И НАПРЯЖЕНИЕ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК – ЭТО УПОРЯДОЧЕННОЕ (НАПРАВЛЕННОЕ) ДВИЖЕНИЕ ЗАРЯЖЕННЫХ ЧАСТИЦ. В МЕТАЛЛАХ – ЭЛЕКТРОНОВ; В ГАЗАХ – ЭЛЕКТРОНОВ, ИОНОВ; В ЭЛЕКТРОЛИТАХ – ИОНОВ.
ЧТОБЫ ПОЛУЧИТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК В ПРОВОДНИКЕ, НАДО СОЗДАТЬ В НЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ.
ЧТОБЫ ТОК СУЩЕСТВОВАЛ ДЛИТЕЛЬНОЕ ВРЕМЯ, НЕОБХОДИМО ПОДДЕРЖИВАТЬ В НЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ. ОНО ПОДДЕРЖИВАЕТСЯ ИСТОЧНИКАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА. О НАЛИЧИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА В ЦЕПИ СУДЯТ ПО РАЗЛИЧНЫМ ЯВЛЕНИЯМ, КОТОРЫЕ ВЫЗЫВАЮТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК (ДЕЙСТВИЕМ). ТЕПЛОВОЕ, МАГНИТНОЕ, ХИМИЧЕСКОЕ, ЯВЛЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТОКА С МАГНИТОМ ЗАВИСИТ ОТ СИЛЫ ТОКА И НАПРЯЖЕНИЯ. СИЛА ТОКА ХАРАКТЕРИЗУЕТ ТОК И ОПРЕДЕЛЯЕТ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД.
I = q/t
I – СИЛА ТОКА. ИЗМЕРЯЕТСЯ В A, МA, КA.
1A = 1 КЛ/С
ИЗМЕРЯЕТСЯ АМПЕРМЕТРОМ.
АМПЕРМЕТР – ЭЛЕКТРОИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИЛЫ ТОКА; В ЦЕПЬ ВКЛЮЧАЕТСЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНО.
НАПРЯЖЕНИЕ – ЭТО ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ, КОТОРОЕ СОЗДАЁТ ТОК; ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ОТНОШЕНИЕМ РАБОТЫ ТОКА НА ОПРЕДЕЛЁННОМ УЧАСТКЕ ЦЕПИ К ЭЛЕКТРИЧЕСКОМУ ЗАРЯДУ, ПРОШЕДШЕМУ ПО ЭТОМУ УЧАСТКУ.
U = A/q
A – РАБОТА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЯ ПО ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЕДИНИЧНОГО ПОЛОЖИТЕЛЬНОГО ЗАРЯДА ИЗ ОДНОЙ ТОЧКИ В ДРУГУЮ.
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ – В, КВ, МВ
1В = 1 ДЖ/КЛ
ИЗМЕРЯЕТСЯ ВОЛЬТМЕРОМ.
ВОЛЬТМЕТР – ПРИБОР ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ МЕЖДУ ДВУМЯ ТОЧКАМИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ; ВКЛЮЧАЕТСЯ В ЦЕПЬ ПАРАЛЛЕЛЬНО УЧАСТКУ, НА КОТОРОМ ИЗМЕРЯЮТ НАПРЯЖЕНИЕ.
ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ. СОПРОТИВЛЕНИЕ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ПРОВОДНИКА И ЕГО ЗАВИСИМОСТЬ ОТ РАЗМЕРОВ И ВЕЩЕСТВА ПРОВОДНИКА. УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКА
СИЛА ТОКА – ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ ОТНОШЕНИЕМ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЗАРЯДА, ПРОШЕДШЕГО ЧЕРЕЗ ПОПЕРЕЧНОЕ СЕЧЕНИЕ ПРОВОДНИКА, КО ВРЕМЕНИ ЕГО ПРОХОЖДЕНИЯ.
СИЛА ТОКА НА УЧАСТКЕ ЦЕПИ ПРЯМО ПРОПОРЦИОНАЛЬНО НАПРЯЖЕНИЮ НА КОНЦАХ ЭТОГО УЧАСТКА И ОБРАТНО ПРОПОРЦИОНАЛЬНА ЕГО СОПРОТИВЛЕНИЮ.
I = U/R – ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА В ЦЕПИ
I – СИЛА ТОКА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ ТОК;
U – НАПРЯЖЕНИЕ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕ ПОЛЕ;
R – СОПРОТИВЛЕНИЕ, ХАРАКТЕРИЗУЮЩЕЕ ПРОВОДНИК.
