Ķīmija
Lai uzturētu elektrisko strāvu ķēdē, ir nepieciešams. Līdzstrāva, tās īpašības. Nosacījumi, kas nepieciešami elektriskās strāvas pastāvēšanai. Līdzstrāva un maiņstrāva

Lai uzturētu elektrisko strāvu ķēdē, ir nepieciešams. Līdzstrāva, tās īpašības. Nosacījumi, kas nepieciešami elektriskās strāvas pastāvēšanai. Līdzstrāva un maiņstrāva

Elektrība. Oma likums

Ja izolētu vadītāju ievieto elektriskajā laukā, tad uz bezmaksas lādiņiem q vadītājā darbosies spēks.Rezultātā vadītājā notiek īslaicīga brīvo lādiņu kustība. Šis process beigsies, kad uz vadītāja virsmas radušos lādiņu elektriskais lauks pilnībā kompensēs ārējo lauku. Iegūtais elektrostatiskais lauks vadītāja iekšpusē būs nulle (sk. § 1.5).

Tomēr vadītājos noteiktos apstākļos var notikt nepārtraukta sakārtota brīvo nesēju kustība. elektriskais lādiņš. Tādu kustību sauc elektrošoks . Pēc virziena elektriskā strāva tiek ņemts pozitīvo brīvo lādiņu kustības virziens. Lai vadītājā pastāvētu elektriskā strāva, ir nepieciešams izveidot tajā elektrisko lauku.

Elektriskās strāvas kvantitatīvais mērs ir strāvas stiprums es – skalārs fiziskais daudzums, vienāds ar attiecību uzlāde Δ q, kas pārnests pa vadītāja šķērsgriezumu (1.8.1. att.) laika intervālam Δ t, līdz šim laika intervālam:

Starptautiskajā vienību sistēmā SI strāvu mēra ampēros (A). Pašreizējā mērvienība 1 A ir iestatīta saskaņā ar magnētiskā mijiedarbība divi paralēli vadītāji ar strāvu (sk. § 1.16).

Pastāvīgu elektrisko strāvu var ģenerēt tikai iekšā slēgta ķēde , kurā brīvie lādiņnesēji cirkulē pa slēgtiem ceļiem. Elektriskais lauks dažādos punktos šādā ķēdē ir nemainīgs laika gaitā. Līdz ar to elektriskajam laukam līdzstrāvas ķēdē ir iesaldēta raksturs elektrostatiskais lauks. Bet, pārvietojot elektrisko lādiņu elektrostatiskā laukā pa slēgtu ceļu, elektrisko spēku darbs ir nulle (sk. § 1.4). Tāpēc, lai pastāvētu līdzstrāva, elektriskajā ķēdē ir jābūt ierīcei, kas spēku darba dēļ var radīt un uzturēt potenciālās atšķirības ķēdes posmos neelektrostatiska izcelsme. Šādas ierīces sauc līdzstrāvas avoti . Tiek izsaukti neelektrostatiskas izcelsmes spēki, kas iedarbojas uz brīvajiem lādiņu nesējiem no strāvas avotiem ārējie spēki .

Ārējo spēku raksturs var būt atšķirīgs. Galvaniskajās šūnās vai baterijās tie rodas elektroķīmisko procesu rezultātā, līdzstrāvas ģeneratoros ārējie spēki rodas, vadotnēm pārvietojoties magnētiskajā laukā. Strāvas avotam elektriskajā ķēdē ir tāda pati loma kā sūknim, kas nepieciešams šķidruma sūknēšanai slēgtā hidrauliskajā sistēmā. Ārējo spēku ietekmē elektriskie lādiņi pārvietojas strāvas avota iekšpusē pret elektrostatiskā lauka spēki, kuru dēļ slēgtā ķēdē var uzturēt pastāvīgu elektrisko strāvu.

Kad elektriskie lādiņi pārvietojas pa līdzstrāvas ķēdi, darbojas ārējie spēki, kas darbojas strāvas avotos.

Fiziskais daudzums, kas vienāds ar darba attiecību A st ārējie spēki, pārvietojot lādiņu q no strāvas avota negatīvā pola uz pozitīvo līdz šī lādiņa vērtībai, tiek saukts avota elektromotora spēks(EMF):

Tādējādi EML nosaka darbs, ko veic ārējie spēki, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu. Elektromotora spēku, tāpat kā potenciālu starpību, mēra voltos (V).

