Электромагнитные явления (коды ОГЭ 3.1 — 3.10) | ОГЭ для VIP

Электромагнитные явления (коды ОГЭ 3.1 — 3.10)

ОГЛАВЛЕНИЕ Перейти к другим разделам: 2.1 - 2.11  …  3.11 - 3.20

Справочник по физике для ОГЭ.
Электромагнитные явления (коды ОГЭ 3.1 — 3.10).

СОДЕРЖАНИЕ:

3.1., 3.2. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов
3.3. Закон сохранения электрического заряда
3.4. Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды. Проводники и диэлектрики
3.5. Постоянный электрический ток. Действия электрического тока. Сила тока. Напряжение
3.6. Электрическое сопротивление. Удельное электрическое сопротивление
3.7. Закон Ома для участка электрической цепи. Последовательное соединение проводников. Параллельное соединение проводников. Смешанные соединения проводников
3.8. Работа и мощность электрического тока
3.9. Закон Джоуля – Ленца
3.10. Опыт Эрстеда. Магнитное поле прямого проводника с током. Линии магнитной индукции. Электромагнит


 


Вы смотрели Справочник по физики «Электромагнитные явления (коды ОГЭ 3.1 — 3.10)». Выберите дальнейшее действие:

OCR-текст раздела (только текст)
3.1., 3.2. Электризация тел. Два вида электрических зарядов. Взаимодействие электрических зарядов Заряд – скалярная физическая величина, являющаяся количественной мерой электромагнитного взаимодействия. Тело обладает электрическим зарядом, если мы знаем, что при определённых условиях оно может притягиваться к другим телам или отталкиваться от них. Существует два вида зарядов, которые условно называют положительными (например, заряд на стекле, потёртом о шёлк) и отрицательными (например, заряд на эбоните, потёртом о шерсть). Внимание! В процессе электризации переходить с одного тела на другое могут только электроны. Тело, с которого электроны уходят, заряжается положительно. Тело, на которое электроны перемещаются, заряжается отрицательно. Заряд тела положителен (+) – не хватает электронов; заряд тела отрицателен (–) – имеется избыток электронов. Одноимённо заряженные тела отталкиваются. Разноимённо заряженные тела притягиваются. Внимание! Если рассматривается взаимодействие заряженного тела с нейтральным телом, то возможны две ситуации: 1) нейтральное тело можно считать точечным; в этом случае взаимодействием можно пренебречь 2) нейтральное тело является протяжённым (нельзя считать точечным); в этом случае надо учитывать, что произойдёт смещение зарядов внутри нейтрального тела и всегда будет наблюдаться притяжение. Одноимённые Разноимённые Электризация – процесс сообщения телу электрического заряда. 1. Электризация при соприкосновении (трением, ударом, при ссыпании). Электроны переходят от тела В к телу А. 2. Электризация через влияние (электрическая индукция). Например, если поднести заряженную палочку к проводящему телу, не дотрагиваясь до него, а затем разделить тело на две части, то обе части будут заряжены противоположными по знаку зарядами. Обозначение заряда: q. Единица измерения заряда в СИ – кулон: [q] = Кл. 1 Кл – это заряд, проходящий через поперечное сечение проводника Внимание! Заряд 1 Кл – очень большой в электростатике. Обычные электрические заряды, получаемые телами при электризации, составляют несколько микро– или нанокулон (мкКл, нКл). Минимально возможный заряд – элементарный заряд. Такой заряд имеет электрон (–), протон (+) и другие заряженные элементарные частицы. Делимость заряда: Любой электрический заряд, больший элементарного, выражается целым числом элементарных зарядов, то есть q = Ne. Элементарный заряд е= 1,6 • 10–19 Кл. 3.3. Закон сохранения электрического заряда Закон сохранения электрического заряда: Алгебраическая сумма зарядов, составляющих замкнутую систему, остаётся неизменной при любых взаимодействиях зарядов этой системы: q = qx + q2 + q3 + q4 +… = const. Говоря о замкнутой системе, подразумевают, что в систему не добавляются извне новые заряды (нет внешних источников заряда), а имеющиеся заряды взаимодействуют только с телами, входящими в систему (заряды не выходят из системы). Примеры выполнения закона сохранения заряда (на рисунках заряды выражены в единицах элементарного электрического заряда). 