Elektromagnetizmas
5 (100%) 1 vote

Elektromagnetizmas

ELEKTROS SROVË METALUOSE

Elektros srovë. kryptingas elektringø daleliø judëjimas vadinamas elektros srove. Elektros srovæ gali sudaryti ir judanèios kitokios elektringos dalelës – jonai.

Srovë teka tik akimirkà – kol iðsilygina sujungtø kûnø potencialai, o tada iðnyksta elektrinis laukas jungianèiuose laidininkuose ir krûviø judëjimas liaujasi. Norint gauti nenutrûkstamà srovæ, reikia nuolatos papildyti vieno kûno krûvá, palaikyti aukðtesná jo potencialà – sukurti laidininke nuolatiná potencialø skirtumà ir nuolatiná elektriná laukà. Tai gali atlikti srovës ðaltinis, sudarantis pastovià átampà. Srovë ilgesná laikà gali tekëti ilgesná laikà tik uþdara grandine.

Elektros srovë teka grandine ið ðaltinio teigiamo poliaus á neigiamà. Elektronai grandinëje juda nuo ðaltinio neigiamo poliaus, kur yra jø perteklius, link teigiamo, prieðingai nei srovës kryptis. Srovës kryptis ir elektronø judëjimo kryptis yra prieðingos.

Elektrinis laukas plinta didþiausiu gamtoje greièiu (3* m/s) elektronai juda laidininke: bechaotiðko labai intensyvaus ðiluminio judëjimo, jie lëtai slenka viena kryptimi. Ðis judëjimas vadinamas elektronø dreifu. Tai ir yra elektros srovë. Vidutinis dreifo greitis, net veikiant aukðtai átampai, tëra vos keletas milimetrø per sekundæ, o chaotiðko judëjimo greièiai siekia milijonà metrø per sekundæ.

Srovës stiprumas. Elektros srovës stiprumas

laidininke (I) iðreiðkiamas pratekëjusio elektros krûvio (q) ir laiko (t) santykiu: I=q/t [I]=A 1A=1C/1s.

Prietaisai srovei matuoti vadinami ampermetrais. Srovë, kurios kryptis ir stiprumas laikui bëgant nekinta, vadinama nuolatine srove.

S – skerspjûvio plotas

l – ilgis

n – elektronø koncentracija

v – dreifo greitis

q=enV=enSl; I=q/t; I=enSl/t; I=envS

Elektros srovës stiprumas priklauso nuo laidininko skerspjûvio ploto ir dreifo greièio.

Srovës tankis. Srovës stiprumo ir laidininko skerspjûvio ploto santykis vadinamas srovës tankiu (j):

j=I/S [j]=A/m² j=env Srovës tanká lemia dreifo gretis.

Omo dësnis. Srovës stiprumas tiesiog proporcingas prijungtai átampai: I=gU g – elektrinis laidumas [g]=S (simensu) varþa – tai laidumui atvirkðtinis dydis: R=1/g I=U/R

Srovë laidininke tiesiog proporcinga átampai ir atvirkðèiai proporcinga laidininko varþai.

Srovës stiprumo priklausomybës nuo átampos grafikas vadinamas laidininko voltamperine charakteristika.

I I

U R

Kuo maþesnë laidininko varþa, juo stipresnë srovë, juo staèiau kyla á virðø grafikas.

Laidininkø varþa. Varþa vadinama medþiagos savybë prieðintis elektros srovei. R=U/I

[R]= 1=1V/1A

Omas – tai varþa tokio laidininko, kuriuo teka 1A srovë, kai átampa tarp laidininko galø lygi 1V.

Elektros grandinës elementai, skirti varþai sudaryti, vadinami rezistoriais.

Laidininko varþa yra tiesiog proporcinga jo ilgiui ir atvirkðèiai proporcinga skerspjûvio plotui: R=ìl/S ì – specifinë varþa. [ì]=m

Kuo didesnë varþa, tuo maþesnis laidumas, ir atvirkðèiai. Laidumo vienetas simensu S=1/1

ENERGIJOS TVERMËS DËSNIS ELEKTROS GRANDINËMS.

Dvi nenutrûkstamo srovës tekëjimo sàlygos: turi bûti uþdara grandinë ir joje ájungtas srovës ðaltinis.

Elektros grandinæ sudaro dvi dalys: iðorinë ir vidinë.

Iðorinë grandinës dalis – tai visa, kas yra prijungta prie ðaltinio gnybtø. Iðorinë grandinës dalis vartoja elektros energijà – joje elektros energija virsta kitø rûðiø energija. Iðorinës grandinës dalies varþa vadinama iðorine varþa (R) Elektronai juda nuo neigiamo poliaus lig teigiamo. Elektronai juda kryptingai, veikiami elektrostatiniø jëgø.

Vidinë grandinës dalis yra paties elektros srovës ðaltinio vidus – laidininkai, kuriais juda elektringos dalelës ðaltinio viduje. Galvaniniame elemente – tai elektrolitas ir elektrodai; generatoriuje – inkaro apvija. Vidinëje grandinës dalyje kitø rûðiø energija virsta elektros energija. Vidinës grandinës dalies

varþa vadinama vidine varþa (r). Elektronai juda nuo teigiamo poliaus lig neigiamo. Elektronai juda kryptingai paðaliniø jëgø veikiami.

Elektros srovës ðaltinyje kokios nors rûðies energija nenutrûkstamai virsta elektros energija. galvaniniame

elemente – cheminë, generatoriuje – mechaninë, termoelemente – ðiluminë virsta elektros energija. Neelektrinës kilmës jëgos, veikianèios elektros srovës ðaltinyje, vadinamos paðalinëmis jëgomis. Neelektrinës kilmës jëgø verèiami elektronai juda prieð elektrostainio lauko jëgas.

