МАРК РЕГНЕРУС ДОСЛІДЖЕННЯ: Наскільки відрізняються діти, які виросли в одностатевих союзах
РЕЗОЛЮЦІЯ: Громадського обговорення навчальної програми статевого виховання ЧОМУ ФОНД ОЛЕНИ ПІНЧУК І МОЗ УКРАЇНИ ПРОПАГУЮТЬ "СЕКСУАЛЬНІ УРОКИ" ЕКЗИСТЕНЦІЙНО-ПСИХОЛОГІЧНІ ОСНОВИ ПОРУШЕННЯ СТАТЕВОЇ ІДЕНТИЧНОСТІ ПІДЛІТКІВ Батьківський, громадянський рух в Україні закликає МОН зупинити тотальну сексуалізацію дітей і підлітків Відкрите звернення Міністру освіти й науки України - Гриневич Лілії Михайлівні Представництво українського жіноцтва в ООН: низький рівень культури спілкування в соціальних мережах Гендерна антидискримінаційна експертиза може зробити нас моральними рабами ЛІВИЙ МАРКСИЗМ У НОВИХ ПІДРУЧНИКАХ ДЛЯ ШКОЛЯРІВ ВІДКРИТА ЗАЯВА на підтримку позиції Ганни Турчинової та права кожної людини на свободу думки, світогляду та вираження поглядів Контакти
Тлумачний словник |
|
|||||||||||
Направлений|спрямований| рух вільних заряджених частинок|часток| в провіднику під дією електричного поля називається електричним струмом|током| провідності.ЕЛЕКТРИЧНИЙ СТРУМ|тік| В ПРОВІДНИКАХ Явище зсуву|зміщення| вільних заряджених частинок|часток| на поверхню провідника, поміщеного в електричне поле, називається електростатичною індукцією. В результаті|унаслідок| розділення|поділу| зарядів в провіднику створюється внутрішнє електричне поле з|із| напруженістю Em, направлене|спрямоване| протилежно зовнішньому. Рух вільних електронів в провіднику при електростатичній індукції існує короткочасно, але|та| продовжується|триває| до тих пір, поки напруженості зовнішнього і внутрішнього полів не стануть рівними. При рівності E0 = Em розділення|поділ| зарядів в провіднику припиняється, оскільки|тому що| результуюча напруженість електричного поля дорівнює нулю|нуль-індикатору|. Завдяки наявності в провіднику вільних заряджених частинок|часток| електростатичне поле в нім існувати не може. Напруга|напруження| між двома будь-якими точками провідника дорівнює нулю|нуль-індикатору|, отже потенціонал| його в усіх точках один і той же. Таким чином, провідник єэквіпотенціональний| об'єм|обсягом|,айого поверхня є|з'являється| эквіпотенціональною| поверхнею результуючого електричного поля. Якщо в електричному полі помістити провідник з порожниною усередині, то і в цьому випадку заряджені частинки будуть тільки на поверхні. Усередині металу і усередині порожнини електричне поле відсутнє. Це властивість провідників використовується для електричного екранування, тобто|цебто| для захисту якого – небудь | пристрою|устрою| від дії зовнішнього електричного поля ( об'єкт, що захищається, поміщається в металеву коробку або сітку з|із| малими отворами). На заряджені частинки|частки| в електричному полі діють електричні сили Fэ. Якщо |електричне поле підтримується в провіднику, то вільні заряджені частинки|частки|, що беруть участь в тепловому безладному русі, набувають|придбавають| швидкостей, що становлять, уздовж|вздовж| ліній напруженості поля. За цієї умови частинки|частки| рухаються|сунуть| переважно в одному напрямі|направленні|: позитивні по напряму|направленню| поля, а негативні|заперечні| у зворотний бік. Частинки|частки|, створюючі струм|тік| ( їх ще називають носіями заряду ), є|з'являються| структурними елементами самих провідників.У провідниках другого роду, до яких відносяться розплавлені солі|соль|, розчини кислот, лугів, солей|соль|, носіями електричного заряду є|з'являються| заряджені атоми і молекули – іони. Тому електричний струм|тік| в провідниках другого роду супроводиться|супроводжується| хімічними змінами і перенесенням|переносом| речовини (наприклад, явище електролізу ). У провідниках першого роду, до яких відносяться метали, струм утворюється вільними електронами, тому електропровідність називається електронною. Раніше було відмічено, що всі електрони однакові, тому в провідниках з|із| електронною провідністю електричний струм|тік| не супроводиться|супроводжується| зміною хімічного складу провідника. Не виявляється і перенесення|перенос| речовини, оскільки|тому що| маса електронів дуже мала в порівнянні з масою ядра. Електронна теорія електропровідності добре пояснює|тлумачить| явище електричного струму|току| в металах, дозволяє дати цілком|сповна| задовільну якісну і кількісну характеристику супутнім струму|току| ефектам: нагріванню провідників і електричному опору. Проте|однак| вона не роз'яснює|роз'ясняє| різну електропровідність металів Відповідь на це питання дає зонна теорія. На рис.1.11а,б показано два можливі випадки розташування верхніх дозволених областей зонної діаграми.