1. Заряженная капля делится на две одинаковые капли: 2. Соединение одинаковых заряженных шариков: ЭЛЕКТРОСКОП ЭЛЕКТРОМЕТР Приборы для измерения электрического заряда 3.4. Электрическое поле. Действие электрического поля на электрические заряды. Проводники и диэлектрики Для объяснения механизма электромагнитного взаимодействия используется понятие электрического поля (впервые введено М. Фарадеем). Электрическое поле – особый вид материи, существующий вокруг любого электрического заряда и проявляющий себя в действии на другие заряды. Графическое представление электростатического поля Силовые линии – непрерывные (воображаемые) линии, касательные к которым в каждой точке совпадают с вектором напряжённости. Способ описания с помощью силовых линий введён Фарадеем. Свойства силовых линий: – начинаются на положительных и заканчиваются на отрицательных зарядах; – не пересекаются; – густота линий тем больше, чем больше напряжённость; напряжённость поля прямо пропорциональна количеству силовых линий, проходящих через единицу площади поверхности. а) б) Электрическое поле разноимённых (а) и одноимённых (положительных) зарядов (б) Обычно по договорённости изображают поля так, что количество проведённых линий пропорционально величине заряда. Проводниками называют вещества, в которых в обычном состоянии имеется значительное количество «свободных» электрически заряженных частиц, которые могут свободно перемещаться между ионами кристаллической решётки (электроны в металлах) или внутри растворов электролитов (положительно и отрицательно заряженные ионы). В обычных условиях свободные заряженные частицы движутся подобно молекулам в газах, совершающим тепловое движение. В присутствии электрического поля, действующего на заряженные частицы в определённом направлении, возникает движение в этом выделенном направлении – электрический ток. Диэлектрики – вещества, в которых свободных заряженных частиц так мало, что ими можно пренебречь. В таких веществах под действием электрического поля происходит смещение (поляризация) электронов в составе атомов в направлении силы, действующей на отрицательно заряженные частицы. При этом электроны не покидают свои атомы и не могут создать ток. 3.5. Постоянный электрический ток. Действия электрического тока. Сила тока. Напряжение Направленное (упорядоченное) движение свободных заряженных частиц под действием электрического поля называется электрическим током. Условия существования тока: 1) наличие свободных зарядов; 2) наличие электрического поля. Свободные заряды имеются в проводниках. Электрическое поле создаётся источниками тока. При прохождении тока через проводник он оказывает следующие действия: 1) тепловое (нагревание проводника током); 2) магнитное (возникновение магнитного поля вокруг проводника с током); 3) химическое (химические реакции при прохождении тока через некоторые вещества); 4) световое (сопровождает тепловое действие); 5) механическое (сопровождает магнитное или тепловое действие); 6) биологическое (физиологическое). Примеры: работа электрического чайника, утюга и т. д.; работа электродвигателя, электроизмерительных приборов; электролиз; свечение нити накала электрической лампочки; поворот рамки с током в магнитном поле; поражение человека током; использование действия тока в медицине. Основные величины, описывающие процесс прохождения тока по проводнику 1. Сила тока I– скалярная величина, равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени, в течение которого шёл ток. Сила тока показывает, какой заряд проходит через поперечное сечение проводника за 1 с: . Единица измерения силы тока в СИ – ампер (А). Ток называют постоянным, если сила тока не меняется со временем. Прибор для измерения силы тока называется амперметром. Он включается в электрическую цепь последовательно с тем участком цепи, на котором измеряется сила тока. 2. Напряжение U. Напряжение численно равно работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда вдоль силовых линий поля внутри проводника: U = Единица измерения напряжения в СИ – вольт (В). Прибор для измерения напряжения называется вольтметром. Он включается в электрическую цепь параллельно тому участку цепи, на котором измеряется сила тока. 3.6. Электрическое сопротивление. Удельное электрическое сопротивление Электрическое