ПРИЧИНОЙ СОПРОТИВЛЕНИЯ ЯВЛЯЕТСЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ДВИЖУЩИХСЯ ЭЛЕКТРОНОВ С ИОНАМИ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ. СОПРОТИВЛЕНИЕ НЕ ЗАВИСИТ НИ ОТ СИЛЫ ТОКА, НИ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ. РАЗНЫЕ ПРОВОДНИКИ ОБЛАДАЮТ РАЗЛИЧНЫМ СОПРОТИВЛЕНИЕМ ИЗ-ЗА РАЗЛИЧИЯ В СТРОЕНИИ ИХ КРИСТАЛЛИЧЕСКОЙ РЕШЕТКИ, ИЗ-ЗА РАЗЛИЧНОЙ ДЛИНЫ И ПЛОЩАДИ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ.
R = p × l/S – ФОРМУЛА ЗАВИСИМОСТИ СОПРОТИВЛЕНИЯ
l- ДЛИНА ПРОВОДНИКА;
S – ПЛОЩАДЬ ПОПЕРЕЧНОГО СЕЧЕНИЯ;
P – УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ ПРОВОДНИКА.
p = R×S/l = 1 ОМ×ММ2/М (ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ)
УДЕЛЬНОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ НИХРОМА 1,1 ОМ×ММ2/М, ЭТО ЗНАЧИТ, ЧТО ПРОВОДНИК ДЛИНОЙ ОДИН МЕТР И СЕЧЕНИЕМ 1 ММ2 ОБЛАДАЕТ СОПРОТИВЛЕНИЕМ 1,1 ОМ.
СОПРОТИВЛЕНИЕ – ФИЗИЧЕСКАЯ ВЕЛИЧИНА, ХАРАКТЕРИЗУЮЩАЯ СВОЙСТВО ПРОВОДНИКА ПРОТИВОДЕЙСТВОВАТЬ НАПРАВЛЕННОМУ ПЕРЕМЕЩЕНИЮ ЗАРЯДОВ; РАВНА ОТНОШЕНИЮ НАПРЯЖЕНИЯ НА КОНЦАХ ПРОВОДНИКА К СИЛЕ ТОКА В НЕМ.
ЕДИНИЦЫ ИЗМЕРЕНИЯ – МОМ, КОМ, ОМ, МОМ.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЗАРЯДЫ
МАГНИТ – ЭТО ТЕЛО, ОБЛАДАЮЩИМИ МАГНИТНЫМИ СВОЙСТВАМИ.
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЯВЛЯЕТСЯ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ, К КОТОРЫМ ОТНОСИТСЯ И МАГНИТНОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ.
ПРЕДМЕТЫ, СОДЕРЖАЩИЕ ЖЕЛЕЗО, СТАЛЬ, НИКЕЛЬ, ЧУГУН ИЛИ ИХ СПЛАВЫ, ПРИТЯГИВАЮТСЯ МАГНИТОМ. ЭТИ ВЕЩЕСТВА ОТНОСЯТ К КЛАССУ ФЕРРОМАГНЕТИКОВ. БУМАГУ, СТЕКЛО, ПЛАСТМАССУ, МЕДЬ МАГНИТ НЕ ПРИТЯГИВАЕТ.
ПОЛЮСА МАГНИТА – ЭТО МЕСТА МАГНИТА, ГДЕ МАГНИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ НАИБОЛЬШЕЕ.
СРЕДНЯЯ ЛИНИЯ МАГНИТА – ЭТО УЧАСТОК МАГНИТА, ГДЕ НЕ ПРОЯВЛЯЕТСЯ ЕГО МАГНИТНОЕ ДЕЙСТВИЕ.
КАЖДЫЙ МАГНИТ ОБЯЗАТЕЛЬНО ИМЕЕТ ДВА ПОЛЮСА: СЕВЕРНЫЙ И ЮЖНЫЙ.
ВОКРУГ ЗЕМЛИ СУЩЕСТВУЕТ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, КОТОРОЕ УСЛОВНО ИЗОБРАЖАЮТ МАГНИТНЫМИ ЛИНИЯМИ. В КАЖДОЙ ТОЧКЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ МАГНИТНАЯ СТРЕЛКА УСТАНАВЛИВАЕТСЯ ВДОЛЬ МАГНИТНОЙ ЛИНИИ.
