Постоянный ток - презентация, доклад, проект скачать

Нажмите для полного просмотра!

Содержание ▲

Вы можете ознакомиться и скачать презентацию на тему Постоянный ток. Доклад-сообщение содержит 34 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

Описание слайда:

Лекция 7 Постоянный электрический ток. Понятие об электрическом токе .

Слайд 2

Описание слайда:

Электрический ток Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов. Изменение электрического поля передается вдоль проводов со скоростью распространения электромагнитной волны – (3·108 м/с). Поэтому движение электронов под действием внешнего поля возникает на всем протяжении провода практически одновременно с подачей сигнала.

Слайд 3

Описание слайда:

Условия появления и существования тока проводимости: Наличие в среде свободных носителей заряда, т.е. заряженных частиц, способных перемещаться. В металле это электроны проводимости; в электролитах – положительные и отрицательные ионы; в газах – положительные, отрицательные ионы и электроны.

Слайд 4

Описание слайда:

– сила тока численно равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени. – сила тока численно равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени. В СИ: [1А = 1Кл / 1с]. Движение носителей заряда одного знака эквивалентно движению носителей противоположного знака в противоположном направлении. Если ток создается двумя видами носителей:

Слайд 5

Описание слайда:

Слайд 6

Описание слайда:

Слайд 7

Описание слайда:

Классическая электронная теория проводимости в 1900 году немецкий ученый П. Друде на основе гипотезы о существовании свободных электронов в металлах создал электронную теорию проводимости металлов. Эта теория получила развитие в работах голландского физика Х. Лоренца и носит название классической электронной теории. Согласно этой теории, электроны в металлах ведут себя как электронный газ, во многом похожий на идеальный газ. Электронный газ заполняет пространство между ионами, образующими кристаллическую решетку металла

Слайд 8

Описание слайда:

Газ свободных электронов в кристаллической решетке металла. Показана траектория одного из электронов.

Слайд 9

Описание слайда:

средняя скорость упорядоченного движения электронов в металлических проводниках на много порядков меньше средней скорости их теплового движения Малая скорость дрейфа не противоречит опытному факту, что ток во всей цепи постоянного тока устанавливается практически мгновенно. Замыкание цепи вызывает распространение электрического поля со скоростью c = 3·108 м/с. В классической электронной теории металлов предполагается, что движение электронов подчиняется законам механики Ньютона. В этой теории пренебрегают взаимодействием электронов между собой, а их взаимодействие с положительными ионами сводят только к соударениям. Предполагается также, что при каждом соударении электрон передает решетке всю накопленную в электрическом поле энергию и поэтому после соударения он начинает движение с нулевой дрейфовой скоростью.

Слайд 10

Описание слайда:

Электродвижущая сила. Сторонние силы. Для существования постоянного тока необходимо наличие в цепи устройства, которое создает и поддерживает разность потенциалов φ за счет работы сил неэлектрического происхождения. Такие устройства называются источниками тока (генераторы – преобразуется механическая энергия; аккумуляторы – энергия химической реакции между электродами и электролитом). Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами.

Слайд 11

Описание слайда:

Физическая природа сторонних сил Механическая Химическая Световая Магнитная Электролиз водного раствора хлорида меди

Слайд 12

Описание слайда:

Первый химический источник тока был изобретён итальянским учёным Алессандро Вольта в 1800 году. Это был элемент Вольта — сосуд с солёной водой с опущенными в него цинковой и медной пластинками, соединенными проволокой. Затем учёный собрал батарею из этих элементов, которая впоследствии была названа Вольтовым столбом

Слайд 13

Описание слайда:

Слайд 14

Описание слайда:

Литий-ионный аккумулятор (Li-ion) — тип электрического аккумулятора, широко распространённый в современной бытовой электронной технике. В настоящее время это самый популярный тип аккумуляторов в таких устройствах как сотовые телефоны, ноутбуки, цифровые фотоаппараты. Более совершенная конструкция литий-ионного аккумулятора называется литий-полимерным аккумулятором. Первый литий-ионный аккумулятор разработала корпорация Sony в 1991 году.

Слайд 15

Описание слайда:

Сторонние силы. Электродвижущая сила. Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов. Электродвижущая сила (э.д.с. – E) – физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда

Слайд 16

Описание слайда:

Напряжение на участке цепи- величина, численно равная работе, совершаемой полем электростатических и сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда на этом участке цепи

Слайд 17

Описание слайда:

Закон Ома для однородного участка цепи Однородным называется участок цепи не содержащий источника э.д.с. Закон Ома в интегральной форме Закон Ома в дифференциальной форме σ = 1/ρ – удельная электропроводимость, [сименс на метр, См/м].

Слайд 18

Описание слайда:

Закон Ома не является универсальной связью между током и напряжением. а)Ток в газах и полупроводниках подчиняется закону Ома только при небольших U. б)Ток в вакууме подчиняется закону . Богуславского-Лэнгмюра (закон 3/2): I ~ U 3/2. в) в дуговом разряде – при увеличении тока напряжение падает, что обусловлено зависимостью сопротивления от тока.

Слайд 19

Описание слайда:

Закон Ома В СИ сопротивление R измеряется в Омах [1Ом = 1В / 1А]. Величина R зависит от формы и размеров проводника, а также от свойств материала, из которого он сделан. Для цилиндрического проводника : где ρ – удельное электрическое сопротивление [Ом·м], для металлов его величина порядка 10–8 Ом·м.

