PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Постоянный электрический ток
X Код для использования на сайте:

Скопируйте этот код и вставьте его на свой сайт

X

Чтобы скачать данную презентацию, порекомендуйте, пожалуйста, её своим друзьям в любой соц. сети.

После чего скачивание начнётся автоматически!

Кнопки:

Презентация на тему: Постоянный электрический ток


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Постоянный электрический ток


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Лекция 10. ПОСТОЯННЫЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК 10.1. Причины электрического тока. 10.2.
Описание слайда:

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.

№ слайда 2 10.1. Причины электрического тока Заряженные объекты являются причиной не только
Описание слайда:

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 возникновения электростатического поля требуются неподвижные, каким-то образом зафиксированные в пространстве заряды. Для возникновения электрического тока, требуется наличие свободных, не закрепленных заряженных частиц, которые в электростатическом поле неподвижных зарядов приходят в состояние упорядоченного движения вдоль силовых линий поля. Упорядоченное движение свободных зарядов вдоль силовых линий поля - электрический ток.

№ слайда 3 И Где - объемная плотность заряда.
Описание слайда:

И Где - объемная плотность заряда.

№ слайда 4 Если заряды неподвижны, т. е. распределение зарядов в пространстве стационарно,
Описание слайда:

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 и называется электростатическим. 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 и называется электростатическим.

№ слайда 5 Наличие свободных зарядов приводит к Наличие свободных зарядов приводит к тому,
Описание слайда:

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 электрический ток. Поле перестает быть электростатическим.

№ слайда 6 Количественной мерой тока служит I - заряд, перенесенный через заданную поверхно
Описание слайда:

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, перенесенный через заданную поверхность S (или через поперечное сечение проводника), в единицу времени, т.е.: (10.1.3)

№ слайда 7 Если, однако, движение свободных зарядов таково, Если, однако, движение свободны
Описание слайда:

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 плотности зарядов ρ, то в этом частном случае электрическое поле – снова статическое. Этот частный случай есть случай постоянного тока. Ток, не изменяющийся по величине со временем – называется постоянным током (10.1.4) - отсюда видна размерность силы тока в СИ:

№ слайда 8 Как может оказаться, что заряды движутся, а Как может оказаться, что заряды движ
Описание слайда:

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.

№ слайда 9 10.2. Плотность тока Как известно из курса школьной физики, есть две основные ха
Описание слайда:

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 скалярная и направления не имеет, плотность тока – это вектор. Связь между этими двумя физическими величинами такова: (10.2.1)

№ слайда 10 Или наоборот, модуль вектора плотности тока численно равен отношению силы тока ч
Описание слайда:

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 вектора плотности тока численно равен отношению силы тока через элементарную площадку, перпендикулярную направлению движения носителей заряда, к ее площади: (10.2.2)

№ слайда 11 Плотность тока j - есть более подробная Плотность тока j - есть более подробная
Описание слайда:

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 интегральная характеристика, привязанная не к точке, а к области пространства, в которой протекает ток.

№ слайда 12 Ясно, что плотность тока j связана с плотностью свободных зарядов ρ и со скорост
Описание слайда:

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 :

№ слайда 13 За направление вектора принимают За направление вектора принимают направление ве
Описание слайда:

За направление вектора принимают За направление вектора принимают направление вектора положительных носителей зарядов (раньше не знали о существовании отрицательных носителей зарядов и приняли так). Если носителями являются как положительные, так и отрицательные заряды, то плотность тока определяется формулой: (10.2.4) где и – объемные плотности зарядов.

№ слайда 14 Там, где носители только электроны, Там, где носители только электроны, плотност
Описание слайда:

Там, где носители только электроны, Там, где носители только электроны, плотность тока определяется выражением: (10.2.5)

№ слайда 15 Поле вектора можно изобразить графически с Поле вектора можно изобразить графиче
Описание слайда:

Поле вектора можно изобразить графически с Поле вектора можно изобразить графически с помощью линий тока, которые проводят так же, как и линии вектора напряженности

№ слайда 16 Зная в каждой точке интересующей нас поверхности S можно найти силу тока через э
Описание слайда:

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 поверхность, как поток вектора : (10.2.6)

№ слайда 17 Сила тока является скалярной величиной и алгебраической, Сила тока является скал
Описание слайда:

Сила тока является скалярной величиной и алгебраической, Сила тока является скалярной величиной и алгебраической, а знак определяется выбором направления нормали к поверхности S.

