Перемещение электрических зарядов

Выясним, всегда ли электрические заряды могут перемещаться вдоль тела.
Для этого проделаем не сложный опыт.Зарядом электроскоп 1, рядом с ним поставим не заряженный электроскоп 2.
Соединим их металлической палочкой.
Мы сразу же увидим, что листочки у 1 электроскопа слегка опадут, зато у2 - разойдутся.
Это говорит о том, что часть заряда с первого электроскопа перешла на 2.
Теперь повторим опыт.
Соединив заряженный и не заряженный электроскопы эбонитовой или стеклянной палочкой.
Мы увидим что картина не изменится.
Листочки на электроскопы 1 не опадут,а на электроскоп 2 - не разойдутся.
Следовательно по такой палочки заряд не перемещается.
Вещества по которым электрические заряды могут перемещаться, принято называть проводниками.
Те же вещества по которым не могут перемещаться электрические заряды,называют диэлектриками.
Изготовленные из диэлектриков тела принято называть изоляторами.

Сила

Материальная точка

Абсолютно упругое тело

Силы действия и противодействия

Схемы опыта Кавендиша

Сохранение суммарного импульса шаров

Простейшая электрическая цепь состоит из источника тока, ключа, который может замыкать или размыкать цепь, лампочки и проводов.
Лампочка загорается только тогда, когда ключ замкнут.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Составление схемы простейшей электрической цепи

Условное обозначение для некоторых приборов, вам представлены.
Сначала плюсовую клемму источника соединяем с лампой, затем лампу с ключом и ключ с минусовой клеммы источника.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Магнитное действие тока также можно наблюдать на опыте. Для этого медный провод, покрытый изоляционным материалом, нужно намотать на железный гвоздь, а концы провода соединить с источником тока. Когда цепь замкнута, гвоздь становится магнитом (намагничивается) и притягивает небольшие железные предметы:гвоздики, железные стружки, металлические опилки. С исчезновением тока в обмотке (при размыкании цепи) гвоздь размагничивается.

Тепловое действие тока

Присоединим к полюсом источника тока тонкую проволоку.
Лучше железную или никелиновую.
Замкнув ключ мы наблюдаем, как эта проволочка сначала немного провиснет.
Она нагрелась и удлинилась.
Затем начнёт накапливать и краснеть.
Тепловое действие электрического тока, лежит в основе работы самых разных бытовых нагревательных приборов.
Это и электрический утюг, электрический чайник или кофеварка и электроплитка, или электрокамин и многое другое.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Химическое действие тока

В сосуд с дистиллированной водой опустим два угольных электрода и подсоединим их к цепи, состоящей из источника тока, лампочки и ключа.
При замкнутом ключе лампочка гореть не будет.
Добавим воду поваренную соль и размешаем раствор.
При замкнутом ключе лампочка будет гореть.
Заменим раствор поваренной соли раствором медного купороса.
И пропустим ток через этот раствор.
Через несколько минут на одном электроде появятся слой чистой меди.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Устройство гальванометра

Поместим между полюсами магнита металлическую рамку, соединенную с источником тока.
Рамка покоится, пока цепь не замкнута.
При замыкании цепи рамка повернётся
В основе работы гальванометра лежит взаимодействие катушки с током и магнита.
Стрелка прибора связано с подвижной катушкой.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Единица силы тока

Если по двум параллельным проводникам пропустить ток, то в зависимости от направления тока проводники либо притянутся, либо оттолкнуться.
Но для нас самое главное в этом явлении заключается в том, что сила притяжения или отталкивания
между проводниками, прямо пропорционально силе тока в них.
Чем больше сила тока, тем сильнее взаимодействует проводники.
Силу взаимодействия между проводниками можно измерить. Но как показали опыты, она зависит еще от длины проводников, расстояние между ними и среды, в которой находятся проводники.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Мы знаем, что мощность численно равна работе, совершённой в единицу времени. Следовательно, чтобы найти среднюю мощность электрического тока, надо его работу разделить на время:
P=A/t
где Р — мощность тока (механическую мощность мы обозначали буквой N).