а) б) в)
Рис. 1.11 - Схеми рівнів енергії: а) - у металах; б) - у діелектриках; в) - у власних напівпровідниках
У випадку а зона вільних рівнів 3 впритул примикає до валентної зони 1 або перекриває її. Незалежно від заполнееия валентної зони тіло буде провідником, оскільки вище зайнятих електронами рівнів є близькі за значенням енергії вільні рівні. Тверде тіло буде прводником і у випадку б, коли дозволені області розділені забороненою зоною 2, але валентна зона не заповнена до кінця. Обидві діаграми відносяться до металів. Їх хороша|добра| електропровідність залежить не від числа валентних електронів| в атомі, як це витікає з електронної теорії, а від вільних рівнів енергії. У|біля| одновалентних металів валентна зона заповнена лише наполовину, оскільки|тому що| число дозволених рівнів в кристалі дорівнює числу валентних електронів, але|та| кожен рівень можуть зайняти|позичати| два електрони. Тому одновалентні метали ( мідь, срібло, золото, лужні метали) мають найбільш високу електропровідність. Під дією електричного поля електрони отримують|одержують| додаткову енергію і легко переходять на вільні рівні, чим і забезпечується направлений|спрямований| їх рух. Інтенсивність явища електричного струму оцінюється фізичною величиною, яка називається силою електричного струму. У практиці цю величину, як і само явище, називають електричним струмом, або просто струмом. Величина струму|току| провідності визначається електричним зарядом всіх частинок|часток|, що проходить через поперечний перетин провідника в одиницю часу. Припустимо|передбачатимемо|, що через поперечний перетин провідника S за t сeк. рівномірно проходить|минає| t електронів.Заряд кожного електрона е0, тому загальний заряд частинок, що пройшли через перетин за цей час
Відношення|ставлення|
(1.7)
виражає|виказує| заряд, перенесений електронами через перетин провідника за 1 с., тобто|цебто| ток (I).| Одиниця вимірювання|виміру| електричного струму|току| ампер|ампер-хвилина| (А) в Міжнародній системі одиниць є|з'являється| одною з основних. У практиці застосовують також похідні від ампера|ампер-хвилини|: 1 кілоампер (кА|) = 103 А – для вимірювання|виміру| великих струмів|токів|; 1міліампер| |(мА|) = 10-3 А 1 мікроампер (мкА|) =10-6 А– для вимірювання|виміру| малих струмів|токів|. Позитивним напрямом|направленням| електричного струму|току| умовно прийнято рахувати напрям|направлення|, в якому рухаються|сунуть| позитивно заряджені частинки|частки|. У металах позитивний напрям|направлення| струму|току| протилежний напряму|направленню| руху електронів. Електричний струм|тік|, що тривало не змінюється по величині і напряму|направленню|, називається постійним (1 на рис.1.13.). Таким чином, для постійного струму|току| характерна|вдача| зміна заряду в одному напрямі|направленні| з|із| однаковою інтенсивністю.
Рис. 1.12 - Графіки електричного струму
Якщо струм|тік| з часом змінюється, то він називається змінним ( 2,3 на рис. 1.12) По осі ординат на графіках в цьому випадку відкладаються миттєві значення струму|току|, які визначаються зміною заряду за нескінченно малий проміжок часу:
(1.8)
На кривій 3 рис. 2.2 показано миттєве значення струму|току| і ( t1) яке він приймає у момент часу t1. У практичних розрахунках користуються поняттям щільності електричного струму|току| d. При струмі|току| в провіднику 1 і поперечному перетині провіднику S чисельне значення щільності струму визначається відношенням
(1.9) Одиниця щільності струму|току|
При постійному струмі|току|, не дивлячись на|незважаючи на| рух заряджених частинок|часток| провіднику, розподіл заряду в нім стаціонарно, оскільки|тому що| в будь-якому елементі об'єму|обсягу| за деякий проміжок часу заряд заряджених частинок|часток|, що йдуть|вирушають| і входять, однаковий. Електричне поле, пов'язане з рухомими зарядженими частинками|частками| в провіднику, називається стаціонарним на відміну від електростатичного, пов'язаного з нерухомими зарядженими частинками|частками|. Електричний струм|тік| в провіднику і відповідне йому стаціонарне електричне поле потрібно підтримувати, безперервно поповнюючи|доповнювати| енергію поля, яка витрачається у зв'язку з рухом заряджених частинок|часток|, перетворюючись на тепло. Дослідами встановлено|установлений|, що інтенсивність електричного струму|току| пропорційна|пропорціональна| напруженості електричного поля і залежить від властивостей провідника. Щільність електричного струму|току| в провіднику виражається|виказує| твором|добутком| напруженості електричного поля Е і питомій електричній провідності g: (1.10).
Питома електрична провідність характеризує електропровідність речовини, тобто|цебто| здібність до освіти|утворення| усередині|всередині| речовини електричного струму|току| провідності під дією електричного поля. Розглянемо|розглядуватимемо| відрізок провідника завдовжки 1 і поперечним перерізом S (рис.1.13)
Рис.1.13 - До визначення електричного опору ділянки проводу|проводу|
Наявність електричного поля в провіднику означає, що потенціал його змінюється при переході від точки|точки| до точки|точки|, тобто|цебто| провідник не є|з'являється| эквіпотенціональним| об'ємом|обсягом|. Якщо поле рівномірне і направлене|спрямоване| уздовж|вздовж| провідника, то різниця потенціалів між його кінцями можна виразити|виказувати| у формулі (1.5)
Вважаючи електричний струм за рівномірно розподілений по перетину і враховуючи формулу (1.10.), отримаємо :
Звідси
Відношення|ставлення| (1.11)
називається електричною провідністю провідника і позначається|значить| . Електрична провідність показує, якої величини струм утворюється| в провіднику даних розмірів при напрузі на кінцях 1В. Одиниця електричної провідності
Залежність можна записати у такому вигляді
, (1.12)
де - величина зворотньої провідності, яка називається електричним опором провідника. Опір струмопровідного матеріалу характеризується величиною, зворотній питомій провідності , яка називається питомим опором :
. (1.13)
Враховуючи формули можна записати вираз|вираження| для опору провідника через його розміри : . (1.14)
Одиницею електричного опору є опором такого провідника, в якому при різниці потенціалів на кінцях 1 встановлюється струм в 1 :
По формулах (1.11) і (1.14) можна визначити величини питомої провідності , питомого опір і одиниці їх вимірювання. У СІ відповідно:
У практиці прийнято вимірювати довжину проводів в м, а перетин в мм, тому в довідкових таблицях питома провідність часто дається в 1/Ом×мм2, а питомий опір в Ом×мм2/м. Для напівпровідників і діелектриків величина зазвичай виражається в Ом×см. Формула (1.10),(1.11) і (1.12) є|з'являються| математичним виразом|вираженням| закону Ома в застосуванні|вживанні| до ділянки провідника, в якому на електрони діють тільки|лише| сили електричного поля. Читайте також:
|
||||||||||||
|