Постоянный электрический ток — урок. Физика, 9 класс.

Электрический ток

Электрический ток — направленное, упорядоченное движение электрических зарядов.

Обрати внимание!

Условия существования электрического тока:

наличие свободных электрических зарядов;
наличие электрического поля, которое обеспечивает движение зарядов;
замкнутая электрическая цепь.

Источник тока — это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию.

Механический	Тепловой	Световой	Химический
электрофорная машина, динамо-машина, генератор	термоэлемент	фотоэлемент	гальванический элемент

Схема электрической цепи

Графическое изображение цепи, на котором элементы цепи обозначены в виде символов, называют электрической схемой.

Обозначения элементов цепи:
	$1$ — амперметр; $2$ — вольтметр; $3$ — выключатель; $4$ — резистор; $5$ — реостат;	$6$ — витой провод; $7$ — источник питания; $8$ — батарея источников питания; $9$ — лампочка накаливания; $10$ — пересечение проводов без взаимного контакта.

Пример схемы электрической цепи

Электрический ток

Электрический ток — упорядоченное движение заряженных частиц.

В металлах	В электролитах	В полупроводниках
Свободные электроны	Положительные и отрицательные ионы, электроны	«Дырки», электроны

Характеристики электрического тока

Сила тока

Сила тока — скалярная величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, в течение которого шёл ток.

Обозначение: $I$.

Единица измерения: ампер ($А$).

Формула расчёта:

I = \frac{q}{t}

t = \frac{q}{I}

q = I \cdot t

Прибор для измерения: амперметр.

Для измерения силы постоянного тока	Для измерения силы переменного тока

Условное обозначение:

Обрати внимание!

Правила подключения:
1) последовательно с элементом, у которого измеряется сила тока;
2) соблюдать полярность для цепи постоянного тока («$+$» источника с «$+$» амперметра, «$-$» источника с «$-$» амперметра).

Напряжение

Напряжение — скалярная величина, равная отношению работы электрического поля по перемещению заряда к величине перемещаемого заряда на участке цепи.

Обозначение: $U$.

Единица измерения: вольт ($В$).

Формула расчёта:

U = \frac{A}{q}

q = \frac{A}{U}

A = U \cdot q

Прибор для измерения: вольтметр.

Вольтметр постоянного тока	Вольтметр переменного тока

Условное обозначение:

Обрати внимание!

Правила подключения:
1) параллельно с элементом, у которого измеряется напряжение;
2) соблюдать полярность для цепи постоянного тока («$+$» источника с «$+$» вольтметра, «$-$» источника с «$-$» вольтметра).

Электрическое сопротивление

Электрическое сопротивление — скалярная величина, характеризующая способность проводника препятствовать электрическому току.

Обозначение: $R$.

Единица измерения: ом ($Ом$).

Формула расчёта:

R = p \frac{l}{S}

, где
$p$ — удельное сопротивление проводника (

\frac{1 Ом \cdot 1 м^{2}}{1 м}

$l$ — длина проводника ($м$),

$S$ — площадь поперечного сечения проводника (

м^{2}

Прибор для измерения: омметр.

Условное обозначение:

Правило подключения: параллельно.

Удельное электрическое сопротивление — физическая величина $\rho$, характеризующая свойство материала оказывать сопротивление прохождению электрического тока:

ρ = \frac{R \cdot S}{l}

, где удельное сопротивление проводника обозначается греческой буквой $\rho$ (ро), $l$ — длина проводника, $S$ — площадь его поперечного сечения.

Из этого:

S = \frac{p \cdot l}{R}

l = \frac{R \cdot S}{p}

Виды соединения проводников

Последовательное	Параллельное
Элементы цепи располагаются друг за другом	Элементы образуют разветвлённую цепь

Электрические характеристики

Последовательное		Параллельное
$I = I_{1} = I_{2} = I_{3} = ...$	Сила тока	$I = I_{1} + I_{2} + I_{3} + ...$
$U = U_{1} + U_{2} + U_{3} + ...$	Напряжение	$U = U_{1} = U_{2} = U_{3} = ...$
$R = R_{1} + R_{2} + R_{3} + ...$	Сопротивление	$\frac{1}{R} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + \frac{1}{R_{3}} + ...$

Работа электрического тока

Работа электрического тока — это работа электрического поля по переносу электрических зарядов вдоль проводника.

Обозначение: $A$.

Единица измерения в СИ: джоуль ($Дж$).

Мощность электрического тока

Мощность электрического тока — физическая величина, равная работе, совершённой в единицу времени (быстрота выполнения работы).

Обозначение: $P$.

Единица измерения в СИ: ватт ($Вт$).

Работа электрического тока	Мощность электрического тока
$A = Pt$ $A = UIt$	$P = \frac{A}{t}$ $P = UI$
$A = UIt$ $+$ $I = \frac{U}{R}$ $=$ $A = \frac{U^{2}}{R} t$	$P = UI$ $+$ $I = \frac{U}{R}$ $=$ $P = \frac{U^{2}}{R}$
$A = UIt$ $+$ $U = IR$ $=$ $A = \frac{I^{2}}{R} t$	$P = UI$ $+$ $U = IR$ $=$ $P = \frac{I^{2}}{R}$

$A$ $[Дж]$ — работа электрического тока;
$P$ $[В]$ — мощность электрического тока;
$U$ $[В]$ — напряжение в электрической цепи;
$I$ $[А]$ — сила тока в электрической цепи;
$R$ $[Ом]$ — сопротивление проводника;
$t$ $[с]$ — время работы прибора.

Предыдущая теория

Вернуться в тему

Следующая теория

Работа электрического тока	Мощность электрического тока
\(A = Pt\) \(A = UIt\)	$P = \frac{A}{t}$ \(P = UI\)
\(A = UIt\) \(+\) $I = \frac{U}{R}$ \(=\) $A = \frac{U^{2}}{R} t$	\(P = UI\) \(+\) $I = \frac{U}{R}$ \(=\) $P = \frac{U^{2}}{R}$
\(A = UIt\) \(+\) \(U = IR\) \(=\) $A = \frac{I^{2}}{R} t$	\(P = UI\) \(+\) \(U = IR\) \(=\) $P = \frac{I^{2}}{R}$

2. Постоянный электрический ток

Теория: