Файл: Динамика основным понятиями в механике являются пространство, время, механическое движение, перемещение Время.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 22.11.2023
Просмотров: 86
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Выключатели
Цепь замкнута, когда замкнуты все выключатели. Цепь разомкнута, когда разомкнут хотя бы один выключатель.
Параллельное соединение:
Сила тока в неразветвлённой части цепи равна сумме сил тока в отдельных параллельно соединённых проводниках:
Напряжение на участках цепи АВ и на концах всех параллельно соединённых проводников одно и то же:
Резисторы
При параллельном соединении резисторов складываются величины, обратно пропорциональные сопротивлению (то есть общая проводимость складывается из проводимостей каждого резистора )
Если цепь можно разбить на вложенные подблоки, последовательно или параллельно включённые между собой, то сначала считают сопротивление каждого подблока, потом заменяют каждый подблок его эквивалентным сопротивлением, таким образом находится общее (искомое) сопротивление.
Доказательство: Для двух параллельно соединённых резисторов их общее сопротивление равно:
Если , то общее сопротивление равно: .
Катушка индуктивности
Электрический конденсатор
Мемристоры
Разность потенциалов и падение напряжения
Разность потенциалов — работа поля по перемещению пробного заряда из начального положения в конечное, отнесённая к модулю этого заряда и взятая с обратным знаком, или работа внешних сил при том же перемещении, отнесённая к модулю пробного заряда.
Как и приращение потенциальной энергии, разность потенциалов не зависит от выбора нулевой точки. Пусть пробный заряд q0 перемещается в электростатическом поле под действием силы поля из точки 1 в точку 2, потенциалы которых φ1 и φ2 (рис. 118).
Разность потенциалов U12 между двумя точками электростатического поля — физическая скалярная величина, равная отношению работы, совершаемой силой поля при перемещении пробного заряда из начальной точки в конечную, к значению этого заряда:
С учётом выражений и получим:
Из выражения (22.1) следует, что разность потенциалов численно равна убыли потенциальной энергии перемещаемого в поле единичного пробного заряда.
Противоположную по знаку разности потенциалов величину называют приращением потенциала Δφ12 = φ2 – φ1 = –(φ1 – φ2) = –U12.
За единицу разности потенциалов в СИ принимают вольт (В). 1 В — разность потенциалов U12 таких двух точек поля, для которых при перемещении заряда 1 Кл из точки 1 в точку 2 сила, действующая на заряд со стороны поля, совершила бы работу 1 Дж.
Отметим, что когда говорят о «потенциале поля в некоторой точке», под этим всегда понимают разность потенциалов между этой точкой и точкой, потенциал поля в которой приняли равным нулю.
Электрическое напряжение (или просто напряжение) — это разность потенциалов между двумя точками в электрическом поле. Это движущая сила для электрического заряда.
Напряжение — это физическая величина, характеризующая электрическое поле. Электрическое напряжение между двумя точками электрического поля численно равно работе, совершенной при переносе между ними заряда 1 Кл силами электрического поля.
Напряжение в электрической сети постоянно, когда с одной ее стороны всегда положительный потенциал, а с другой – отрицательный. Электрический ток в этом случае имеет одно направление и является постоянным.
Напряжение в цепи постоянного тока определяется как разность потенциалов на его концах.
Если периодически менять полярность потенциалов, либо перемещать их в пространстве, то и электрический ток устремится в обратном направлении. Количество таких изменений направления за определенное время показывает характеристика, называемая частотой. Например, стандартные 50 герц означают, что полярность напряжения в сети меняется за секунду 50 раз.
Напряжение в электрических сетях переменного тока является временной функцией.
Так получается за счет того, что переменный ток возникает в катушке асинхронных двигателей за счет вращения вокруг нее электромагнита. Если развернуть вращение по времени, то получается синусоида.
Разница в потенциале в любых двух точках называется падением напряжения. Здесь источник напряжения больше, чем падение напряжения. Можно сказать, что напряжение распределяется между компонентами (например, пассивными компонентами или другими), подключенными в контур. Это падение может быть вызвано резистором, конденсатором или катушкой индуктивности (в переменном токе), или это может быть вызвано чем-либо еще. Потеря напряжения пропорциональна сопротивлению в соответствии с законом Ома.
Формула падения напряжения задается законом Ома как,
V = R * I
где,
V —падение напряжения (в вольтах)
R —сопротивление (в Омах)
I — ток (в амперах)
Здесь, в цепи, батарея (V) - это напряжение или источник питания, V1 - это падение напряжения на R1, V2 - падение напряжения на R2, а V3 - падение напряжения на R3.
Напряжение - это не что иное, как разность потенциалов.
Падение напряжения определяется напряжением.
-
- ток (в амперах
Закон Ома для однородного участка цепи в интегральной форме
Сила тока, текущего по однородному проводнику, пропорциональна разности потенциалов (напряжению) на его концах:
Коэффициент пропорциональности R называется электрическим сопротивлением проводника.
Закон Ома для неоднородного участка цепи в интегральной форме
Проинтегрируем получившееся соотношение на конкретном участке цепи постоянного тока между поперечными сечениями S1 и S2:
– интегральный закон Ома для участка цепи
где:
– сопротивление участка,
– работа сторонних сил на перемещении единичного положительного заряда по данному участку цепи ЭДС участка,
– работа электростатических сил на перемещении единичного положительного заряда по данному участку цепи (напряжение участка),
– абсолютная величина работы сил сопротивления на перемещении единичного положительного заряда по данному участку цепи (падение напряжения участка).
Магнетизм
Магнитное поле (МП) – это особый вид материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между движущимися заряженными частицами.
Основные свойства магнитного поля, полученные из экспериментов:
магнитное поле материально, т. е. существует независимо от наших знаний о нем;
порождается только движущимся электрическим зарядом: вокруг любого движущегося заряженного тела существует магнитное поле. Магнитное поле может быть создано и магнитом, но и там причиной появления поля является движение электронов. Магнитное поле может быть создано и переменным электрическим полем;
обнаружить магнитное поле можно по действию на движущийся электрический заряд (или проводник с током) с некоторой силой;
магнитное поле распространяется в пространстве с конечной скоростью, равной скорости света в вакууме.
Источниками магнитного поля являются электрические движущиеся заряды (токи) и изменяющееся во времени электрическое поле.
Магнитное поле, в отличие от электрического, не оказывает действия на покоящийся заряд. Сила возникает лишь тогда, когда заряд движется.
Вектор магнитной индукции– основная силовая характеристика магнитного поля. ; [B] = Тл (тесла).
За направление вектора магнитной индукции принимается направление вектора нормали рамки с током ( ), которая находится в магнитном поле.
Модуль магнитной индукции определяется как отношение максимальной силы , с которой магнитное поле действует на проводник единичной длины L, к силе тока I в проводнике:
Сила Ампера –это сила, с которой магнитное поле действует на помещенный в него проводник с током.
Если проводник с током поместить во внешнее магнитное поле, то оно будет воздействовать на проводник с силой Ампера.
Для определения направления силы Ампера применяют правило левой руки: если ладонь левой руки расположить так, чтобы вектор индукции магнитного поля входил в ладонь, четыре вытянутых пальца указывали направление тока, тогда отогнутый на 90