Електродинамика - основния раздел на теорията на електричеството, което изследва явлението и процесите, свързани с движението на електрически заряди или таксуват макроскопски органи.
Важна концепция е концепцията за електродинамика електрически ток.
Електрическият ток, се нарича нормалното придвижване на електрически заряди.
Текущ може да протече в газове, течности и твърди вещества.
Текущ поради нареди движение на свободните заряди, наречен проводимост ток (ток в метали, полупроводници, електролити и газове).
Токът резултат от подредени макроскопска движението на заредените тела (прах, капки) се нарича конвекция.
В бъдеще ние ще разгледаме само най-проводни течения.
За възникването и съществуването на тока, необходима за задоволяване на 2 условия:
1) присъствието в средата на свободни носители, могат да се движат в рамките на цялата среда:
с метали и полупроводници - електрони;
в електролити - йони на двете знаци;
в газове - йони на знаци, така и електрони;
2) наличието в средата на електричното поле, енергията се консумира за нормалното придвижване на електрически заряди.
За текущата посока условно приемам посоката на движение на положителните заряди.
При липса на електрическо поле всички носители изпълняват случаен топлинна движение, скоростта на които зависи от масата на частиците и температурата
Напрегнатостта на електрическото поле се отчита текущата носител допълнително поръчан скорост на движение а когато се наслагва върху хаотичното движение нареди движение с висока скорост. По този начин, в метали, проводни електрони, без да спира неговото случайно движение, бавно "дрейф" поле по протежение на проводника с висока скорост. т.е. доста бавно. Въпреки това, тази скорост няма връзка с текущата скорост на разпространение по проводника. Електрическа схема настъпва промяна на посоката на електрони, което причинява електромагнитна вълна размножителен по веригата. Скоростта на тази вълна е скоростта на разпространение по проводника.
Количественият характеристика е текущата тока - скаларна физическо количество, равно на съотношението на заряда. минаваща през напречното сечение за малък период от време. на размера на междината
Целият заряд преминал през времето тона през напречното сечение на проводника може да се определи, като интеграл:
Сегашната силата и посоката, в която не се променя с течение на времето се нарича постоянен. DC:
т.е. DC мощност е числено равна на таксата, минаваща през напречното сечение за единица време. В този случай:
1А - постоянен ток, преминаващ през два безкрайно дълги успоредни проводници, разположени във вакуум на разстояние 1 m един от друг и сътрудничество със силата на 2 х 10 -7 Н на метър от тяхната дължина. Взаимодействие проводници, дължащи се на магнитни полета, генерирани от тези токове.
Електрически ток могат да бъдат разпределени в напречното сечение на проводника е неравномерно. Сегашното разпределение се определя от плътността на тока:
Плътността на тока е числено равно на съотношението на ток през елемент повърхност малък нормална (т.е. перпендикулярно) на посоката на движение на такси за големината на зоната на този елемент.
Vector има същата посока с вектора на средната скорост на движение подредени на положителни носители.
Знаейки, във всяка точка на проводника, аз може да се намери чрез всяко напречно сечение на проводника:
DC:
т.е. плътност е числено равно на текущата сила DC преминаващ през единица площ на напречното сечение на проводника, перпендикулярна на посоката на тока.
Нека да изразят силата и плътността на постоянен ток чрез високата скорост на поръчаното движението на обвиненията.
таксува изминалото време тона през напречното сечение на проводника, е
където Е = 1,6 х 10 -19 Cl - електрически заряд,
N - брой на свободни електрони, преминаващи през време на време т напречно сечение на проводника.
За да се определи N разгледа проводник с цилиндрична форма с напречно сечение S и изолиране на него дължина част. т.е. - е пътят че електроните преминават през време т, движещи се под действие на електрическо поле. Както се вижда от фигурата, тези електрони, които в момента са в ляво на цилиндъра, чрез т достигне правилната основа. Следователно, през време Т от дясното база ще всички свободни електрони, съдържащи се вътре в цилиндъра под внимание, т.е.
при което - концентрацията на електрони,
Заместването (3) ® в (2) ® (1)
Когато две срещуположно зарежда потенциали J1 и J2 на проводника А и да се свърже тръбопровод С, в електрическо поле, електроните ще се движат в посока на DIA (т.е. в посока на ток ще ДСС), докато възможностите на точките А и В не ще бъде същата, след което токът ще спре.
Очевидно е, че за да се запази връзката DC трябва да бъде J1 на потенциалите и J2 не се е променило с течение на времето, независимо от факта, че всяка секунда от определен брой електрони отива от точка А и пристига в точка Б. За да направите това, трябва да има специално устройство - източник на ток , което ще се случи в рамките на непрекъснато разделяне на противоположни заряди отрицателни заряди и прехвърлени на проводник, положителните - до проводник W. проводниците а и в се наричат при същите полюсите на източника на ток.
Текущ източник - устройство, в рамките на които има непрекъснато отделяне на противоположни заряди и прехвърлянето им към съответните полюси на източник.
Очевидно е, че изключването на противоположни заряди се извършва под въздействието на произхода на не-електростатични сили (от електростатични сили, които водят към съединението с противоположен заряд). Тези сили се наричат трети страни сили.
Външни сили - това сила, не-електростатично произход, действащи по обвинения в рамките на източниците на ток и потенциалната разлика между носещите стълбове.
Природа външни сили в различни източници на енергия са различни: в галванични клетки силите, генерирани от енергията на химическа реакция между електроди и електролит; в електрически генератори работа външни сили се осъществява чрез механична енергия, изразходвано на въртене на генератора ротор и т.н.
Външни сили, движещи се електрически заряди вършат работа.
Физическо количество, равно на работата на външните сили по отношение на движението на един положителен заряд, наречен едн токът във веригата или на нейния сайт:
Тази работа се извършва от изразходваната енергия източник на енергия, т.нар EMF магнитуд д източник на ток.
EMF - скаларна. Ако няколко EMF акт в една верига те могат да бъдат положителни или отрицателни, т.е. едн - алгебрични стойност.
Да разгледаме схема част съдържа едн Е12; R - съпротивление на тази част, J1 и J2 - потенциалната разлика между нейните краища.
Работата по заплащане р движещ се в тази област на протича като Кулон и външни сили:
Както е известно от статично електричество, работят Кулон сили при преместване на заряд от точка J1-потенциала в точка J2 на потенциала определя от израза на най:
Физическо количество, равно на работата, извършена от електростатични и външни сили при преместване на единица положителен заряд над определена част от веригата се нарича напрежението върху тази част от веригата:
U12 = J1 - J2 + E12 - схема напрежение при неравномерно част.
Верига част, които са външни сили, т.е. съдържащ едн Той призова разнородни.
Зоната, която не действа външни сили, т.е. която не съдържа едн Тя се нарича хомогенна.
U12 = J1 - J2 - еднакво напрежение на частта на веригата е равен на потенциалната разлика между нейните краища.
Свързани статии