Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Pobieranie prezentacji. Proszę czekać

Prąd elektryczny. Można podać wiele przykładów prądów elektrycznych. Mogą to być dla przykładu ogromne prądy tworzące błyskawice lub niewielkie prądy.

Podobne prezentacje


Prezentacja na temat: "Prąd elektryczny. Można podać wiele przykładów prądów elektrycznych. Mogą to być dla przykładu ogromne prądy tworzące błyskawice lub niewielkie prądy."— Zapis prezentacji:

1 Prąd elektryczny

2 Można podać wiele przykładów prądów elektrycznych. Mogą to być dla przykładu ogromne prądy tworzące błyskawice lub niewielkie prądy przypływające w naszym organizmie, czy też poruszające się ładunki wokół Ziemi oraz w postaci wiatru słonecznego

3 Ale czy każdy ruch ładunku jest już prądem elektrycznym? W izolowanej ramce z miedzi nie ma wypadkowego przepływu ładunku (występują elektrony przewodnictwa), nie ma więc przepływu prądu elektrycznego. Mówimy, że ramka ma wszędzie jednakowy potencjał elektryczny

4 Gdy naszą ramkę z miedzi podłączymy do źródła energii elektrycznej, wówczas pojawi się wypadkowy kierunek ruchu ładunków elektrycznych pod wpływem różnicy potencjałów.

5 Niech ładunek dq przechodzi przez płaszczyznę ab w czasie dt to natężenie prądu A ładunek przepływający w tym czasie

6 I 0 I 1 I 2 I 0 =I 1 +I 2 Związek ten będzie zawsze słuszny ponieważ natężenie prądu jest wielkością skalarną Na rysunku przedstawiono wycinek obwodu. Jaka będzie wartość natężenia i kierunek prądu w dolnym przewodniku z prawej strony? 1A 2A 3A 4A I

7 Ważną wielkością charakteryzującą prąd elektryczny jest wektor gęstości prądu J. Jego kierunek jest określony przez ruch ładunków dodatnich i jest z nim zgodny lub przeciwny do ruchu ładunków ujemnych. dS S j

8 Czym jest gęstość prądu? Porównując do gęstości materii, można stwierdzić, że jest ona ilością prądu na jednostkę powierzchni. A jaka wielkość łączy powierzchnię i prąd? Oczywiście definicja natężenia prądu elektrycznego e dS S

9 Możemy więc zapisać: Przy stałym i do dS przepływie prądu, J = const i jest do dS. Wtedy możemy I zapisać jako: czyli

10 W przewodniku z prądem elektrony nadal poruszają się przypadkowo ale z pewną prędkością unoszenia zwaną także prędkością dryfu v d I L v d E J Z rysunku wynika, że dla uproszczenia rozważań przyjęliśmy ruch ładunku dodatniego. Zakładamy również v d = const oraz jednorodność J w przekroju przewodnika o powierzchni S.

11

12 Możemy teraz wyznaczyć wyrażenie opisujące prędkość dryfu ładunków: A po uwzględnieniu wyrażenia na gęstość prądu otrzymujemy: A przechodząc na wektory możemy zapisać, że wektor gęstości prądu: Jeżeli przyjrzymy się jednostce wyrażenia ne (C/m 3 ) to okazuje się, że jest to nic innego jak gęstość ładunku nośników.

13 Oszacujmy prędkość dryfu elektronów w drucie miedzianym o średnicy 1.63 mm, przez który przepływa prąd o natężeniu 10 A. Gęstość prądu Przyjmując liczbę swobodnych elektronów w jednostce objętości przewodu n = /cm 3 oraz wartość ładunku elementarnego e = C, mamy: Co to oznacza?

14

15 Prąd ciepła a prąd elektryczny

16 Do końców przewodnika o długości l i przekroju poprzecznym S przyłożymy różnice potencjałów V 1 – V 2 V 1 I V 2 V 1 > V 2 Natężenie prądu gdzie zatem Między końcami przewodnika ciepła o długości i przekroju poprzecznym S wytworzymy różnicę temperatur T 1 -T 2 T 1 I Q T 2 T 1 > T 2 Prąd ciepła Q – ciepło, t – czas przepływu ciepła

17 Prąd ciepła a prąd elektryczny

18 Koniec


Pobierz ppt "Prąd elektryczny. Można podać wiele przykładów prądów elektrycznych. Mogą to być dla przykładu ogromne prądy tworzące błyskawice lub niewielkie prądy."

Podobne prezentacje


Reklamy Google