Kad viens pozitīvs lādiņš pārvietojas pa slēgtu līdzstrāvas ķēdi, ārējo spēku darbs ir vienāds ar EML summu, kas darbojas šajā ķēdē, un elektrostatiskā lauka darbs ir nulle.

Līdzstrāvas ķēdi var sadalīt atsevišķās sadaļās. Tos posmus, uz kuriem neiedarbojas ārējie spēki (t.i., sekcijas, kas nesatur strāvas avotus), sauc. viendabīgs . Tiek saukti apgabali, kas ietver pašreizējos avotus neviendabīgs .

Kad vienības pozitīvais lādiņš pārvietojas pa noteiktu ķēdes posmu, darbojas gan elektrostatiskie (kulona), gan ārējie spēki. Elektrostatisko spēku darbs ir vienāds ar potenciālu starpību Δφ 12 \u003d φ 1 - φ 2 starp nehomogēnās sekcijas sākuma (1) un beigu (2) punktiem. Ārējo spēku darbs pēc definīcijas ir elektromotora spēks 12, kas darbojas šajā zonā. Tātad kopējais darbs ir

Vācu fiziķis G. Oma 1826. gadā eksperimentāli konstatēja, ka strāvas stiprums es, kas plūst caur viendabīgu metāla vadītāju (t.i., vadītāju, kurā nedarbojas ārēji spēki), ir proporcionāls spriegumam U diriģenta galos:

kur R= konst.

vērtība R sauca elektriskā pretestība . Tiek saukts vadītājs ar elektrisko pretestību rezistors . Šī attiecība izsaka Oma likums viendabīgai ķēdes posmam: Strāva vadītājā ir tieši proporcionāla pielietotajam spriegumam un apgriezti proporcionāla vadītāja pretestībai.

SI vadu elektriskās pretestības mērvienība ir ohm (Ohm). 1 omu pretestībai ir ķēdes posms, kurā pie 1 V sprieguma rodas 1 A strāva.

Tiek saukti vadītāji, kas ievēro Ohma likumu lineārs . Strāvas stipruma grafiskā atkarība es no sprieguma U(šādas diagrammas sauc voltu ampēru raksturlielumi , saīsināti VAC) ir attēlota ar taisnu līniju, kas iet caur izcelsmi. Jāņem vērā, ka ir daudz materiālu un ierīču, kas nepakļaujas Ohma likumam, piemēram, pusvadītāju diode vai gāzizlādes spuldze. Pat metāla vadītājiem pie strāvām tas ir pietiekami liels spēks pastāv novirze no Ohma lineārā likuma, jo metāla vadītāju elektriskā pretestība palielinās, palielinoties temperatūrai.

Ķēdes sadaļai, kas satur EMF, Oma likums ir uzrakstīts šādā formā:

Oma likums

Saskaitot abas vienādības, iegūstam:

es (R + r) = Δφ cd + Δφ ab + .

Bet Δφ cd = Δφ ba = – Δφ ab. Tāpēc

Šī formula izteiks Oma likums pilnīgai ķēdei : strāvas stiprums pilnā ķēdē ir vienāds ar avota elektromotora spēku, kas dalīts ar ķēdes viendabīgo un nehomogēnu posmu pretestību summu.

Pretestība r neviendabīgs laukums attēlā. 1.8.2 var redzēt kā strāvas avota iekšējā pretestība . Šajā gadījumā sižets ( ab) attēlā. 1.8.2 ir avota iekšējā sadaļa. Ja punkti a un b aizveriet ar vadītāju, kura pretestība ir maza salīdzinājumā ar avota iekšējo pretestību ( R << r), tad ķēde plūst īssavienojuma strāva

Īsslēguma strāva - maksimālā strāva, ko var iegūt no dotā avota ar elektromotora spēku un iekšējo pretestību r. Avotiem ar zemu iekšējo pretestību īssavienojuma strāva var būt ļoti liela un izraisīt elektriskās ķēdes vai avota iznīcināšanu. Piemēram, svina-skābes akumulatoriem, ko izmanto automašīnās, īssavienojuma strāva var būt vairāki simti ampēru. Īpaši bīstami ir īssavienojumi apgaismes tīklos, kurus darbina apakšstacijas (tūkstošiem ampēru). Lai izvairītos no tik lielu strāvu postošās ietekmes, ķēdē ir iekļauti drošinātāji vai speciāli automātiskie slēdži.

