Алгоритм решения задач на тему «Постоянный ток» Задачи на определение силы тока, напряжения или сопротивления на участке цепи.

1. Начертить схему и указать на ней все элементы.

2. Установить, какие элементы цепи включены последовательно, какие – параллельно.

3. Расставить токи и напряжения на каждом участке цепи и записать для каждой точки разветвления (если они есть) уравнения токов и уравнения, связывающие напряжения на участках цепи.

4. Используя закон Ома, установить связь между токами, напряжениями и э.д.с (ε).

5. Если в схеме делают какие-либо переключения сопротивлений или источников, уравнения составляют для каждого режима работы цепи.

6. Решить полученную систему уравнений относительно неизвестной величины.

7. Решение проверить и оценить критически.

Электрический ток — направленное (упорядоченное) движение частиц или квазичастиц — носителей электрического заряда. Такими носителями могут являться: в металлах — электроны, в электролитах — ионы (катионы и анионы), в газах — ионы и электроны, в вакууме при определённых условиях — электроны, в полупроводниках — электроны или дырки (электронно-дырочная проводимость). Иногда электрическим током называют также ток смещения, возникающий в результате изменения во времени электрического поля. Электрический ток имеет следующие проявления:

- нагревание проводников (не происходит в сверхпроводниках);

- изменение химического состава проводников (наблюдается преимущественно в электролитах);

- создание магнитного поля (проявляется у всех без исключения проводников).

Сила тока — физическая величина, равная отношению количества заряда ΔQ, прошедшего за некоторое время Δt через поперечное сечение проводника, к величине этого промежутка времени. I = Δ Q/Δ t. Сила тока в Международной системе единиц (СИ) измеряется в амперах (А).

Источник тока — элемент питания электрической цепи, обеспечивающий постоянное потребление, измеренное амперами, либо заданную форму закона изменения параметра. Источник тока – элемент, двухполюсник, сила тока через который не зависит от напряжения на его зажимах (полюсах). Используются также термины генератор тока и идеальный источник тока. В электротехнике источником тока называют любой источник электрической энергии.

Закон Ома для участка цепи – полученный экспериментальным (эмпирическим) путём закон, который устанавливает связь силы тока на участке цепи с напряжением на концах этого участка и его сопротивлением. Строгая формулировка закона Ома для участка цепи записывается так: сила тока в цепи прямо пропорциональна напряжению на её участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка. Формула закона Ома для участка цепи записывается в следующем виде:

где: I – сила тока в проводнике [А]; U – электрическое напряжение (разность потенциалов) [В]; R – электрическое сопротивление (или просто сопротивление) проводника [Ом].

Электрическое сопротивление — физическая величина, характеризующая свойство проводника препятствовать прохождению электрического тока и равная отношению напряжения на концах проводника к силе тока, протекающего по нему.

где:  R — сопротивление, Ом; U — разность электрических потенциалов (напряжение) на концах проводника, В; I — сила тока, протекающего между концами проводника под действием разности потенциалов, А.

Последовательное и параллельное соединения в электротехнике — два основных способа соединения элементов электрической цепи. При последовательном соединении все элементы связаны друг с другом так, что включающий их участок цепи не имеет ни одного узла. При параллельном соединении все входящие в цепь элементы объединены двумя узлами и не имеют связей с другими узлами, если это не противоречит условию. При последовательном соединении проводников сила тока во всех проводниках одинакова. При этом общее напряжение в цепи равно сумме напряжений на концах каждого из проводников.