Параграф 36 ГДЗ Перишкін Іванов 8 клас (Фізика)

Фізичну величину, що дорівнює відношенню електричного заряду, що пройшов через поперечний переріз провідника, на час його руху, називають силою струму.

Позначимо силу струму буквою I, загальний електричний заряд q, час t. Тоді силу струму можна визначити за такою формулою: I=q/t

За одиницю сили струму приймають силу струму, коли відрізки двох паралельних провідників довжиною 1м взаємодіють із силою 2·10-7Н. Цю одиницю сили струму називають ампером (А)

Насправді силу струму в ланцюгу вимірюють амперметром. За принципом дії та влаштування амперметр схожий на гальванометр. Щоб розрізняти ці прилади, на шкалі амперметра ставлять літеру А. Амперметр, включений в електричний ланцюг, майже не змінює сили струму.

Включається амперметр у ланцюг так, що кінець одного провідника з'єднується з початком іншого. Таке включення називають послідовним. Клему амперметра зі знаком «+» треба з'єднувати з дротом, що йде від позитивного полюса джерела струму. При цьому заряд, що проходить через будь-який поперечний переріз провідника в одиницю часу, однаковий, оскільки ніде заряд не накопичується. Тому амперметр можна включати до будь-якої ділянки послідовного ланцюга.

2. Через спіраль електроплитки за 2 хвилини пройшов електричний заряд 600 Кл. Яка сила струму у спіралі?

3. Через поперечний переріз провідника за 2 с проходить 6 • 10^19електронів. Яка сила струму у провіднику?

4.Скільки часу триває пуск стартера автомобіля, якщо при силі струму 100 А за цей час у ланцюзі стартера протікає електричний заряд 1000 Кл?

5. Як правильно підключити елементи електричної ціни (див. рис. 83) за зміни полярності підключення джерела струму?

6. Дві лампи послідовно з'єднані. Череву першу лампу за 1,5 хв пройшов електричний заряд 90 Кл. Знайдіть силу струму через другу лампу.

7. Який електричний заряд проходить через поперечний переріз провідника за 1 с при силі струму 1 мА? Скільки електронів повинне проходити через цей переріз за 1 с, щоб створити таку силу струму?

*Цитування завдання з посиланням на підручник проводиться виключно з метою для кращого розуміння розбору рішення завдання. 8 perishkin_ivanov8 36

Формула сили струму

Електричним струмом називають упорядкований рух носіїв зарядів. У металах такими є електрони, негативно заряджені частинки із зарядом, рівним елементарному заряду. Напрямком струму вважають напрямок руху позитивно заряджених частинок.

Силою струму (струмом) через деяку поверхню S називають скалярну фізичну величину, яку позначають I, рівну:

де q - заряд, що проходить крізь поверхню S, t - час проходження заряду. Вираз (1) визначає величину сили струму на момент часу t (миттєве значення величини сили струму).

Деякі види сили струму

Струм має назву постійного, якщо його сила і напрямок з часом не змінюються, тоді:

Формула (2) показує, що сила постійного струму дорівнює заряду, що проходить крізь поверхню S в одиницю часу.

Якщо струм є змінним, то виділяють миттєву силу струму (1), амплітудну силу струму та ефективну силу струму. Ефективною величиною сили змінного струму (I_eff) називають таку силу постійного струму, яка виконає роботу рівну роботі змінного струму протягом одного періоду (T):

Якщо змінний струм можна подати як синусоїдальний:

то I_m - Амплітуда сили струму ($ \ omega $ - Частота сили змінного струму).

Щільність струму

Розподіл електричного струму за перерізом провідника характеризують вектором щільності струму ($\bar$). При цьому:

де $\alpha$ - кут між векторами $bar $ і $bar $ ( $ bar $ - нормаль до елемента поверхні dS), j_n – проекція вектора густини струму на напрямок нормалі ($\bar$).

Сила струму у провіднику визначається за допомогою формули:

де інтегрування у виразі (6) проводиться по всьому поперечному перерізі провідника S ($\alpha \equiv 0$)

Для постійного струму маємо:

Якщо розглядати два провідники з перерізами S₁ та S₂ і постійними струмами, то виконується співвідношення:

Сила струму у з'єднаннях провідників

При послідовному з'єднанні провідників сила струму у кожному їх однакова:

При паралельному з'єднанні провідників сила струму (I) обчислюється як сума струмів у кожному провіднику (I_i):

Закон Ома

Сила струму входить до одного з основних законів постійного струму – закон Ома (для ділянки ланцюга):

де $varphi_$ - $varphi_$ - різниця потенціалів на кінцях, що розглядається ділянки, $ Varepsilon $ - ЕРС джерела, який входить в ділянку ланцюга, R - опір ділянки ланцюга.

Одиниці виміру сили струму

Основною одиницею вимірювання сили струму у системі СІ є: [I]=A(ампер)=Кл/с

Приклади розв'язання задач

Завдання. Який заряд (q) проходить через поперечний переріз провідника за проміжок часу від t₁=2c до t₂=6c, якщо сила струму змінюється відповідно до рівняння: I=2+t, де сила струму в амперах, час у секундах?

Рішення. За основу розв'язання задачі приймемо визначення миттєвої сили струму:

У такому разі заряд, який проходить через поперечний переріз провідника, дорівнює:

Підставимо у вираз (1.2) рівняння для сили струму з умов задачі, візьмемо до уваги межі зміни ділянки часу:

Відповідь. q=24 Кл

Warning: file_put_contents(./students_count.txt): failed to open stream: Permission denied in /var/www/webmath-q2ws/data/www/webmath.ru/poleznoe/guide_content_banner.php on line 20

Ми допомогли вже 4451 учням та студентам здати роботи від вирішення завдань до дипломних на відмінно! Дізнайся вартість своєї роботи за 15 хвилин!

Завдання. Плоский конденсатор складений із двох квадратних пластин зі стороною A, що знаходяться на відстані dдруг від одного. Цей конденсатор підключений до джерела постійної напруги U. Конденсатор занурюють у посудину з гасом (пластини вертикальні конденсатора) зі швидкістю v=const. Яка сила струму, яка буде текти по проводах, що підводять в описаному вище процесі. Вважати, що діелектрична проникність гасу дорівнює $varepsilon$.

Рішення. Основою для розв'язання задачі стане формул для обчислення сили струму виду:

При зануренні в гас на глибину описаної вище системи ми отримуємо два конденсатори, з'єднаних паралельно (над гасом і в гасі) рис. 2. Для такої системи конденсаторів напруга на кожному з них однакова, тому рівняння для зміни заряду під час руху зручно шукати у вигляді:

Місткість при паралельному з'єднанні конденсаторів дорівнює:

Формула для розрахунку ємностей C₁ та C₂ плоских конденсаторів має вигляд:

де $\varepsilon_$ – електрична постійна, змінною величиною при зануренні системи в гас є площа обкладок S:

$$S_=A \cdot v \cdot t; S_=A \cdot(A-v t)$$

З виразів (2.4), (2.5) та умов завдання маємо:

Тоді підставивши dC формулу для сили струму (2.1) отримуємо:

Відповідь. $I=\frac U A(\varepsilon-1)$