Dažos gadījumos, lai novērstu īssavienojuma strāvas bīstamās vērtības, kāda ārējā pretestība ir virknē savienota ar avotu. Tad pretestība r ir vienāds ar avota iekšējās pretestības un ārējās pretestības summu, un īssavienojuma gadījumā strāvas stiprums nebūs pārmērīgi liels.

Ja ārējā ķēde ir atvērta, tad Δφ ba = – Δφ ab= , t.i., potenciālu starpība pie atvērta akumulatora poliem ir vienāda ar tā EMF.

Ja ārējās slodzes pretestība R ieslēgts un strāva plūst caur akumulatoru es, potenciāla starpība tās polios kļūst vienāda ar

Δφ ba = – Ir.

Uz att. 1.8.3 ir shematisks līdzstrāvas avota attēlojums ar vienādu EML un iekšējo pretestību r trīs režīmos: "dīkstāve", darbs pie slodzes un īssavienojuma režīms (īssavienojums). Norādīta spriedze elektriskais lauks akumulatora iekšpusē un spēki, kas iedarbojas uz pozitīvajiem lādiņiem: – elektriskais spēks un – ārējais spēks. Īsslēguma režīmā elektriskais lauks akumulatora iekšpusē pazūd.

Sprieguma un strāvas mērīšanai līdzstrāvas elektriskajās ķēdēs tiek izmantotas īpašas ierīces - voltmetri un ampērmetri.

Voltmetrs paredzēts, lai izmērītu potenciālo starpību, kas tiek piemērota tā spailēm. Viņš savieno paralēliķēdes sadaļa, kurā tiek veikta potenciālu starpības mērīšana. Jebkuram voltmetram ir kāda iekšējā pretestība. R B. Lai voltmetrs neradītu ievērojamu strāvu pārdali, kad tas ir savienots ar izmērīto ķēdi, tā iekšējai pretestībai jābūt lielai salīdzinājumā ar tās ķēdes sekcijas pretestību, kurai tas ir pievienots. Attēlā parādītajai shēmai. 1.8.4, šis nosacījums ir uzrakstīts šādi:

R B >> R 1 .

Šis nosacījums nozīmē, ka strāva Es B = Δφ cd / R B, kas plūst caur voltmetru, ir daudz mazāks par strāvu es = Δφ cd / R 1, kas plūst caur pārbaudīto ķēdes posmu.

Tā kā voltmetra iekšpusē nedarbojas ārēji spēki, potenciālu starpība tā spailēs pēc definīcijas sakrīt ar spriegumu. Tāpēc mēs varam teikt, ka voltmetrs mēra spriegumu.

Ampermetrs paredzēts strāvas mērīšanai ķēdē. Ampermetrs ir virknē savienots ar elektriskās ķēdes pārtraukumu, lai visa izmērītā strāva iet caur to. Ampermetram ir arī zināma iekšējā pretestība. R A. Atšķirībā no voltmetra, ampērmetra iekšējai pretestībai jābūt pietiekami mazai, salīdzinot ar visas ķēdes kopējo pretestību. Shēmai attēlā. 1.8.4. ampērmetra pretestībai jāatbilst nosacījumam

Tiešās elektriskās strāvas pastāvēšanas nosacījumi.

Lai pastāvētu tiešā elektriskā strāva, ir nepieciešama brīvi uzlādētu daļiņu klātbūtne un strāvas avota klātbūtne. kurā tiek veikta jebkura veida enerģijas pārvēršana elektriskā lauka enerģijā.

Pašreizējais avots- ierīce, kurā jebkura veida enerģija tiek pārveidota elektriskā lauka enerģijā. Strāvas avotā ārējie spēki iedarbojas uz lādētām daļiņām slēgtā ķēdē. Ārējo spēku cēloņi iekšā dažādi avoti strāvas ir dažādas. Piemēram, baterijās un galvaniskajās šūnās plūsmas dēļ rodas ārējie spēki ķīmiskās reakcijas, elektrostaciju ģeneratoros tie rodas, vadītājam pārvietojoties magnētiskajā laukā, fotoelementos - gaismai iedarbojoties uz elektroniem metālos un pusvadītājos.

Strāvas avota elektromotora spēkssauc par ārējo spēku darba attiecību pret pozitīvā lādiņa vērtību, kas pārnesta no strāvas avota negatīvā pola uz pozitīvo.

Pamatjēdzieni.

