PPt4Web Хостинг презентаций

Главная / Физика / Закон Ома для участка цепи
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: Закон Ома для участка цепи


Скачать эту презентацию

Презентация на тему: Закон Ома для участка цепи


Скачать эту презентацию



№ слайда 1 Лекция 11. Закон Ома 11.1. Закон Ома для неоднородного участка цепи. 11.2. Закон
Описание слайда:

Лекция 11. Закон Ома 11.1. Закон Ома для неоднородного участка цепи. 11.2. Закон Ома в дифференциальной форме. 11.3. Работа и мощность. Закон Джоуля–Ленца. 11.4. КПД источника тока. 11.5. Закон Кирхгофа. 900igr.net

№ слайда 2 11.1. Закон Ома для неоднородного участка цепи Один из основных законов электрод
Описание слайда:

11.1. Закон Ома для неоднородного участка цепи Один из основных законов электродинамики был открыт в 1822 г. немецким учителем физики Георгом Омом. Он установил, что сила тока в проводнике пропорциональна разности потенциалов:

№ слайда 3 Георг Симон Ом (1787 – 1854) – немецкий физик. В 1826 г. Ом открыл свой основной
Описание слайда:

Георг Симон Ом (1787 – 1854) – немецкий физик. В 1826 г. Ом открыл свой основной закон электрической цепи. Этот закон не сразу нашел признание в науке, а лишь после того, как Э. X. Ленц, Б. С. Якоби, К. Гаусс, Г. Кирхгоф и другие ученые положили его в основу своих исследований. Именем Ома была названа единица электрического сопротивления (Ом). Ом вел также исследования в области акустики, оптики и кристаллооптики.

№ слайда 4 Рассмотрим неоднородный участок цепи, участок, содержащий источник ЭДС (т.е. уча
Описание слайда:

Рассмотрим неоднородный участок цепи, участок, содержащий источник ЭДС (т.е. участок, где действуют неэлектрические силы). Напряженность поля в любой точке цепи равна векторной сумме поля кулоновских сил и поля сторонних сил:

№ слайда 5 Величина, численно равная работе по переносу единичного положительного заряда су
Описание слайда:

Величина, численно равная работе по переносу единичного положительного заряда суммарным полем кулоновских и сторонних сил на участке цепи (1 – 2), называется напряжением на этом участке U12

№ слайда 6 т.к. , или , тогда (11.1.2)
Описание слайда:

т.к. , или , тогда (11.1.2)

№ слайда 7 Напряжение на концах участка цепи совпадает с разностью потенциалов только в слу
Описание слайда:

Напряжение на концах участка цепи совпадает с разностью потенциалов только в случае, если на этом участке нет ЭДС, т.е. на однородном участке цепи. Запишем обобщенный закон Ома для участка цепи содержащей источник ЭДС: (11.1.3)

№ слайда 8 Обобщенный закон Ома выражает закон сохранения энергии применительно к участку ц
Описание слайда:

Обобщенный закон Ома выражает закон сохранения энергии применительно к участку цепи постоянного тока. Он в равной мере справедлив как для пассивных участков (не содержащих ЭДС), так и для активных.

№ слайда 9 В электротехнике часто используют термин падение напряжения – изменение напряжен
Описание слайда:

В электротехнике часто используют термин падение напряжения – изменение напряжения вследствие переноса заряда через сопротивление

№ слайда 10 В замкнутой цепи: ; или где ; r – внутреннее сопротивление активного участка цеп
Описание слайда:

В замкнутой цепи: ; или где ; r – внутреннее сопротивление активного участка цепи Тогда закон Ома для замкнутого участка цепи, содержащего источник ЭДС запишется в виде (11.1.1)

№ слайда 11 Закон Ома для замкнутого участка цепи, содержащего источник ЭДС
Описание слайда:

Закон Ома для замкнутого участка цепи, содержащего источник ЭДС

№ слайда 12 11.2. Закон Ома в дифференциальной форме Закон Ома в интегральной форме для одно
Описание слайда:

11.2. Закон Ома в дифференциальной форме Закон Ома в интегральной форме для однородного участка цепи (не содержащего ЭДС) (11.2.1) Для однородного линейного проводника выразим R через ρ: (11.2.2) ρ – удельное объемное сопротивление; [ρ] = [Ом·м].

