Цель работы: Изучить режим работы источника постоянного тока. Приборы и принадлежности
жүктеу/скачать 297,5 Kb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- Приборы и принадлежности
|
Лабораторная работа 3.4 ИЗУЧЕНИЕ РЕЖИМА РАБОТЫ ИСТОЧНИКА ПОСТОЯННОГО ТОКА. Цель работы: Изучить режим работы источника постоянного тока. Приборы и принадлежности: источник постоянного тока, миллиамперметр, вольтметр, реостат, постоянное сопротивление, ключи. Краткая теория. Э. Д. С. источника. Зависимость тока от внешнего сопротивления. Рассмотрим два заряженных проводника 1 и 2 (рис. 1). Потенциалы их соответственно равны φ1 и φ2 . ( φ1> φ2). Следовательно, потенциальная энергия зарядов на проводнике 1 больше чем на проводнике 2. Если их соединить проводником a b, по нему потечет ток от а к b (имеется ввиду техническое направление тока). Ток прекратится, когда потенциалы проводников сравниваются. Избыточная энергия зарядов выделятся в виде теплоты. Чтобы поддерживать ток в проводнике в течение длительного времени, необходимо непрерывно отводить заряды от конца с меньшим потенциалом и подводить их к концу с большим потенциалом (рис.2). Для этого зарядам нужно сообщит некоторую дополнительную энергию. Силы электростатического поля обеспечивают движение положительных зарядов от точек поля с большим потенциалом к меньшему, но не могут переместить в обратном направлении. Обеспечить непрерывное движение зарядов по замкнутой цепи можно, если в ней будут участки, на которых перенос зарядов будет проходить в направлении потенциала, т.е. против сил электростатического поля. Перемещение зарядов на таких участках лишь посредством сил не электростатического происхождения. Они получили название сторонних сил. Природа сторонних сил может быть различной. Для создания участков, на которых действуют сторонние силы, в электрическую цепь включаются источники тока. Источники тока служат для преобразования неэлектрической энергии в электрическую. В гальванических элементах и аккумуляторах, например, в электрическую энергию превращается энергия, которая выделяется при химических реакциях. В термоэлементах тепловая энергия превращается в электрическую. На гидро и тепловых электростанциях механическая энергия воды или тепловая энергия топлива ряда превращений преобразуется в электрическую. Каждый источник тока характеризуется своей электродвижущей силой (э.д.с.). Хотя исторически в названии сохранилось слово «сила», на самом деле э.д.с.- энергетическая характеристика источника. Электродвижущей силой источника ( ) называется величина, численно равная работе сторонних сил (Аст) по перемещению единичного положительного заряда по замкнутой цепи.. В системе СИ э.д.с. измеряется в вольтах. (1) Работа сторонних сил (энергия расходуемая источником) равна: (2) где, -сила тока, -время протекания тока. Рассмотрим электрическую цепь, состоящую из источника тока, замкнутого проводником (рис.3) э.д.с. источника равна . Сопротивление проводника, замыкающего источник обозначим через назовем внешним сопротивлением. Источник, в свою очередь также обладает сопротивлением r, которого назовем внутренним сопротивлением. В замкнутой цепи происходят следующие превращения энергии: а) неэлектрическая энергия превращается в электрическую и численно равна работе сторонних сил; б) при прохождении тока электрическая энергия в данной цепи превращается в тепловую энергию, численно равную работе электрических сил. Теплота будет выделяться как во внешней цепи, так и внутри источника. Поэтому, на основании закона Джоуля-Ленца можем записать По закону сохранения энергии количество выделяющейся теплоты, Q равна энергии, затраченной источником . Поэтому (3) жүктеу/скачать 297,5 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|