В 1820 ГОДУ ДАТСКИЙ ФИЗИК ЭРСТЕД ОБНАРУЖИЛ, ЧТО МАГНИТНАЯ СТРЕЛКА ПОВОРАЧИВАЕТСЯ ПРИ ПРОПУСКАНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА ЧЕРЕЗ ПРОВОДНИК, НАХОДЯЩИЙСЯ ОКОЛО НЕГО. ПРИ РАЗМЫКАНИИ ЦЕПИ МАГНИТНАЯ СТРЕЛКА ВОЗВРАЩАЕТСЯ В СВОЁ ПЕРВОНОЧАЛЬНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ. ОЧЕВИДНО, ЧТО ВОКРУГ ЛЮБОГО ПРОВОДНИКА С ТОКОМ СУЩЕСТВУЕТ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, ОНО И ДЕЙСТВУЕТ НА МАГНИТНУЮ СТРЕЛКУ, А ТАКЖЕ НА ЛЮБОЙ ПРОВОДНИК С ТОКОМ, ТО ЕСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК И МАГНИТНОЕ ПОЛЕ НЕОТДЕЛИМЫ ДРУГ ОТ ДРУГА. В МАГНИТНОМ ПОЛЕ ОСИ МАЛЕНЬКИХ КУСОЧКОВ ЖЕЛЕЗА (ОПИЛКИ) РАСПОЛОГАЮТСЯ ВДОЛЬ МАГНИТНЫХ ЛИНИЙ. МАГНИТНЫЕ ЛИНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ПРЕДСТАВЛЯЮТ ЗАМКНУТЫЕ КРИВЫЕ, ОХВАТЫВАЮЩИЕ ПРОВОДНИК С ТОКОМ. НАПРАВЛЕНИЕ, КОТОРОЕ УКАЗЫВАЕТ СЕВЕРНЫЙ ПОЛЮС МАГНИТНОЙ СТРЕЛКИ В КАЖДОЙ ТОЧКЕ ПОЛЯ, ПРИНЯТО ЗА НАПРАВЛЕНИЕ МАГНИТНОЙ ЛИНИИ. ПРИ ИЗМЕНЕНИИ НАПРАВЛЕНИЯ ТОКА В ПРОВОДНИКЕ ВСЕ МАГНИТНЫЕ СТРЕЛКИ ПОВОРАЧИВАЮТСЯ НА 180®, ЗНАЧИТ НАПРАВЛЕНИЕ МАГНИТНЫХ ЛИНИЙ МАГНИТНОГГО ПОЛЯ СВЯЗАНО С НАПРАВЛЕНИЕМ ТОКА В ПРОВОДНИКЕ. ВОКРУГ КАТУШКИ С ТОКОМ ИМЕЕТСЯ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, МАГНИТНЫЕ ЛИНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ТАКЖЕ ЯВЛЯЮТСЯ ЗАМКНУТЫМИ КРЫВЫМИ. ПРИНЯТО СЧИТАТЬ, ЧТО ВНЕ КАТУШКИ ОНИ НАПРАВЛЕНЫ ОТ СЕВЕРНОГО ПОЛЮСА КАТУШКИ К ЮЖНОМУ. КАТУШКА С ЖЕЛЕЗНЫМТСТЕРЖНЕМ НАЗЫВАЕТСЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТОМ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТАМ НАШЛИ ШИРОКОЕ ПРИМЕНЕНИЕ:
I. МАГНИТНЫЙ СЕПАРАТОР;
II. ДЛЯ ПЕРЕНОСКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СТАЛИ ИЛИ ЧУГУНА;
III. ТЕЛЕФОН;
IV. ТЕЛЕГРАФ;
V. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗВОНОК
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ИХ СВОЙСТВА
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ И МАГНИТНОЕ ПОЛЕ СУЩЕСТВУЮТ НЕЗАВИСИМО ДРУГ ОТ ДРУГА.
ПЕРЕМЕННОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ПОЛЕ ПОРОЖДАЕТ ПЕРЕМЕННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ, А ПЕРЕМЕННОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОРОЖДАЕТ ВИХРЕВОЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ.
ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ И МАГНИТНЫЕ ПОЛЯ – ПРОЯВЛЕНИЕ ЕДИНОГО ЦЕЛОГО – ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ.
ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ – ОСОБАЯ ФОРМА МАТЕРИИ, ОСУЩЕСТВЛЯЮЩАЯ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ МЕЖДУ ЗАРЯЖЕННЫМИ ЧАСТИЦАМИ. ОНО СУЩЕСТВУЕТ РЕАЛЬНО, В ЗАВИСИМОСТИ ОТ СИСТЕМЫ ОТСЧЕТА ПРОЯВЛЯЮТСЯ ТЕ ИЛИ ИНЫЕ СВОЙСТВА ПОЛЯ.
ПРОЦЕСС РАСПРОСТРАНЕНИЯ ПЕРЕМЕННЫХ МАГНИТНОГО И ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ПОЛЕЙ И ЕСТЬ ЭЛЕКТРОМАГНИТНАЯ ВОЛНА. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ И ВОЗНИКАЮТ ПРИ УСКОРЕННОМ ДВИЖЕНИИ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ЗАРЯДОВ.
С = 3×108 М/С – СКОРОСТЬ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН В ВАКУУМЕ.