Paðalinës jëgos. EVJ. Paðaliniø jëgø darbà apibûdina fizikinis dydis – elektrovaros jëga. Paðaliniø jëgø atlikto darbo A perkeliant krûvá q ir to krûvio santykis: =A/q [E]=1V 1V=1J/1C

Ðaltinio EVJ yra lygi 1V, jeigu, paðalinëms jëgoms jame atliekant 1J darbà, grandine prateka 1C elektros krûvis.

Energijos tvermës dësnis. Srovës ðaltinyje paðalinës jëgos atlikto darbo A ir dël to pratekëjo krûvis q. Tekant srovei, tas pats krûvis iðorinëje grandinës dalyje atliko darbà Aiðor, o vidinëje grandinës dalyje – darbà Avid.

Remiantis energijos tvermës dësniu: A=Aiðor + Avid

A/q=Aiðor/q+ Avid/q E=Uiðor + Uvid

Ðaltinio EVJ yra lygi grandinës iðorinës ir vidinës daliø átampø sumai.

Uþdaroje grandinëje krûvis niekur
negali kauptis, todël srovës stiprumas abiejose dalyse vienodas

Uiðor =IR Uvid=Ir E=IR+Ir

Omo dësnis uþdarai grandinei Uþdara grandine tekanèios srovës stiprumas yra tiesiog proporcingas ðaltinio EVJ ir atvirkðèiai proporcingas iðoriniø ir vidiniø varþø sumai.

Esant iðjungtai grandinei, ðaltinio gnybtø átampa lygi jo EVJ.

Ðaltinio gnybtø sujungimas labai maþos varþos R  0

laidininku vadinamas trumpuoju sujungimu. Tuomet srovës stiprumas priklauso tik nuo vidinës varþos r : I=E/r

Trumpasis sujungimas – daþna gaisrø prieþastis.

Varþos priklausomybë nuo temperatûros.

Varþa priklauso ne tik nuo laidininko matmenø ir medþiagos, bett ir nuo temperatûros. Metaliniame laidininke, kylant temperatûrai, didëja laisvøjø elektronø chaotiðko judëjimo greitis, intensyvëja atomø virpesiai, daþnëja elektronø susidûrimai su atomais. Dël to maþëja elektronø dreifo greitis ir srovës stiprumas, o tai tolygu laidininko varþos didëjimui. Visø metalø varþa, kylant temperatûrai, didëja. Anglyje, elektrolituose ir puslaidininkiuose, kylant temperatûrai, daugëja laisvø elektringø daleliø vienetiniame tûryje, todël jø varþa maþëja. Derinant prieðingø savybiø medþiagas, galima gauti lydinius, nepriklausanèius nuo temperatûros.

Santykinis varþos pokytis  lygus varþos pokyèiui ir pradinës varþos santykiui: =R/R0

R0 – laidininko varþa 0°C temperatûroje, R-varþa temperatûroje t.

Santykinis varþos pokytis yra proporcingas temperatûros pokyèiui: =t

 – temperatûrinis varþos koeficientas.

Temperatûrinis varþos koeficientas rodo santykiná laidininko varþos pokytá temperatûrai pakitus 1°C

[]=1/K

 Varþos formulë: =R/R0 =t R/R0=t R=R-R0 R-R0 = R0 t R= R0(1+t)

Superlaidumas. Krintant temperatûrai, metalø varþa palaipsniui maþëja. Ðis procesas vyksta tik iki tam tikros ribos – pasiekus itin þemà temperatûrà, paprastai 3-6K virð absoliutinio nulio, laidininko varþa staiga iðnyksta. Tai – superlaidumas.

Temperatûra, þemiau kurios laidininkas nustoja varþos, vadinama krizine temperatûra.

Á superlaidþiàjà bûsenà – varis, auksas, sidabras, platina, kad ir kaip ðaldomi, nevirsta superlaidininkais. Superlaidþiame þiede arba uþdaroje ritëje kartà suþadinta srovë teka nesilpnëdama praktiðkai metus ar ilgiau. Srovë superlaidininkais teka neprarasdama energijos. Elektromagnetais, kuriø apvija suvyniota ið superlaidininko, sukuriami stiprûs ir stabilûs magnetiniai laukai.

ELEKTROS IMTUVØ JUNGIMO BÛDAI.

Nuoseklus. Nuosekliuoju vadinamas toks jungimas, kai grandinës elementai jungiami paeiliui, vienas po kito. Nuosekliai sujungta grandinë neturi atðakø.

1. Nuosekliai sujungtoje grandinës dalyje srovës stiprumas visur vienodas: I=const

2. Nuoseklioje grandinëje atskirø daliø átampos tiesiog proporcingos jø varþoms: IR1=U1 IR2=U2 U1/ U2= R1 / R2

3. Visos nuosekliai sujungtos grandinës átampa lygi atskirø daliø sumai: U=U1+U2+…

Šiuo metu Jūs matote 30% šio straipsnio.
Matomi 1307 žodžiai iš 4333 žodžių.
Peržiūrėkite iki 100 straipsnių per 24 val. Pasirinkite apmokėjimo būdą:
El. bankininkyste - 1,45 Eur.
Įveskite savo el. paštą (juo išsiųsime atrakinimo kodą) ir spauskite Tęsti.
SMS žinute - 2,90 Eur.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA ir įveskite gautą atrakinimo kodą.
Turite atrakinimo kodą?
Po mokėjimo iškart gausite atrakinimo kodą, kurį įveskite į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.