🗊Презентация Постоянный электрический ток. Причины электрического тока

Категория: Физика
Нажмите для полного просмотра!
Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №1Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №2Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №3Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №4Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №5Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №6Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №7Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №8Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №9Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №10Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №11Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №12Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №13Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №14Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №15Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №16Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №17Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №18Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №19Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №20Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №21Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №22Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №23Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №24Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №25Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №26Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №27Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №28Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №29Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №30Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №31Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №32Постоянный электрический ток. Причины электрического тока, слайд №33
Скачать

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Постоянный электрический ток. Причины электрического тока. Доклад-сообщение содержит 33 слайдов. Презентации для любого класса можно скачать бесплатно. Если материал и наш сайт презентаций Mypresentation Вам понравились – поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте в закладки в своем браузере.

Слайды и текст этой презентации

Слайд 1


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.
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.

Слайд 2


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.
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.

Слайд 3


И Где - объемная плотность заряда.
Описание слайда:
И Где - объемная плотность заряда.

Слайд 4


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.
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.

Слайд 5


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.
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.

Слайд 6


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)
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)

Слайд 7


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:
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:

Слайд 8


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.
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.

Слайд 9


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)
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)

Слайд 10


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)
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)

Слайд 11


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.
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.

Слайд 12


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 :
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 :

Слайд 13


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.
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.

Слайд 14


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

Слайд 15


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

Слайд 16


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)
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)

Слайд 17


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

Слайд 18


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.
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.

Слайд 19


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)
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)

Слайд 20


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 :
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 :

Слайд 21


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)
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)

Слайд 22


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.
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.

Слайд 23


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).
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).

Слайд 24


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:
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:

Слайд 25


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.
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.

Слайд 26


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.
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.

Слайд 27


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
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

Слайд 28


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).
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).

Слайд 29


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

Слайд 30


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)
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)

Слайд 31


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.
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.

Слайд 32


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)
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)

Слайд 33


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.
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

Похожие презентации
Mypresentation.ru
Загрузить презентацию