Работа при перемещении электрического заряда. Движение заряженной частицы в однородном электрическом поле, вакууме; движение потока частиц; сила тока; плотность тока. Ток в металлах. Закон Ома для замкнутой цепи. Законы Кирхгофа. Виды соединения проводников

Оглавление

Введение. 4

Основные требования к знаниям.. 7

Сетевой график. 8

Технологические карты изучения нового материала. 10

Вводная лекция. 14

ЧО₁ Работа при перемещении электрического заряда. 23

Работа электрических сил. Разность потенциалов. Связь разности потенциалов. Связь разности потенциалов с     напряжённостью в однородном электрическом поле. 23

Понятие о напряжённости и электродвижущей силе. 23

ЧО₂ 29

Движение заряженной частицы в однородном электрическом поле, вакууме; движение потока частиц; сила тока; плотность тока. 29

ЧО₃ 37

Ток в металлах. Понятие о классической теории       электропроводности металлов. Закон Ома для участка цепи без ЭДС. Сопротивление проводника, зависимость сопротивления от температуры, материала, площади поперечного сечения и длины проводника. 37

ЧО₄ 45

Закон Ома для замкнутой цепи. Законы Кирхгофа. Виды соединения проводников. 45

ЧО₅ 58

Соединение источников тока в батареи. Работа, мощность, тепловое действие электрического тока. 58

Упражнения. 66

Практикум по решению задач. 69

Решение задач с адаптацией. 76

Задания к выходному контролю.. 85

Список использованных источников: 94

 Введение

Современный железнодорожный транспорт, как, впрочем, и любая другая отрасль техники, немыслима без электричества. Однако, первые серьезные попытки использова­ния электрической энергии для совершения механической работы и перемещения тел были предприняты лишь полтора века назад. До этого усилия изобретателей были сосредоточены в основном на совершенствовании паровых машин и на расширении сферы их применения.

Основа работы универсальной паровой машины, изобретенной в 1782г. Д.Уаттом, – преобразование тепловой энергии, выделяющейся при сгорании топлива, в механичес­кую. До изобретения двигателя внутреннего сгорания (1860 г.) оставался почти век, и сейчас может показаться, что у парового двигателя не могло быть конкуренции ни на суше, ни на море. Но это не так: уже в 1800г. итальянским физиком и физиологом А. Вольта был создан первый химический источник электрического тока – "вольтов столб" (его прямой "потомок" - современная батарейка для карманного фонарика). Возмож­ность достаточно простого изготовления источника электрической энергии (первый столб был собран из двадцати чередующихся медных и цинковых кружков, разделенных смоченными в соленой воде или в растворе щелочи прослойками ткани) предопределила его быстрое и широкое распространение. Не обходилось и без курьезов: из-за отсутствия приборов действие вольтова столба проверялось на ощупь и по вкусовому ощущению. Если учесть, что напряжение столбов доходило до нескольких сотен вольт, то от таких опытов у экспериментаторов должны были оставаться довольно неприятные воспоминания.

 Идея использования электрической энергии, получаемой в ходе химических реакций, владела умами многих изобретателей, среди которых, конечно же, нашлись люди, попытавшиеся применить электричество для приведения в движение транспорт­ных средств. Так, в 1834 г. пионер российской электротехники Б.С. Якоби испытал электродвигатель собственной конструкции, использовав его для перемещения лодки по Неве. И хотя мощность двигателя (около 370 Вт) была невелика, все же лодка была способна двигаться против течения Невы со скоростью 4 версты в час "(около 4,3 км/ч). В 1853 году американец Т. Девенпорт построил электрическую самодвижущуюся коляску – прообраз электромобиля; в 1870 г. попытку построить летательный аппарат с электродвигателем - электролет - предпринял русский ученый, изобретатель лампочки накаливания А.H.Лодыгин.

 Одна из первых демонстраций возможностей электричества на железнодорожном транспорте состоялась в 1838 г. в Шотландии на участке дороги Глазго - Эдинбург. Вот как это событие было описано в выходящем в то время в России журнале "Библиотека для чтения": "Дирекция железной дороги, сооружаемой между Эдинбургом и Глазго, предложила искусному английскому механику господину Девидсону испытать на этой дороге изобретенную им электромагнитную машину. Опыт, как пишут, оказался весьма удовлетворительным. Машина господина Девидсона состоит из шести сильных гальванических батарей: с этими батареями сообщаются большие магнитные спирали, прикасаю­щиеся другим концом к трем большим намагнетизированным приборам, вделанным в три цилиндра, в которых вертятся три оси паровоза, приводя в движение шесть колес его.

Эта огромная колесница, в которой весу более трехсот пудов, тотчас покатила по рельсам, лишь только погрузили металлические пластинки в ящик, наполненный серною кислотою. Странный феномен поразил зрителей при этом опыте: частые и блестящие молнии сопровождали во все время движения паровоза, который шел не так быстро, как обыкновенно ходит при помощи паров, однако ж и не так слабо, чтобы нельзя было надеяться на действительную пользу от электромагнитности для железных дорог..."