№ слайда 13 Найдем связь между и в бесконечно малом объеме проводника – закон Ома в дифферен
Описание слайда:

Найдем связь между и в бесконечно малом объеме проводника – закон Ома в дифференциальной форме.

№ слайда 14 В изотропном проводнике (в данном случае с постоянным сопротивлением) носители з
Описание слайда:

В изотропном проводнике (в данном случае с постоянным сопротивлением) носители зарядов движутся в направлении действия силы, т.е. вектор плотности тока и вектор напряженности поля коллинеарны

№ слайда 15 Исходя из закона Ома (11.2.1), имеем: А мы знаем, что . Отсюда можно записать (1
Описание слайда:

Исходя из закона Ома (11.2.1), имеем: А мы знаем, что . Отсюда можно записать (11.2.3) это запись закона Ома в дифференциальной форме. Здесь – удельная электропроводность.

№ слайда 16 Плотность тока можно выразить через заряд электрона е, количество зарядов n и др
Описание слайда:

Плотность тока можно выразить через заряд электрона е, количество зарядов n и дрейфовую скорость : Обозначим , тогда ; (11.2.4)

№ слайда 17 Теперь, если удельную электропроводность σ выразить через е, n и b: то вновь пол
Описание слайда:

Теперь, если удельную электропроводность σ выразить через е, n и b: то вновь получим выражение закона Ома в дифференциальной форме:

№ слайда 18 11.3. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца Рассмотрим произвольный участ
Описание слайда:

11.3. Работа и мощность тока. Закон Джоуля – Ленца Рассмотрим произвольный участок цепи, к концам которого приложено напряжение U. За время dt через каждое сечение проводника проходит заряд При этом силы электрического поля, действующего на данном участке, совершают работу: Общая работа:

№ слайда 19 Разделив работу на время, получим выражение для мощности: (11.3.1) Полезно вспом
Описание слайда:

Разделив работу на время, получим выражение для мощности: (11.3.1) Полезно вспомнить и другие формулы для мощности и работы: (11.3.2) (11.3.3) В 1841 г. манчестерский пивовар Джеймс Джоуль и в 1843 г. петербургский академик Эмилий Ленц установили закон теплового действия электрического тока.

№ слайда 20 Джоуль Джеймс Пресскотт (1818 – 1889) – английский физик, один из первооткрывате
Описание слайда:

Джоуль Джеймс Пресскотт (1818 – 1889) – английский физик, один из первооткрывателей закона сохранения энергии. Первые уроки по физике ему давал Дж. Дальтон, под влиянием которого Джоуль начал свои эксперименты. Работы посвящены электромагнетизму, кинетической теории газов. Ленц Эмилий Христианович (1804 – 1865) – русский физик. Основные работы в области электромагнетизма. В 1833 г. установил правило определения электродвижущей силы индукции (закон Ленца), а в 1842 г. (независимо от Дж. Джоуля) – закон теплового действия электрического тока (закон Джоуля-Ленца). Открыл обратимость электрических машин. Изучал зависимость сопротивление металлов от температуры. Работы относятся также к геофизике.

№ слайда 21 При протекании тока, в проводнике выделяется количество теплоты: (11.3.4) Если т
Описание слайда:

При протекании тока, в проводнике выделяется количество теплоты: (11.3.4) Если ток изменяется со временем: Это закон Джоуля – Ленца в интегральной форме.

№ слайда 22 Отсюда видно, что нагревание происходит за счет работы, совершаемой силами поля
Описание слайда:

Отсюда видно, что нагревание происходит за счет работы, совершаемой силами поля над зарядом. Соотношение (11.3.4) имеет интегральный характер и относится ко всему проводнику с сопротивлением R, по которому течет ток I. Получим закон Джоуля-Ленца в локальной - дифференциальной форме, характеризуя тепловыделение в произвольной точке.

