянное напряжение между шариками. Для этого необходимо устройство (источник тока), которое перемещало бы заряды от одного шарика к другому в направлении, противоположном направлению сил, действующих на эти заряды со стороны электрического поля шариков. В таком устройстве на заряды, кроме электрических сил, должны действовать силы неэлектрического происхождения. Одно лишь электрическое поле заряженных частиц (кулоновское поле) не способно поддерживать постоянный ток в цепи.

5 Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внутри всех источников тока: в генераторах на электростанциях, в гальванических элементах, аккумуляторах и т.д. Гальванические элементы, СССР Аккумулятор, Тюмень Генератор переменного тока, Россия

6 При замыкании цепи создаётся электрическое поле во всех проводниках цепи. Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил против кулоновских сил (электроны от положительного заряженного электрода к отрицательному), а во всей остальной цепи их приводит в движение электрическое поле.

7 Природа сторонних сил Источники тока Сторонняя сила Генератор электростанции Сила, действующая со стороны магнитного поля на электроны в движущимся проводнике Гальванический элемент (элемент Вольта) Химические силы, растворяющие цинк в растворе серной кислоты

8 Электродвижущая сила Действие сторонних сил характеризуется важной физической величиной, называемой электродвижущей силой (сокращённо ЭДС). Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к заряду: ЭДС выражают в вольтах: [Ɛ] = Дж/Кл = В

9 Рассмотрим простейшую полную (замкнутую) цепь, состоящую из источника тока и резистора сопротивлением R. Ɛ – ЭДС источника тока, r – внутреннее сопротивление источника тока, R – внешнее сопротивление цепи, R + r – полное сопротивление цепи. Закон Ома для замкнутой цепи связывает силу тока в цепи, ЭДС и полное сопротивление R + r цепи. Установим эту связь теоретически пользуясь законами сохранения энергии и Джоуля – Ленца.

10 Пусть за время через поперечное сечение проводника пройдёт электрический заряд. При совершении этой работы на внутреннем и внешнем участках цепи выделяется количество теплоты, равное согласно закону Джоуля – Ленца: Q = I²Rt + I²rt Cила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к её полному сопротивлению.

11 Если цепь содержит несколько последовательно соединённых элементов с ЭДС Ɛ, Ɛ, Ɛ и т.д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов. Для определения знака ЭДС выберем положительное направление обхода контура. Если при обходе цепи переходят от «-» полюса к «+», то ЭДС Ɛ > 0. Для данной цепи: Ɛ = Ɛ - Ɛ + Ɛ и Rп = R + r + r + r Если Ɛ > 0, то I > 0 направление тока совпадает с направлением обхода контура.

12 Список использованных источников