№ слайда 18 10.3. Уравнение непрерывности Представим себе, в некоторой проводящей среде, где
Описание слайда:

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 брать наружу, поэтому интеграл дает заряд, выходящий в единицу времени наружу из объема V, охваченного поверхностью S.

№ слайда 19 Мы знаем, что плотность постоянного Мы знаем, что плотность постоянного электрич
Описание слайда:

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 проводнике с поперечным сечением S сила тока: (10.3.1)

№ слайда 20 Из этого следует, что плотности Из этого следует, что плотности постоянного тока
Описание слайда:

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 :

№ слайда 21 Пусть S – замкнутая поверхность, а векторы Пусть S – замкнутая поверхность, а ве
Описание слайда:

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, идущему вовне из области, ограниченный замкнутой поверхностью S. Следовательно, согласно закону сохранения электрического заряда, суммарный электрический заряд q, охватываемый поверхностью S, изменяется за время на , тогда в интегральной форме можно записать: . (10.3.3)

№ слайда 22 В интегральной форме можно записать: В интегральной форме можно записать: Это со
Описание слайда:

В интегральной форме можно записать: В интегральной форме можно записать: Это соотношение называется уравнением непрерывности. Оно является, по существу, выражением закона сохранения электрического заряда. Дифференциальная форма записи уравнения непрерывности.

№ слайда 23 В случае постоянного тока, распределение зарядов в пространстве должно оставатьс
Описание слайда:

В случае постоянного тока, распределение зарядов в пространстве должно оставаться неизменным: В случае постоянного тока, распределение зарядов в пространстве должно оставаться неизменным: следовательно, (10.3.5) это уравнение непрерывности для постоянного тока (в интегральной форме).

№ слайда 24 Линии в случае постоянного тока нигде не начинаются и нигде не заканчиваются. Ли
Описание слайда:

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 дифференциальной форме уравнение непрерывности для постоянного тока:

№ слайда 25 Если ток постоянный, то избыточный заряд внутри однородного проводника всюду рав
Описание слайда:

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. для постоянного тока справедливо уравнение отсюда Избыточный заряд может появиться только на поверхности проводника в местах соприкосновения с другими проводниками, а также там, где проводник имеет неоднородности.

№ слайда 26 10.4. Сторонние силы и ЭДС Для того, чтобы поддерживать ток достаточно длительно
Описание слайда:

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 потенциалом – подводить электрические заряды. Т.е. необходим круговорот зарядов.

№ слайда 27 Поэтому в замкнутой цепи, наряду с Поэтому в замкнутой цепи, наряду с нормальным
Описание слайда:

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 возрастания потенциала, т.е. против сил электрического поля

№ слайда 28 Перемещение заряда на этих Перемещение заряда на этих Участках возможно лишь с п
Описание слайда:

Перемещение заряда на этих Перемещение заряда на этих Участках возможно лишь с помощью сил неэлектрического происхождения (сторонних сил): химические процессы, диффузия носителей заряда, вихревые электрические поля. Аналогия: насос, качающий воду в водонапорную башню, действует за Счет негравитационных сил (электромотор).

№ слайда 29 Сторонние силы можно Сторонние силы можно характеризовать работой, которую они с
Описание слайда:

Сторонние силы можно Сторонние силы можно характеризовать работой, которую они совершают над перемещающимися по замкнутой цепи зарядами

№ слайда 30 Величина, равная работе сторонних сил Величина, равная работе сторонних сил по п
Описание слайда:

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: (7.4.1)

№ слайда 31 Стороннюю силу, действующую на заряд, можно представить в виде: Стороннюю силу,
Описание слайда:

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.

№ слайда 32 Работа сторонних сил на участке 1 – 2: Работа сторонних сил на участке 1 – 2: То
Описание слайда:

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)

№ слайда 33 Циркуляция вектора напряженности сторонних сил равна Э.Д.С., действующей в замкн
Описание слайда:

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 замкнутой цепи (алгебраической сумме ЭДС). При этом необходимо помнить, что поле сторонних сил не является потенциальным, и к нему нельзя применять термин разность потенциалов или напряжение.

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru