Другие, исторически более ранние опыты дают основание считать кулоны «зарядами» электричества, подобными зарядам, которые мы собираем, проведя авторучкой по рукаву, при трении подошв обуви о пол или при запуске воздушного змея в грозу. Более поздние опыты указывают на существование крошечных частиц, несущих каждая отрицательный заряд 1,6-10^-19 кулон, отрицательных электронов, которые играют роль универсальных строительных кирпичиков в атомах и носителей тока в металлах. Тогда мы можем сказать, сильно упрощая существо дела, что «кулон — это сгусток электронов, содержащий огромное количество этих мельчайших электрических зарядов». Многим это кажется удобным объяснением, и никакого особого вреда такое представление о кулонах не приносит.

Подробнее…

Итак, следуя первоначальным представлениям и современным знаниям об электронах, мы говорим, что при силе тока 5 а через сечение проводника в каждой точке цепи проходит 5 кулон электрического заряда в секунду. Расходомеры, установленные в различных точках замкнутого водяного контура, будут показывать одно и то же значение, если не происходит изменения сечения трубопровода и отсутствует утечка. Если наблюдатель зафиксировал в каком-либо месте расход 5 л/сек, то такое же значение отметит другой наблюдатель в любом другом месте. Мы представляем себе, что через сечение трубопровода проносится 5 л воды в секунду. (Действительная скорость самой воды зависит, кроме того, от ширины трубы, и в отношении электрического тока справедливы такие же соображения.) При силе тока 5 а, согласно нашим представлениям, мимо любого наблюдателя проносится 5 кулон в секунду. Ток силой 1а означает, что через каждое сечение проводника в любой точке цепи проходит I кулонов в секунду.

Подробнее…

Субстанцию, которая течет по цепи, называют «электричеством»; это название существует уже 300 лет. Вместо туманного слова «электричество» мы говорим теперь о КОЛИЧЕСТВЕ ЭЛЕКТРИЧЕСТВА, о заряде электричества, об ЭЛЕКТРИЧЕСКОМ ЗАРЯДЕ или просто о ЗАРЯДЕ. Таким образом, теперь мы говорим о токе как о потоке зарядов. Обсуждая здесь эту тему, мы не объясняем, что такое заряд, а говорим лишь, что заряд есть нечто такое, что течет, когда появляется ток. Можно представлять себе заряд как огромный сгусток электронов. Позже мы встретимся с зарядами в опытах, посредством которых впервые изучались заряды,— в опытах с покоящимся электричеством. Единица измерения заряда («порция электричества») получила название кулона 1}. Один кулон дает силу тока 1 а за 1 сек. Ампер — это то же самое, что кулон/сек.

СИЛА ТОКА в амперах=ЗАРЯД в кулонах/ВРЕМЯ в секундах

Подробнее…

Все три эффекта могут наблюдаться в одной и той же цепи одновременно. Они имеют место даже внутри батареи или генератора, указывая на нечто, происходящее на всем протяжении цепи, на всех ее участках (фиг. 6). Эта особенность электрической цепи навела первых экспериментаторов на мысль о сходстве происходящего в цепи процесса с течением жидкости по замкнутому трубопроводу. Они представляли себе, что по цепи течет некая таинственная субстанция, электричество. Название, которое они присвоили этому течению, «электрический ток», оказалось исключительно удачным, и мы сохранили его. Если бы на самом деле в цепи ничего не протекало, то слово «ток», возможно, мешало бы ясному пониманию явлений. Теперь мы знаем, что ток действительно существует,— обычно это ток отрицательных электронов,— поэтому мы сохранили этот заимствованный из гидравлики термин для нашего лексикона. До сих пор мы не представили никаких доказательств реального существования такого тока и тем не менее стали пользоваться в нашем курсе этим термином, стремясь сразу же познакомить вас с представлением об электрическом токе.

Подробнее…

Проволочный виток радиусом r=0,1 м находится в однородном магнитном поле с индукцией B=0,2 Тл. Линии магнитной индукции перпендикулярны плоскости витка. Какой заряд протечет по витку если: направление линий магнитной индукции изменить на обратное?

В электростатике заряды считаются неподвижными, а их поля — неизменными во времени. Когда же происходит разрядка, например, конденсатора, заряды перетекают с пластины на пластину, мы наблюдаем движение зарядов. Направленное движение зарядов называется электрическим током (рис. 2,а). Он измеряется в амперах — одной из основных единиц системы СИ — и численно равен заряду, переносимому в единицу времени: I= q\t (ток).

Ток возникает в проводнике, если к его концам приложена разность потенциалов— напряжение U. Одни проводники проводят ток хорошо, т. е. обладают малым сопротивлением движению зарядов, другие — плохо, т. е. имеют большое сопротивление R. Связь между напряжением, током и сопротивлением установил Георг Ом (1787-1854), и это основное в электротехнике соотношение носит его имя: I=U/R или U=IxR (закон Ома). На электрических схемах сопротивление изображают прямоугольником (рис. 2,б).
Сопротивление любого провода прямо пропорционально его длине I и обратно пропорционально площади поперечного сечения S: R=ρl\S (сопротивление).

Подробнее…

Электростатика.
Вы, надеемся, знаете, что все окружающие нас предметы и наше собственное тело состоят из атомов, объединенных в молекулы. Когда-то атом считался неизменным и неделимым “кирпичиком” мироздания, но теперь известно, что и атомы состоят из еще более мелких элементарных частиц. Главные из них — протоны и нейтроны, находящиеся в ядре атома, и электроны, образующие как бы “облачко” вокруг ядра или электронную оболочку. Каждый протон несет положительный элементарный заряд, а электрон — отрицательный (рис.1,а).

Разноименные заряды притягиваются, и атом представляет собой очень устойчивую конструкцию, в целом электрически нейтральную, потому что число протонов в каждом атоме равно числу электронов. Разрушить, расщепить ядро атома очень трудно, для этого нужны гигантские ускорители элементарных частиц или ядерные реакторы. Гораздо легче добавить или отнять один-два электрона из оболочки атома. Получится отрицательный или положительный ион, электрически заряженный. Кристалл поваренной соли, например, состоит из положительных ионов натрия и отрицательных—хлора. Их взаимное притяжение и придает прочность кристаллу.
Подробнее…

Найти работу, совершаемую постоянным током на участке цепи, если ток I=0,01А, напряжение U=200В, а время прохождения тока 10 секунд

Проводник сопротивлением R согнули в кольцо диаметром d и присоединили к источнику постоянного тока. Один из контактов закреплен на кольце, а второй двигается вдоль кольца с постоянной скоростью v. Постройте зависимость падения напряжения U на проводнике от времени, если известно, что в начальный момент оно максимально и равно U0.

В комнате есть лампочка. Вне комнаты есть 3 выключателя, один из которых включает эту лампочку, а другие – не работают. Нужно узнать, какой из них включает лампочку, причем войти в комнату можно только один раз. (Выключатели щелкаются одинаково, разбирать нельзя, дверь в комнату плотно закрывается, в замочную скважину ничего не видно и т.д.)