Pašreizējais spēks- skalārais fiziskais lielums, kas vienāds ar lādiņa attiecību, kas ir izgājusi caur vadītāju, un laiku, kurā šis lādiņš ir pagājis.

kur es - strāvas stiprums,q - maksas apjoms (elektrības daudzums),t - maksas tranzīta laiks.

strāvas blīvums- vektora fiziskais daudzums, kas vienāds ar strāvas stipruma attiecību pret vadītāja šķērsgriezuma laukumu.

kur j -strāvas blīvums, S - vadītāja šķērsgriezuma laukums.

Strāvas blīvuma vektora virziens sakrīt ar pozitīvi lādētu daļiņu kustības virzienu.

spriegums - skalārais fiziskais lielums, kas vienāds ar Kulona kopējā darba un ārējo spēku attiecību, pārvietojot pozitīvu lādiņu apgabalā, pret šī lādiņa vērtību.

kurA - pilns trešo pušu un Kulona spēku darbs,q - elektriskais lādiņš.

Elektriskā pretestība- fizikālo daudzumu raksturojošs elektriskās īpašībasķēdes sadaļa.

kur ρ - pretestība diriģents,l - vadītāja sekcijas garums,S - vadītāja šķērsgriezuma laukums.

Vadītspējair pretestības reciproks

kurG - vadītspēja.

Strāvas rašanās un uzturēšanai jebkurā vidē ir jāievēro divi nosacījumi:

Dažādos medijos elektriskās strāvas nesēji ir dažādas uzlādētas daļiņas.

Elektriskais lauks vidē ir nepieciešams radīt virzītu bezmaksas maksu kustību. Kā zināms, uz vienu lādiņu q elektriskajā spēka laukā E spēks darbojas F= q* E, kas liek brīvajiem lādiņiem kustēties elektriskā lauka virzienā. Elektriskā lauka esamības pazīme vadītājā ir potenciāla starpība, kas nav nulle starp jebkuriem diviem vadītāja punktiem,

Tomēr elektriskie spēki nevar ilgstoši uzturēt elektrisko strāvu. Elektrisko lādiņu virzīta kustība pēc kāda laika noved pie potenciālu izlīdzināšanas vadītāja galos un līdz ar to elektriskā lauka izzušanas tajā.

Lai uzturētu strāvu elektriskajā ķēdē papildus Kulona spēkiem spēkiem jāiedarbojas uz lādiņiem neelektrisks daba (ārējie spēki).

Ierīci, kas rada ārējos spēkus, uztur potenciālu starpību ķēdē un pārvērš dažāda veida enerģiju elektroenerģijā, sauc par strāvas avotu.

Lai slēgtā ķēdē pastāvētu elektriskā strāva, tajā jāiekļauj strāvas avots.

Galvenās īpašības

1. Strāvas stiprums - I, mērvienība - 1 A (ampērs).

Strāvas stiprums ir vērtība, kas vienāda ar lādiņu, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu laika vienībā.

Formula (1) ir derīga līdzstrāva, pie kuriem strāvas stiprums un virziens ar laiku nemainās. Ja laika gaitā mainās strāvas stiprums un virziens, tad šādu strāvu sauc mainīgie.

AC:

I \u003d NtDd / Dt, (*)

tie. \u003d q", kur q" ir lādiņa atvasinājums attiecībā pret laiku.

2. Strāvas blīvums - j, mērvienība - 1 A/m2.

Strāvas blīvums ir vērtība, kas vienāda ar strāvas stiprumu, kas plūst caur vienu vadītāja šķērsgriezumu:

3. Strāvas avota elektromotora spēks - emf. (e), mērvienība ir 1 V (volts). E.m.f ir fizikāls lielums, kas vienāds ar darbu, ko veic ārējie spēki, pārvietojoties pa viena pozitīva lādiņa elektrisko ķēdi:

e = draugs. / g. (3)

4. Vadītāja pretestība - R, mērvienība - 1 omi.

Elektriskā lauka iedarbībā vakuumā brīvie lādiņi pārvietotos ar paātrinātu ātrumu. Vielā tie pārvietojas vidēji vienmērīgi, jo daļa enerģijas tiek dota matērijas daļiņām sadursmēs.

Teorija apgalvo, ka sakārtotas lādiņu kustības enerģiju izkliedē kristāla režģa deformācijas. Pamatojoties uz elektriskās pretestības raksturu, izriet, ka

R = R* L / S E, (4)

l - vadītāja garums,

S - šķērsgriezuma laukums,

r ir proporcionalitātes koeficients, ko sauc par materiāla pretestību.

