Przepływ prądu elektrycznego model mikroskopowy Prawa przepływu Moc prądu
Prąd, nośniki prądu, natężnenie (I) prąd – uporządkowany ruch nośników elektrycznych (+!) S gęstość przewodnika J- strumień prądu= I/S[A/m2] v- prędkość unoszenia - oporność właściwa [/m] - przewodnictwo dla drutu z miedzi o S=0.9 mm i I=17 mA v=4.9*10-7 m/s !! Prędkości ruchu termicznego elektronów w miedzi u~ 106 m/s !!!
Oporność R opór t – czas pomiedzy zderzeniami termicznymi elektronow. Niezależy od E- prawo Ohma: R= U/I Prawo Ohma Zależność od temperatury
Przepływ prądu w obwodzie Bateria opornik Bateria II Prawo Kirchhoffa: -Ir-IR=0 Siła elektromotoryczna = dW/dq dq= Idt = dW = dtI(Ir+IR) =Ir+IR II prawo Kirchhoffa to zasada zachowania energii
Moc prądu P = dW/dt= qdU/dt=UI z prawa Ohma: U=IR P=I2R lub P=U2/R [W] energia ze źródła jest dyssypowana (rozpraszana) w postaci ciepła ("przepychanie ładunków elektrycznych przez przewodnik")
Oporniki polączone szeregowo kierunek obchodu oczka zgodnie z ruchem wskazówek zegara spadki napięć na opornikach przechodzonych zgodnie z kierunkiem prądu są ujemne Napięcie bateria przechodzonej od – do + jest brane ze znakiem + -IR1-IR2-IR3=0 -IRz=0 Rz=R1+R2 +R2 Rz oporność zastępcza
Polączenia oporników: równolegółe układ z 4 (3 niezależnymi) oczkami I1= U/R1 I2 =U/R2 I3 =U/R3 I=I1+I2+I3 (I Prawo Kirchhoffa) I=U/Rz U/Rz=U/R1+U/R2+U/R3 1/Rz=1/R1+1/R2+1/R3
Obwód z dwoma bateriami Analiza układu: kierunek przejścia zgodne z kier. zegra 1 - Ir1 - IR - Ir2 - 2 = 0 bateria opornik bateria