Презентация «Постоянный электрический ток. Причины электрического тока»
Смотреть слайды в полном размере 
Вы можете ознакомиться с презентацией онлайн, просмотреть текст и слайды к ней, а также, в случае, если она вам подходит - скачать файл для редактирования или печати. Документ содержит 33 слайда и доступен в формате ppt. Размер файла: 198.00 KB
Pic.1
Лекция 10. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 10. 1. Причины электрического тока. 10. 2. Плотность тока. 10. 3. Уравнение непрерывности. 10. 4. Сторонние силы и Э. Д. С.
Pic.2
10. 1. Причины электрического тока Заряженные объекты являются причиной не только электростатического поля, но еще и электрического тока. В этих двух явлениях, есть существенное отличие: Для …
Pic.3
И Где - объемная плотность заряда.
Pic.4
Если заряды неподвижны, т. е. распределение зарядов в пространстве стационарно, то ρ не зависит от времени, в результате чего и Е, и φ являются функциями только координат, но не времени. Поэтому поле …
Pic.5
Наличие свободных зарядов приводит к Наличие свободных зарядов приводит к тому, что становится функцией времени, что порождает изменение со временем и характеристик электрического поля, появляется …
Pic.6
Количественной мерой тока служит I - заряд, перенесенный через заданную поверхность S (или через поперечное сечение проводника), в единицу времени, т. е. : Количественной мерой тока служит I - заряд, …
Pic.7
Если, однако, движение свободных зарядов таково, Если, однако, движение свободных зарядов таково, что оно не приводит к перераспределению зарядов в пространстве, то есть к изменению со временем …
Pic.8
Как может оказаться, что заряды движутся, а Как может оказаться, что заряды движутся, а плотность их не меняется, мы разберемся позже. Сначала введем количественные характеристики электрического тока.
Pic.9
10. 2. Плотность тока Как известно из курса школьной физики, есть две основные характеристики электрического тока – это сила тока I и плотность тока j . В отличие от силы тока, которая есть величина …
Pic.10
Или наоборот, модуль вектора плотности тока численно равен отношению силы тока через элементарную площадку, перпендикулярную направлению движения носителей заряда, к ее площади: Или наоборот, модуль …
Pic.11
Плотность тока j - есть более подробная Плотность тока j - есть более подробная характеристика тока, чем сила тока I. j - характеризует ток локально, в каждой точке пространства, а I – это …
Pic.12
Ясно, что плотность тока j связана с плотностью свободных зарядов ρ и со скоростью их движения : Ясно, что плотность тока j связана с плотностью свободных зарядов ρ и со скоростью их движения :
Pic.13
За направление вектора принимают За направление вектора принимают направление вектора положительных носителей зарядов (раньше не знали о существовании отрицательных носителей зарядов и приняли так). …
Pic.14
Там, где носители только электроны, Там, где носители только электроны, плотность тока определяется выражением: (10. 2. 5)
Pic.15
Поле вектора можно изобразить графически с Поле вектора можно изобразить графически с помощью линий тока, которые проводят так же, как и линии вектора напряженности
Pic.16
Зная в каждой точке интересующей нас поверхности S можно найти силу тока через эту поверхность, как поток вектора : Зная в каждой точке интересующей нас поверхности S можно найти силу тока через эту …
Pic.17
Сила тока является скалярной величиной и алгебраической, Сила тока является скалярной величиной и алгебраической, а знак определяется выбором направления нормали к поверхности S.
Pic.18
10. 3. Уравнение непрерывности Представим себе, в некоторой проводящей среде, где течет ток, замкнутую поверхностьS. Для замкнутых поверхностей векторы нормалей, а следовательно, и векторы принято …
Pic.19
Мы знаем, что плотность постоянного Мы знаем, что плотность постоянного электрического тока одинакова по всему поперечному сечению S однородного проводника. Поэтому для постоянного тока в однородном …
Pic.20
Из этого следует, что плотности Из этого следует, что плотности постоянного тока в различных поперечных сечениях 1 и 2 цепи обратно пропорциональны площадям S1 и S2 этих сечений :
Pic.21
Пусть S – замкнутая поверхность, а векторы Пусть S – замкнутая поверхность, а векторы всюду проведены по внешним нормалям Тогда поток вектора сквозь эту поверхность S равен электрическому току I, …
Pic.22
В интегральной форме можно записать: В интегральной форме можно записать: Это соотношение называется уравнением непрерывности. Оно является, по существу, выражением закона сохранения электрического …
Pic.23
В случае постоянного тока, распределение зарядов в пространстве должно оставаться неизменным: В случае постоянного тока, распределение зарядов в пространстве должно оставаться неизменным: …
Pic.24
Линии в случае постоянного тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Линии в случае постоянного тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Поле вектора не имеет источника. В …
Pic.25
Если ток постоянный, то избыточный заряд внутри однородного проводника всюду равен нулю. Если ток постоянный, то избыточный заряд внутри однородного проводника всюду равен нулю. Докажем это: т. к. …
Pic.26
10. 4. Сторонние силы и ЭДС Для того, чтобы поддерживать ток достаточно длительное время, необходимо от конца проводника с меньшим потенциалом непрерывно отводить, а к другому концу – с большим …
Pic.27
Поэтому в замкнутой цепи, наряду с Поэтому в замкнутой цепи, наряду с нормальным движением зарядов, должны быть участки, на которых движение (положительных) зарядов происходит в направлении …
Pic.28
Перемещение заряда на этих Перемещение заряда на этих Участках возможно лишь с помощью сил неэлектрического происхождения (сторонних сил): химические процессы, диффузия носителей заряда, вихревые …
Pic.29
Сторонние силы можно Сторонние силы можно характеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по замкнутой цепи зарядами
Pic.30
Величина, равная работе сторонних сил Величина, равная работе сторонних сил по перемещению единичного положительного заряда в цепи, называется электродвижущей силой (Э. Д. С. ), действующей в цепи: …
Pic.31
Стороннюю силу, действующую на заряд, можно представить в виде: Стороннюю силу, действующую на заряд, можно представить в виде: (10. 4. 2) – напряженность поля сторонних сил.
Pic.32
Работа сторонних сил на участке 1 – 2: Работа сторонних сил на участке 1 – 2: Тогда Э. Д. С. (10. 4. 3) Для замкнутой цепи: (10. 4. 4)
Pic.33
Циркуляция вектора напряженности сторонних сил равна Э. Д. С. , действующей в замкнутой цепи (алгебраической сумме ЭДС). Циркуляция вектора напряженности сторонних сил равна Э. Д. С. , действующей в …
Если вам понравился сайт и размещенные на нем материалы, пожалуйста, не забывайте поделиться этой страничкой в социальных сетях и с друзьями! Спасибо!