ОБНАРУЖЕНЫ ГЕРЦЕМ В 1887 году.
СВОЙСТВА: НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ВОЛНЫ ЧАСТИЧНО ОТРАЖАЮТСЯ, УГОЛ ПАДЕНИЯ РАВЕН УГЛУ ОТРАЖЕНИЯ. НА ГРАНИЦЕ РАЗДЕЛА ДВУХ СРЕД ПРОИСХОДИТ ПРЕЛОМЛЕНИЕ ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫХ ВОЛН.
V1 - СКОРОСТЬ В ПЕРВОЙ СРЕДЕ
V2 – СКОРОСТЬ ВО ВТОРОЙ СРЕДЕ
a- УГОЛ ПАДЕНИЯ
b- УГОЛ ПРЕЛОМЛЕНИЯ
У КРАЯ ПРЕГРАДЫ ДИФРАГИРУЕТ, ТО ЕСТЬ ОТКЛОНЯЮТСЯ ОТ ПРЯМОЛИНЕЙНОГО РАСПРОПТРАНЕНИЯ.
СКЛАДЫВАЮТСЯ, УСИЛИВАЯЬ ИЛИ ОСЛАБЛЯЯСЬ – ИНТЕРФЕРЕНЦИЯ.
МАГНИТНОЕ ПОЛЕ. ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД И ОПЫТЫ, ПОТВЕРЖДАЮЩЕЕ ЭТО ДЕЙСТВИЕ
В ПРОСТРАНСТВЕ, ОКРУЖАЮЩЕМ ТОКИ, ВОЗНИКАЕТ ПОЛЕ, НАЗЫВАЕМОЕ МАГНИТНЫМ (ОСОБЫМ ВИДОМ МАТЕРИИ).
СВОЙСТВА ПОЛЯ:
1. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ПОРОЖДАЕТСЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ;
2. СУЩЕСТВУЕТ РЕАЛЬНО;
3. ПОЛЕ С ЗАМКНУТЫМИ ЛИНИЯМИ МАГНИТНОЙ ИНДУКЦИИ, ПОЭТОМУ ЯВЛЯЕТСЯ ВИХРЕВЫМ;
4. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ МАТЕРИАЛЬНО (ТАК КАК ОБЛАДАЕТ ЭНЕРГИЕЙ )
5. ДЕЙСТВУЕТ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК FA = | i | BL sin a (сила Архимеда)
I – СИЛА ТОКА; B – МАГНИТНАЯ ИНДУКЦИЯ; L – ДЛИНА ПРОВОДНИКА; а – УГОЛ МЕЖДУ B и ПРОВОДНИКОМ
6. ДЕЙСТВУЕТ НА ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ЗАРЯД F = |q | BV sin a (сила Лоренца)
q- электрический заряд; v – скорость движения заряженных частиц; а – угол между вектором В и вектором V.
ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ДВИЖУЩИЙ ЗАРЯД ШИРОКО ИСПОЛЬЗУЮТ В ТЕХНИКЕ. НАПРИМЕР: ТЕЛЕВИЗИОННЫЕ ТРУБКИ, КИНЕСКОПЫ, В КОТОРЫХ ЛЕТЯЩИЕ ЭЛЕКТРОНЫ ОТКЛОНЯЮТСЯ С ПОМОЩЬЮ МАГНИТНОГО ПОЛЯ, СОЗДАВАЕМОГО ОСОБЫМИ КАТУШКАМИ.
МАСС-СПЕКТОГРАФЫ – ПРИБОРЫ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МАССЫ ЧАСТИЦ, ОСНОВАНЫ НА ДЕЙСТВИЕ МАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ЧАСТИЦЫ. НАПРАВЛЕНИЕ СИЛЫ ЛОРЕНЦА ОПРЕДЕЛЯЕТСЯ С ПОМОЩЬЮ ПРАВИЛА ЛЕВОЙ РУКИ.
ПРАВИЛО ЛЕВОЙ РУКИ – ЕСЛИ ЛАДОНЬ ЛЕВОЙ РУКИ РАЗМЕСТИТЬ ТАК, ЧТОБЫ ЧЕТЫРЕ ВЫРЯМЛЕННЫХ ПАЛЬЦА УКАЗЫВАЛИ НАПРАВЛЕНИЕ ТОКА В ПРОВОДНИКЕ, А ЛИНИИ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ВХОДИЛИ В ЛАДОНЬ, ТО ОТОГНУТЫЙ ПОД ПРАВЫМ УГЛОМ БОЛЬШОЙ ПАЛЕЦ УКАЖЕТ НАПРАВЛЕНИЕ СИЛЫ АМПЕРА, ДЕЙСТВУЮЩЕЙ НА ПРОВОДНИК С ТОКОМ.