сопротивление (R) – физическая величина, равная отношению напряжения (разности потенциалов) на концах проводника к силе тока, проходящего через проводник. Единица измерения электрического сопротивления в СИ: Сопротивление проводника равно 1 Ом, если при разности потенциалов на его концах в 1 В по нему протекает ток силой 1 А. Внимание! Сопротивление – характеристика электрических свойств проводника! Определяется только формой, размерами и материалом проводника. Зависимость сопротивления от материала и размеров проводника: , где £ – длина, S– площадь поперечного сечения, р – удельное сопротивление. Удельное сопротивление показывает, чему равно сопротивление проводника длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 м2 . Единицы измерения удельного сопротивления в СИ: [р] = Ом–м, практическая. 3.7. Закон Ома для участка электрической цепи. Последовательное соединение проводников. Параллельное соединение проводников. Смешанные соединения проводников Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка: . Выполняется для металлов и электролитов. Последовательное соединение 1. Сила тока во всех последовательно соединённых участках цепи одинакова: Rn 2. Напряжение в цепи, состоящей из нескольких последовательно соединённых участков, равно сумме напряжений на каждом участке: U 3. Сопротивление цепи, состоящей из нескольких последовательно соединённых участков, равно сумме сопротивлений каждого участка:. Если все сопротивления в цепи одинаковы, то R = . При последовательном соединении общее сопротивление увеличивается (становится больше большего). Параллельное соединение 1. Сила тока в неразветвлённом участке цепи равна сумме сил токов во всех параллельно соединённых участках: . 2. Напряжение на всех параллельно соединённых участках цепи одинаково: 3. При параллельном соединении проводников проводимости складываются (складываются величины, обратные сопротивлению): Если все сопротивления в цепи одинаковы, то R = –. При параллельном соединении общее сопротивление уменьшается (становится меньше меньшего). 3.8. Работа и мощность электрического тока Электрическое поле действует на заряд силой, под действием которой заряд перемещается, и следовательно, электрическое поле совершает работу. Работа электрического тока: Мощность электрического тока (работа за 1 с): Р = . В электричестве иногда применяется внесистемная единица работы – кВт • ч (киловатт–час): 1 кВт • ч = 3,6 • 106 Дж. 3.9. Закон Джоуля – Ленца В электрической цепи происходит преобразование энергии упорядоченного движения заряженных частиц во внутреннюю (тепловую) энергию. Согласно закону сохранения энергии работа тока равна количеству выделившегося тепла. Закон Джоуля – Ленца: Количество теплоты, выделившееся при прохождении электрического тока по проводнику, прямо пропорционально квадрату силы тока, сопротивлению проводника и времени, в течение которого шёл ток: Q = I2Rt. 3.10. Опыт Эрстеда. Магнитное поле прямого проводника с током. Линии магнитной индукции. Электромагнит В 1820 г. датский физик X. Эрстед открыл магнитное действие тока. (Опыт: действие электрического тока на магнитную стрелку.) Магнитное действие удобно рассматривать, используя понятие магнитного поля: 1) магнитное поле порождается током, то есть движущимися электрическими зарядами; 2) магнитное поле обнаруживается по действию на магнитную стрелку или на электрический ток (движущиеся электрические заряды). Поле изображают с помощью линий магнитной индукции. Они обладают следующими свойствами: 1) магнитные линии (линии магнитной индукции) магнитного поля всегда замкнуты; 2) снаружи магнита магнитные линии выходят из северного полюса и входят в южный, внутри магнита они замыкаются, то есть идут от южного полюса к северному; 3) магнитные линии не пересекаются. Направление магнитных линий определяется правилом буравчика (правого винта): если поворачивать головку винта так, чтобы поступательное движение острия винта происходило вдоль тока в проводнике, то направление вращения головки указывает направление линий магнитной индукции поля прямого проводника с током: Расположение железных опилок вокруг прямого проводника с током
Метки:

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.