Слайд 20

Описание слайда:

Сопротивление проводника зависит от его температуры: Сопротивление проводника зависит от его температуры: α – температурный коэффициент сопротивления, для чистых металлов (при не очень низких температурах α ≈ 1 / 273 К-1, ρ0, R0 – соответственно удельное сопротивление и сопротивление проводника при t = 0 oC. Такая зависимость ρ(t) объясняется тем, что с ростом температуры интенсивность хаотического движения положительных ионов кристаллической решетки увеличивается, направленное движение электронов тормозится .

Слайд 21

Описание слайда:

Сверхпроводимость Явление открыто датским физиком Х. Каммерлинг-Оннесом в 1911 году. При некоторой определенной температуре Tкр, различной для разных веществ, удельное сопротивление скачком уменьшается до нуля. Tкр у ртути равна 4,1 К, у алюминия 1,2 К, у олова 3,7 К. Сверхпроводимость наблюдается не только у элементов, но и у многих химических соединений и сплавов. Например, соединение ниобия с оловом (Ni3Sn) имеет критическую температуру 18 К. Некоторые вещества, переходящие при низких температурах в сверхпроводящее состояние, не являются проводниками при обычных температурах. В то же время такие «хорошие» проводники, как медь и серебро, не становятся сверхпроводниками при низких температурах.

Слайд 22

Описание слайда:

Вещества в сверхпроводящем состоянии обладают исключительными свойствами. Практически наиболее важным их них является способность длительное время (многие годы) поддерживать без затухания электрический ток, возбужденный в сверхпроводящей цепи. Классическая электронная теория не способна объяснить явление сверхпроводимости. Объяснение механизма этого явления было дано только через 60 лет после его открытия на основе квантово-механических представлений.

Слайд 23

Описание слайда:

в 1986 году было обнаружено у одного сложного керамического соединения Tкр = 35 K. Уже в 1987 году физики сумели создать новую керамику с критической температурой 98 К, превышающей температуру жидкого азота (77 К). Явление перехода веществ в сверхпроводящее состояние при температурах, превышающих температуру кипения жидкого азота, было названо высокотемпературной сверхпроводимостью. В 1988 году было создано керамическое соединение на основе элементов Tl–Ca–Ba–Cu–O с критической температурой 125 К. В настоящее время ведутся интенсивные работы по поиску вещества переходящего в сверхпроводящее состояние при комнатной температуре. Если это произойдет, это будет настоящей революцией в науке, технике и вообще в жизни людей.

Слайд 24

Описание слайда:

Магнит, поднятый над высокотемпературным сверхпроводником, охлажденным жидким азотом ( 77 К)

Слайд 25

Описание слайда:

Электрические кабели для ускорителей в CERN: сверху обычные кабели , внизу — сверхпроводящие для Большого адронного коллайдера.

Слайд 26

Описание слайда:

Закон Ома для замкнутой цепи Если цепь замкнутая, то φ1 = φ2.

Слайд 27

Описание слайда:

Закон Ома ● Последовательное соединение. R = R1 +R2 +…+Rn. ● Параллельное соединение.

Слайд 28

Описание слайда:

Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца При соударении свободных электронов с ионами кристаллической решетки они передают им избыток кинетической энергии, которую приобретают при движении в электрическом поле. В результате этих соударений амплитуда колебаний ионов около узлов кристаллической решетки увеличивается (тепловое движение ионов становится более интенсивным). Следовательно, проводник нагревается: температура – мера интенсивности хаотического движения атомов и молекул. Выделившееся тепло Q равно работе тока A.

Слайд 29

Описание слайда:

Закон Джоуля-Ленца Однородный участок цепи. Выделившееся тепло Q равно работе тока A.

Слайд 30

Описание слайда:

Законы Кирхгофа Используются для расчета разветвленных цепей постоянного тока. Неразветвленная электрическая цепь – цепь, в которой все элементы цепи соединены последовательно. Элемент электрической цепи – любое устройство, включенное в электрическую цепь. Узел электрической цепи – точка разветвленной цепи, в которой сходится более двух проводников. Ветвь разветвленной электрической цепи – участок цепи между двумя узлами.

Слайд 31

Описание слайда:

Первый закон Кирхгофа (следствие закона сохранения заряда): алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю. Первый закон Кирхгофа (следствие закона сохранения заряда): алгебраическая сумма сил токов, сходящихся в узле, равна нулю. Пример: I1 + I2 – I3 – I4 = 0.

Слайд 32

Описание слайда:

Второй закон Кирхгофа (обобщенный закон Ома): в любом замкнутом контуре алгебраическая сумма произведений сил токов Ii на сопротивление соответствующих участков Ri этого контура равна алгебраической сумме э.д.с.,действующих в контуре.

Слайд 33

Описание слайда:

Второй закон Кирхгофа Ток считается положительным, если его направление совпадает с условно выбранным направлением обхода контура. Э.д.с. считается положительной, если направление обхода происходит от – к + источника тока, т.е. э.д.с. создает ток, совпадающий с направлением обхода.

Слайд 34

Описание слайда:

Контрольные вопросы По проводнику сопротивлением 30 Ом за время 40 с прошел заряд 5 Кл. Найти напряжение приложенное к концам проводника. Лампочка мощностью 60 Вт питается от сети напряжением 200 В. Найти силу тока, протекающего через лампочку.

Теги Постоянный

Похожие презентации