Работа электрического тока равна произведению напряжения на силу тока и на время: А = Ult, следовательно,

P=A/t=UIt=UI

Таким образом, мощность электрического тока равна произведению напряжения на силу тока, или
P = UI.
Из этой формулы можно определить, что
U=P/I, I=P/U
За единицу мощности, как известно, принят ватт; 1 Вт = 1 Дж/с. Из формулы Р = UI следует, что

1 ватт = (1 вольт) х (1 ампер), или 1 Вт = 1 В • А.

Понятие напряжения

Рассмотрим электрическую цепь состоящую из лампочки карманного фонаря, аккумулятора, ключа и демонстрационного амперметра, а также аналогичную цепь, но с лампы накаливания, подключенной городской осветительной сети.
Оба амперметра показывают, что сила тока в цепях одинаково.
Примерно 0,2 ампер.
Однако лампа включенная в сеть дает гораздо больше и тепла и света, чем лампочка карманного фонаря.
Почему при одном и том же значение силы тока действие электрического тока столь различны.
Очевидно что энергия необходимое для того чтобы раскалить нить осветительные лампы, намного больше той, что расходуются в лампочке карманного фонаря.
Можно сказать что мощность осветительные лампы, много больше мощности лампы карманного фонаря.
Единственным различием двух цепей является то, что в них использованы разные источники тока.
Напряжение городской осветительной сети гораздо больше напряжения аккумулятора.
Разное напряжение подается и на лампы.
На участке цепи, содержащий осветительную лампу напряжение выше, чем на участке цепи с лампой карманного фонаря.

За учебником "Физика 8 класс - Пурышева Н.С., Важевская Н.Е."

Расчёт сопротивления проводника

Соберем цепь состоящую из источника тока, ключа, амперметра,вольтметра и соединительных проводов.
На специальной панели закреплены различные проводники.
К источнику тока будем по очереди подключать эти проводники и сравнивать значение силы тока, которые покажут в каждом случае демонстрационный амперметр.
Будем подключать исследуемые проводники, например, в такой последовательности.
Первое, никелиновые проволоки одинаковой толщины, но разной длины.
Второе, никелиновые проволоки одинаковой длины, но разные толщины.
И третье, никелиновую и нихромовой проволоки одинаковой длины и толщины.
Учитывая что напряжение в цепи постоянно, показания вольтметра не меняются.
И отмечая с помощью амперметра значение силы тока в каждом случае, можно убедиться в правильности высказанного предположение.
Таким образом мы обнаружим, что сопротивление проводников увеличивается с увеличением их длины и уменьшается при увеличении толщины проводников.
Сопротивление никелиновой проволоки меньше, чем такого же размера проволоки из нихрома.

Последовательное соединение проводников

При последовательном соединении конец одного проводника соединяется с началом другого, его конец - с началом третьего и так далее.

На практике последовательное соединение нескольких проводников используется.
Например в елочной гирлянде.
Вы хорошо знаете, что если гирлянда вдруг гаснет, то это значит что либо одна из лампочек перегорела, либо у нее отошел контакт.
Это еще раз подтверждает уже известное нам утверждение, что ток, при последовательном соединении, проходит через все проводники, в данном случае лампочки, и силы тока во всех частях одна и та же.
Стоит нарушить где-то контакт и ток прекращается во всей цепи.
На рисунке изображена цепь из двух последовательно соединенных лампочек и схема такого соединения.

Общее сопротивление цепи

Сила тока в любых участках цепи при последовательном соединении одна и та же.
Полное напряжение равно сумме напряжений на отдельных участках.
Используя закон Ома для участка цепи, выразим значение напряжения на каждом участке через силу тока и сопротивления.
Подставим значения напряжений выраженная через силу тока и сопротивления.
Сократив одинаковый множитель, получим формулу общего сопротивления.

Строение атома