ЦЕПИ ПОСТОЯННОГО ТОКА

другому необходимо создать между полюсами разность потенциалов или Напряжение. Единица

измерения напряжения – Вольт (В или V).

Условимся, что вода – это электрический заряд, высота водяного столба (давление) – это напряжение, а скорость потока воды – это электрический ток.

Таким образом, чем больше воды в баке, тем выше давление. Аналогично с электрической точки зрения, чем больше заряд, тем выше напряжение.
Начнем сливать воду, давление при этом будет уменьшаться. Т.е. уровень заряда опускается – величина напряжения уменьшается.
Представим себе, что вместо резервуара у нас водопровод, обеспечивающий в трубах постоянное давление воды, например, 5 атмосфер. А на пути воды в трубу стоит кран. В этом случае аналогом напряжения является давление воды в водопроводе, а сам водопровод – источником напряжения. Пока кран закрыт. вода в трубу не подаётся и тока нет. Кран представляет собой ключ, который подключает нагрузку (например, лампочку) к источнику питания. Если мы откроем кран, в трубе появится ток, величина которого не будет меняться, т.к. давление в водопроводе (если он правильно спроектирован) меняться не будет.

частиц под действием электромагнитного поля от одного полюса замкнутой электрической

цепи к другому. В качестве частиц, переносящих заряд, могут выступать электроны, протоны, ионы и дырки. При отсутствии замкнутой цепи ток невозможен. Частицы способные переносить электрические заряды существуют не во всех веществах, те в которых они есть, называются проводниками и полупроводниками. А вещества, в которых таких частиц нет – диэлектриками.

Принято считать направление тока от плюса к минусу, (при этом электроны движутся от минуса к плюсу!)
Единица измерения силы тока – Ампер (А). В формулах и расчетах сила тока обозначается буквой I. Ток в 1 Ампер образуется при прохождении через точку электрической цепи заряда в 1 Кулон (6,241·1018 электронов) за 1 секунду.

прохождению тока. Единица измерения сопротивления – Ом (обозначается Ом или

греческой буквой омега Ω). В формулах и расчетах сопротивление обозначается буквой R. Сопротивлением в 1 Ом обладает проводник, к которому приложено напряжение 1 В и при этом протекает ток 1 . Т. е.,
I=U/R
Проводники по-разному проводят ток. Их проводимость ρ зависит, в первую очередь, от материала проводника, а также от сечения и длины. Лучшими проводниками являются золото, медь, серебро. Похуже – алюминий, плохим проводником является сталь.
Чем больше сечение S, тем выше проводимость, но, чем больше длина l, тем проводимость ниже. А т.к. сопротивление обратно пропорционально проводимости, то:
R=ρ *l/S
Сопротивление току в проводнике вызвано стационарным характером движения электронов в веществе, сопровождающееся соударениями электронов с атомами кристаллической решетки. Эти соударения приводят к выделению тепла в проводниках и других элемента (например, а резисторах, назначение которых оказывать требуемое сопротивление току). Причем, чем больше ток и меньше сечение проводника и его проводимость, определяемая материалом, из которого он изготовлен, – тем сильнее нагрев.
Количество тепла Q, выделяемого элементом с сопротивлением R, определяется формулой (законом) Джоуля –Ленца:
Q = I2*R*t.
Из этого закона следует, что нагревательные приборы нужно делать из материала с высоким удельным сопротивлением. К таким материалам относятся сплавы нихром, константан и др.

будем называть источниками напряжения). Однако в разных точках цепей оно

может отличаться от напряжения на выводах источника напряжения. А точнее, может стать меньше. В электротехнике и электронике принято говорить, что напряжение не уменьшилось, а упало, и величина, на которую оно «упало» называется падением напряжения. Физическая причина падения напряжения. – его потери на тепло, излучение, акустические эффекты и др.
Если к источнику напряжения (между его выводами) подключена цепочка последовательно соединённых резисторов, то измерение напряжений на в точках соединения резисторов относительно одного из выводов будет уменьшаться (говорят, падать на резисторах). А измеренное вольтметром напряжение на любом резисторе называется падением напряжения на резисторе.
Явление падения напряжения используется в такой простейшей схеме, как делитель напряжения на резисторах. Это устройство состоит в простейшем случае из двух последовательно соединённых резисторов, на которые подаётся входное напряжение., а с одного из них снимается выходное напряжение. Протекающий через резисторы ток вызывает падение напряжения на другом резисторе, которое вычитаясь из входного, обеспечивает его нужное значение.

может перемещаться по всему его объёму. Проводники делятся на две

группы:
1) проводники первого рода (металлы), в которых перенос зарядов (свободных электронов) не сопровождается химическими превращениями;
2) проводники второго рода (например, расплавленные соли, растворы кислот), в которых перенос зарядов (положительных и отрицательных ионов) ведёт к химическим изменениям.
Особыми видами проводников являются плазма, газовые (искровые) разряды и сверхпроводники, обладающие практически нулевым сопротивлением протекающему току при очень низких температурах.
Среди наиболее распространённых твёрдых проводников известны металлы, полуметаллы, углерод (в виде угля и графита). Пример проводящих жидкостей при нормальных условиях — ртуть, электролиты, при высоких температурах — расплавы металлов. Пример проводящих газов — ионизированный газ (плазма). Некоторые вещества, при нормальных условиях являющиеся изоляторами, при внешних воздействиях могут переходить в проводящее состояние, а именно проводимость полупроводников может сильно варьироваться при изменении температуры, освещённости, легировании и т. п. В проводнике имеется большое число свободных носителей заряда, то есть заряженных частиц, которые могут свободно перемещаться внутри объёма проводника и под действием приложенного к проводнику электрического напряжения создают ток проводимости. Благодаря большому числу свободных носителей заряда и их высокой подвижности значение удельной электропроводности проводников велико.
Диэлектрики (например, стекло, пластмасса, двуокись кремния, кварц, слюда) — вещества, в которых практически отсутствуют свободные заряды.
Полупроводники (например, германий, кремний) занимают промежуточное положение между проводниками и диэлектриками.
Важными характеристиками проводников, используемыми при расчёте электротехнических устройств, являются удельная проводимость (или удельное сопротивление) и зависимость проводимости от температуры.

электрического тока, электромагнитные процессы в которых могут быть описаны с

помощью понятий сила тока и напряжение

- IRвн.

(1787-1854) в 1826 году заметил, что отношение падения напряжения на

участке электрической цепи к величине электрического тока через этот участок есть величина постоянная. Эту величину называют электрическим сопротивлением проводника R:
R = U/I
Немецкий физик Густав Роберт Кирхгоф (1824-1884) сформулировал два правила для электрических цепей (которые часто называются законами Кирхгофа):
Первый закон (правило) Кирхгофа можно сформулировать двояко:
А) Алгебраическая сумма токов в узле (узловой точке) равна нулю;
Б) Сумма втекающих в узел токов равна сумме вытекающих из узла токов.
Второй закон (правило) Кирхгофа также формулируется двумя способами:
А) В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма падений напряжения равна алгебраической сумме источников э.д.с., входящих в этот контур;
Б) В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений равна нулю.
Под напряжением в этом случае понимается как падение напряжения на компоненте схемы под действием протекающего тока, так и напряжение на выводах источников э.д.с., входящих в данный контур.