Горная электротехника: Учебно-методическое пособие (Постоянный ток. Химические источники тока. Элементы и схемы шахтной электрической аппаратуры), страница 9

Примерные контрольные вопросы

1. От чего зависит величина тока в проводнике, являющемся нагрузкой, при постоянной разности потенциалов на его концах?

2. Чем объясняется зависимость величины тока от материала проводника?

3. Как зависит величина тока от площади сечения и длины проводника?

4. Для чего введены понятия электрической проводимости и электрического сопротивления?

5. Математическая зависимость сопротивления и проводимости.

6. Единица электрического сопротивления и её физическая сущность. Единица электрической проводимости.

7. Для чего введено понятие удельного сопротивления?

8. Какая величина сопротивления принята за удельное сопротивление материала?

9. Расчет сопротивления проводника любых размеров через удельное сопротивление материала.

10. Размерность удельного сопротивления.

11. Как и почему изменяется удельное сопротивление проводников, изоляторов и полупроводников с увеличением температуры?

12. Чем характеризуется изменение сопротивления проводника с изменением температуры?

13. Физическая сущность положительного и отрицательного температурного коэффициента сопротивления.

14. Где используется эффект температурного коэффициента сопротивления?

15. Расчет сопротивления проводника при другой температуре.

16. Назовите величину удельного сопротивления некоторых металлов и сплавов.

11. Электродвижущая сила источника тока и напряжение в электрической цепи

Внутри каждого источника электрического тока действуют вполне определённые по величине силы, которые совершают перенос зарядов с одного зажима источника на другой.

Источник тока, схематично изображённый на рис. 5а, не нагружен на внешнюю цепь. Под действием внутренних сил зажим, обозначенный знаком (+), заряжается положительно, зажим, обозначенный знаком ( - ),  заряжается отрицательно. Перенос положительных зарядов на положительный зажим под действием внутренних сил источника происходит до тех пор, пока внутренняя сила источника, действующая на положительный заряд, не сравняется с силой отталкивания этого заряда от положительного вывода источника. После этого перенос зарядов в источнике прекращается. Разность потенциалов между зажимами источника тока при отключенной внешней цепи называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока.

а                   б

Рис.5. К определению ЭДС и напряжения электрической цепи.

При подключении к источнику тока внешней цепи (рис. 5, б) в ней потечёт ток. Переход части положительных зарядов с положительного полюса источника тока на отрицательный полюс внешней цепи приведёт к тому, что внутренние силы источника тока снова станут больше сил отталкивания, и перенос зарядов с отрицательного зажима на положительный возобновится. В замкнутой цепи установится электрический ток.

Однако при протекании тока по замкнутой цепи внутренние силы источника будут расходоваться не только на преодоление силы отталкивания со стороны положительного полюса, но и на противодействие движению зарядов со стороны молекул внутри источника, т. е. на преодоление внутреннего сопротивления источника.

Поэтому напряжение на зажимах источника тока при подключенной внешней цепи будет меньше электродвижущей силы источника на некоторую величину, называемую падением напряжения на внутреннем сопротивлении источника. Если обозначить электродвижущую силу источника через Е, внутреннее падение напряжения через Uo и напряжение на внешней цепи через U, то связь между ними выразится следующим образом:

U = E – Uo.

Напряжение на внешней цепи равно разности э. д. с. Источника тока и падения напряжения на внутреннем сопротивлении источника.

Внутреннее сопротивление источника тока называется внутренним сопротивлением электрической цепи, а участок цепи внутри источника называется внутренним участком цепи. Общее сопротивление всех потребителей и подводящих проводов называется внешним сопротивлением цепи, а их цепь – внешней электрической цепью.

Примерные контрольные вопросы

1. Что называется электродвижущей силой (ЭДС) источника тока?