Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата

2.4.Метод узловых потенциалов.

31

2.5.Энергетический баланс мощностей.

33

2.6 Построение потенциальных диаграмм для двух замкнутых контуров.
34

Заключение.

36

Список литературы.

37
Введение.

В процессе выполнения курсовой работы мы попытаемся про анализировать схему разветвленной электрической цепи постоянного тока. В полном объёме изучим её работу. А также будем рассматривать, различные методы определения токов, напряжений и узловых потенциалов. Проверим на практике различные законы Ома, законы Кирхгофа, баланса мощностей. Наглядно графическим методом покажем зависимость напряжения от сопротивления путем построения потенциальных диаграмм, для замкнутых контуров.

1 Теоритическая часть.

1.1. Электрический ток. Сила тока. Условия существования тока в цепи.

Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Электрический ток возникает при упорядоченном движении свободных электронов, а металлах и полупроводниках или положительных и отрицательных ионов в электролитах. В газах упорядоченно движутся ионы и электроны. За направление тока принимают то направление, в котором упорядоченно движутся положительно заряженные частицы. В металлах направление тока противоположно направлению движения свободных электронов (отрицательно заряженных частиц).
О наличии электрического тока в проводнике можно судить по явлениям, сопровождающим ток, т.е. по его действиям:
1) тепловому — проводник с током нагревается. Например, работа электронагревательных приборов основана на этом действии тока. Но есть вещества, у которых данный эффект отсутствует — сверхпроводники;
2) химическому — изменение химического состава проводника и разделение его на составные части. Это действие наблюдается в электролитах и газах.
Например, из раствора медного купороса можно выделить чистую медь. Само явление разложения вещества током называется электролизом;
3) магнитному — вокруг любого проводника с током существует магнитное поле, действующее с некоторой силой на соседние токи или намагниченные тела.
Например, вблизи проводника с током магнитная стрелка ориентируется определенным образом.
Магнитное действие тока проявляется всюду, независимо от свойств проводника, и поэтому оно является основным действием электрического тока.
Количественной характеристикой электрического тока является сила тока I, которая определяется количеством электричества q, протекающего через поперечное сечение проводника за 1 с.
I=q/( t
Сила тока равна отношению заряда (q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени (t, к этому интервалу времени. Электрический ток, сила и направление которого не меняется с течением времени, называется постоянным током. В СИ заряды (количество электричества) измеряются в кулонах, а время в секундах, единицей силы тока является ампер (А).
Название единицы силы тока дано в честь французского физика Андре Ампера
(1775-1836). Единица тока определяется на основе магнитного взаимодействия токов.
Распределение тока по сечению проводника характеризуется вектором плотности тока i, модуль которого равен: i=I/s

Плотность тока определяет ток, приходящийся на единицу площади поперечного сечения проводника. Направление вектора плотности тока совпадает с направлением тока.
Сила тока может быть как положительной, так и отрицательной. Если направление тока совпадает с положительным направлением вдоль проводника, то I > 0. Если ток направлен в противоположную сторону, то I< 0.
Сила тока в металлическом проводнике зависит от заряда, переносимого каждой частицей, концентрации частиц, скорости их направленного движения и площади поперечного сечения проводника:
I=q0*n* v*s
Рассмотрим участок проводника длиной ДL и площадью поперечного сечения S.
Положительное направление в проводнике cсовпадает с направлением движения частиц и средней скоростью частиц v, заключенных в объеме, ограниченном сечениями 1 и 2.

В данном объеме

V=(l*S

Содержится общее число частиц

Рис.1

N=n*v=n*(l*S, где п =N/V — концентрация частиц (число частиц в единице

объема). Общий заряд всех частиц: q=q0*V=q0*n*(l*S где q0 — заряд каждой частицы. За промежуток времени
(t=(l/v все частицы данного объема пройдут через сечение 2. Сила тока в проводнике:
I=q/(t=q0*n*(l*S/(t=q0*n*(l*S/(l/v=q0*n*v*S

Можно выразить скорость упорядоченного движения электронов в проводнике, учитывая, что заряд электрона e=q0:
V=|I|/e*n*S
Обычно эта скорость мала. Под скоростью электрического тока понимают скорость распространения вдоль проводника электрического поля, под действием которого электроны (или другие носители тока) приходят в упорядоченное движение.
Для возникновения и существования тока в веществе необходимо наличие свободных носителей заряда и электрического поля, действующего на заряды с некоторой силой, под действием которой заряженные частицы приходят в упорядоченное движение.

1.2. Электродвижущая сила (ЭДС). Напряжение.

Постоянный электрический ток в цепи вызывается стационарным электростатическим полем (кулоновским полем), которое должно поддерживаться источником тока, создающим постоянную разность потенциалов на концах внешней цепи. Поскольку ток в проводнике несет определенную энергию, выделяющуюся, например, в виде некоторого количества теплоты, необходимо непрерывное превращение какой-либо энергии в электрическую. Иначе говоря, помимо кулоновских сил стационарного электростатического поля на заряды должны действовать еще какие-то силы, неэлектростатической природы — сторонние силы.

Любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключением сил электростатического происхождения (т.е. кулоновских), называют сторонними силами.

Природа (или происхождение) сторонних сил может быть различной: например, в гальванических элементах и аккумуляторах — это химические силы, в генераторах — это сила Лоренца или силы со стороны вихревого электрического поля.

Рекомендуем скачать другие рефераты по теме: решебник по математике 6 виленкин, отечественная история шпаргалки.





Предыдущая страница реферата | 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10  11 | Следующая страница реферата