ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 26.04.2024
Просмотров: 46
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Рис. 1. Пример последовательного соединения
Основная задача – это понять, как связаны параметры каждого резистора в соединении с параметрами эквивалентного резистора (как будто весь блок последовательных резисторов мы заменили одним резистором )
В первую очередь такое соединение не дает никакой возможности зарядам в разном количестве проходить через разные резисторы в цепи, поэтому:
Напряжение же, напротив, будет разным. Так как работа электрического поля по переносу заряда через весь блок – это сумма работ по переносу заряда через каждый резистор:
Воспользовавшись законом Ома в последнем равенстве:
мы получим выражение для сопротивлений:
Главная проблема последовательного соединения – это то, что в случае разрыва цепи в каком-то одном месте ток перестает идти во всей цепи. Ярким примером последовательного соединения являются гирлянды
Параллельным называется соединение, при котором концы всех резисторов имеют общую точку – «узел» (рис. 2):
Рис. 2. Параллельное сопротивление
В данном соединении эквивалентные напряжение, сила тока и сопротивления ищутся по-другому.
Во-первых, так как концы всего блока совпадают с концами каждого резистора, все напряжения равны между собой и равны эквивалентному:
Заряд же, прошедший за единицу времени через весь блок
, равен сумме зарядов, прошедших через каждый отдельный резистор в соединении. Поэтому:
Теперь, подставив в последнее равенство закон Ома:
мы получим выражение для эквивалентного сопротивления:
Стоит отметить, что в большинстве цепей применяются смешанные соединения.
24.2 Состав ядра атома.
Ядро атома любого химического элемента состоит из положительно заряженных протонов (р) и не имеющих заряда нейтронов (n).
Протоны и нейтроны являются двумя зарядовыми состояниями частицы, называемой нуклон.
Количество протонов и нейтронов можно определить по таблице Менделеева.
Порядковый номер – это количество протонов. Чтобы узнать количество нейтронов, нужно из атомной массы вычесть количество протонов.
Например, в ядре атома кислорода 8 протонов и 8 нейтронов.
25.1Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
Полная электрическая цепь обязательно содержит источник тока.
Внутри источника тока происходит разделение зарядов: на одном полюсе накапливается положительный заряд, на другом – отрицательный.
Силы, совершающие работу по разделению зарядов, называются сторонние.
Электродвижущей силой источника (ЭДС) называется величина равная отношению работы сторонних сил Аст по перемещению заряда вдоль замкнутой цепи к величине этого заряда q.
ЭДС обозначается буквой ; измеряется в Вольтах.
Закон Ома для полной цепи: Сила тока в полной цепи прямо пропорциональна ЭДС источника тока и обратно пропорциональна сумме внешнего и внутреннего сопротивлений цепи.
I – сила тока (А),
25.2 Состав ядра атома. Радиоактивность. Виды радиоактивных излучений и их свойства.
Ядро атома любого химического элемента состоит из положительно заряженных протонов (р) и не имеющих заряда нейтронов (n).
Протоны и нейтроны являются двумя зарядовыми состояниями частицы, называемой нуклон.
Количество протонов и нейтронов можно определить по таблице Менделеева.
Порядковый номер – это количество протонов. Чтобы узнать количество нейтронов, нужно из атомной массы вычесть количество протонов.
Например, в ядре атома кислорода 8 протонов и 8 нейтронов.
Радиоактивность – это способность атомов одних химических элементов самопроизвольно (спонтанно) превращаться в атомы других химических элементов. При этом излучаются α-, β- и γ-лучи и выделяется энергия.
Явление радиоактивности было открыто опытным путём французским учёным Беккерелем в 1896 г. Он заметил, что соли урана засвечивают завёрнутую во много слоёв фотобумагу невидимым проникающим излучением.
В дальнейшем радиоактивность изучали Мария и Пьер Кюри и Резерфорд.
Было открыто три составляющих радиоактивного излучения: α-, β- и γ-лучи.