№ слайда 23 Тепловая мощность тока в элементе проводника Δl, сечением ΔS, объемом равна: Уде
Описание слайда:

Тепловая мощность тока в элементе проводника Δl, сечением ΔS, объемом равна: Удельная мощность тока

№ слайда 24 Согласно закону Ома в дифференциальной форме , получим закон Джоуля - Ленца в ди
Описание слайда:

Согласно закону Ома в дифференциальной форме , получим закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме, характеризующий плотность выделенной энергии. Так как выделенная теплота равна работе сил электрического поля то мы можем записать для мощности тока: (11.3.2)

№ слайда 25 Мощность, выделенная в единице объема проводника . Приведенные формулы справедли
Описание слайда:

Мощность, выделенная в единице объема проводника . Приведенные формулы справедливы для однородного участка цепи и для неоднородного.

№ слайда 26 11.4. КПД источника тока Рассмотрим элементарную электрическую цепь, содержащую
Описание слайда:

11.4. КПД источника тока Рассмотрим элементарную электрическую цепь, содержащую источник ЭДС с внутренним сопротивлением r, и внешним сопротивлением R

№ слайда 27 КПД всегда определяем как отношение полезной работы к затраченной: (11.4.1)
Описание слайда:

КПД всегда определяем как отношение полезной работы к затраченной: (11.4.1)

№ слайда 28 Полезная работа – мощность, выделяемая на внешнем сопротивлении R в единицу врем
Описание слайда:

Полезная работа – мощность, выделяемая на внешнем сопротивлении R в единицу времени. По закону Ома имеем: тогда

№ слайда 29 Таким образом, имеем, что при но при этом ток в цепи мал и полезная мощность мал
Описание слайда:

Таким образом, имеем, что при но при этом ток в цепи мал и полезная мощность мала. Вот парадокс – мы всегда стремимся к повышенному КПД, а в данном случае нам это не приносит пользы. Найдем условия, при которых полезная мощность будет максимальна. Для этого нужно, чтобы

№ слайда 30 Это возможно при R = r
Описание слайда:

Это возможно при R = r

№ слайда 31 В выражении (11.4.2) , , следовательно, должно быть равно нулю выражение в квадр
Описание слайда:

В выражении (11.4.2) , , следовательно, должно быть равно нулю выражение в квадратных скобках, т.е. r = R. При этом условии выделяемая мощность максимальна, а КПД равен 50%.

№ слайда 32 11.5. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей Расчет разветвленных цепей с помо
Описание слайда:

11.5. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей Расчет разветвленных цепей с помощью закона Ома довольно сложен. Эта задача решается более просто с помощью двух правил немецкого физика Г. Кирхгофа (1424 – 1443).

№ слайда 33 Первое правило Кирхгофа утверждает, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в
Описание слайда:

Первое правило Кирхгофа утверждает, что алгебраическая сумма токов, сходящихся в любом узле цепи равна нулю: 11.5.1) (узел – любой участок цепи, где сходятся более двух проводников)

№ слайда 34 В случае установившегося постоянного тока в цепи ни в одной точке проводника, ни
Описание слайда:

В случае установившегося постоянного тока в цепи ни в одной точке проводника, ни на одном из его участков не должны накапливаться электрические заряды Токи, сходящиеся к узлу, считаются положительными:

№ слайда 35 Второе правило Кирхгофа (обобщение закона Ома для разветвленной цепи). Складывая
Описание слайда:

Второе правило Кирхгофа (обобщение закона Ома для разветвленной цепи). Складывая получим:

№ слайда 36 В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма произведения т
Описание слайда:

В любом замкнутом контуре электрической цепи алгебраическая сумма произведения тока на сопротивление равна алгебраической сумме ЭДС, действующих в этом же контуре. Обход контуров осуществляется по часовой стрелке, если направление обхода совпадает с направлением тока, то ток берется со знаком «плюс».

№ слайда 37 ВОТ И ЛЕКЦИИ КОНЕЦ, А КТО СЛУШАЛ – МОЛОДЕЦ!!!
Описание слайда:

ВОТ И ЛЕКЦИИ КОНЕЦ, А КТО СЛУШАЛ – МОЛОДЕЦ!!!

Скачать эту презентацию


Презентации по предмету
Презентации из категории
Лучшее на fresher.ru