α-лучи – это поток ядер атомов гелия – тяжелые положительно заряженные частицы. Они слабо отклоняются электрическими и магнитными полями и обладают наименьшей проникающей способностью (слой бумаги толщиной около 0,1 мм для них уже непрозрачен).
β-лучи – это поток электронов (лёгкие, отрицательно заряженные), движущимися со скоростями, близкими к скорости света. Они сильно отклоняются электрическими и магнитными полями и гораздо меньше поглощаются веществом (их задерживает алюминиевая пластинка толщиной в несколько миллиметров).
γ-лучи – этоэлектромагнитные волны с очень большой частотой (более 1020 Гц). Их скорость около 300 000 км/с. Они не отклоняются электрическими и магнитными полями и обладают самой большой проникающей способностью. Интенсивность поглощения γ-лучи увеличивается с увеличением атомного номера вещества-поглотителя. При прохождении γ-лучей через слой свинца толщиной в 1 см их интенсивность убывает лишь вдвое.
γ-лучи представляют для человека наибольшую опасность.
26.1 Тепловое действие тока. Закон Джоуля – Ленца. Мощность электрического тока.
При прохождении тока через проводник, проводник нагревается. Почему это происходит? Мы уже затрагивали молекулярное строение проводников в теме о сопротивлении и отмечали, что при протекании тока свободные электроны сталкиваются с узлами кристаллической решетки. При этих столкновениях электроны постоянно придают некоторую скорость узлам решетки (рис. 1).
Рис. 1. Взаимодействие электронов с узлами кристаллической решетки
Так как температура – мера теплового движения, в процессе «расталкивания» температура проводника повышается. В какой-то момент наступает равновесие, когда количество энергии, получаемое проводником вследствие прохождения тока, равно количеству энергии, которое он отдает в окружающую среду.
В том случае, когда работа тока не преобразуется в механическую или же ток не имеет химического действия, работа тока эквивалентна количеству теплоты, высвобождающегося в окружающую среду.
Формулу просчета этого количества теплоты впервые независимо друг от друга открыли двое ученых: русский Эмиль Ленц и англичанин Джеймс Джоуль.
Закон Джоуля-Ленца:
Как видно, правая часть формулы в точности повторяет одну из форм формулы для работы электрического тока.
Всегда следует помнить, что в случае, когда есть какое-либо другое преобразование энергии тока, формула Джоуля-Ленца не выполняется.
Наряду с работой тока очень важно отметить мощность тока, так как эта характеристика является ключевой в бытовом использовании электроэнергии (на всех бытовых приборах указано приемлемое напряжение его мощность).
Определение. Мощность
– это работа, выполненная за единицу времени (скорость выполнения током работы):
Единица измерения мощности – ватт:
И теперь, используя наши знания о работе тока, мы без труда найдем формулу для мощности тока:
Или же, если использовать другие виды формулы для работы: ,
26.2Цепная реакция деления ядер урана и условия её протекания. Термоядерная реакция.
Ядерными реакциями называют изменения атомных ядер, вызванные их взаимодействием с элементарными частицами или друг с другом.
В 1938 г. немецкие физики Ган и Штрасман открыли деление урана под действием нейтронов: ядро урана делится на два близких по массе ядра.
У этой реакции есть две важные особенности, которые сделали возможным её практическое применение:
1. При делении каждого ядра урана выделяется значительная энергия.
2. Деление каждого ядра сопровождается вылетом 2-3 нейтронов, которые могут вызвать деление следующих ядер, т.е. сделать реакцию цепной.
Для осуществления цепной реакции используют ядра изотопа урана с массовым числом 235, т.е. . Именно они хорошо делятся под действием как быстрых, так и медленных нейтронов.
Ядра изотопа урана с массовым числом 238 ( ) используют для получения плутония, который также используют для цепной ядерной реакции.
26.2(продолжение)
Для осуществления цепной реакции необходимо, чтобы среднее число освобождённых в данной массе нейтронов не уменьшалось с течением времени. Управляемую цепную реакцию проводят в ядерных реакторах, которые конструируют так, чтобы коэффициент размножения