Šo formulu labi apstiprina pieredze.

Vadītāja daļiņu mijiedarbība ar lādiņiem, kas pārvietojas strāvā, ir atkarīga no daļiņu haotiskās kustības, t.i. par vadītāja temperatūru. Ir zināms, ka

r = r 0 (1 + m), (5)

R \u003d R 0 (1 + m).

Koeficientu a sauc par temperatūras pretestības koeficientu:

a \u003d (R - R0) / R0 * t.

Ķīmiski tīriem metāliem a > 0 un vienāds ar 1/273 K-1. Sakausējumiem temperatūras koeficienti ir mazāk svarīgi. Atkarība r(t) metāliem ir lineāra:

1911. gadā tika atklāta parādība supravadītspēja, kas sastāv no tā, ka temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei, dažu metālu pretestība strauji pazeminās līdz nullei.

Dažām vielām (piemēram, elektrolītiem un pusvadītājiem) pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai, kas izskaidrojams ar brīvo lādiņu koncentrācijas pieaugumu.

Pretestības apgriezto vērtību sauc par elektrisko vadītspēju ar

c = 1/g. (7)

5. Spriegums - U, mērvienība - 1 V.

Spriegums ir fizisks lielums, kas vienāds ar darbu, ko veic ārējie un elektriskie spēki, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu.

U \u003d (st. + Ael.) / Q (8)

Tā kā Ast./q = e un Ael./q = f1-f2, tad

U = e + (e1 - e2) (9)

2.7.2 Elektriskās drošības pamati

Elektroiekārtu un tīklu ekspluatācijas un remonta laikā cilvēks var atrasties elektriskā lauka zonā vai tiešā saskarē ar elektrības vadiem. Strāvas pārejas rezultātā caur cilvēku var rasties viņa dzīvībai svarīgo funkciju pārkāpums.

Elektriskās strāvas trieciena bīstamību pastiprina tas, ka, pirmkārt, strāvai nav ārēju pazīmju, un parasti cilvēks bez īpašām ierīcēm nevar iepriekš noteikt viņam draudošās briesmas; otrkārt, strāvas ietekme uz cilvēku vairumā gadījumu izraisa nopietnus svarīgāko dzīvībai svarīgo sistēmu, piemēram, centrālās nervu, sirds un asinsvadu un elpošanas sistēmas pārkāpumus, kas palielina bojājuma smagumu; treškārt, maiņstrāva var izraisīt intensīvus muskuļu krampjus, izraisot neizdalīšanās efektu, kurā cilvēks nevar patstāvīgi atbrīvoties no strāvas ietekmes; ceturtkārt, strāvas ietekme cilvēkā izraisa asu atraušanās reakciju un dažos gadījumos samaņas zudumu, kas, strādājot augstumā, var izraisīt traumas kritiena rezultātā.

Elektriskā strāva, kas iet caur cilvēka ķermeni, var radīt bioloģisku, termisku, mehānisku un ķīmisku iedarbību. Bioloģiskā iedarbība ir elektriskās strāvas spēja kairināt un uzbudināt ķermeņa dzīvos audus, termiskais efekts ir spēja izraisīt ķermeņa apdegumus, mehāniskais efekts ir izraisīt audu plīsumu, bet ķīmiskais efekts ir asins elektrolīze. .

Elektriskās strāvas ietekme uz cilvēka ķermeni var izraisīt elektriskās traumas. Elektriskā trauma ir trauma, ko izraisa elektriskās strāvas vai elektriskā loka iedarbība. Tradicionāli elektriskās traumas iedala vietējās un vispārējās. Ar lokāliem elektriskiem ievainojumiem rodas lokāli ķermeņa bojājumi, kas izpaužas kā elektriski apdegumi,

elektriskās pazīmes, ādas metalizācija, mehāniski bojājumi un elektroftalmija (acs ārējo membrānu iekaisums). Vispārējas elektriskās traumas jeb elektriskās strāvas trieciens noved pie visa organisma bojājumiem, kas izpaužas svarīgāko orgānu un sistēmu - plaušu (elpošanas), sirds (cirkulācijas) - darbības pārkāpumos vai pilnīgā pārtraukšanā.

Elektrošoks ir ķermeņa dzīvo audu uzbudinājums ar elektrisko strāvu, kas iet caur tiem, ko papildina asas konvulsīvas muskuļu kontrakcijas, tostarp sirds muskuļa kontrakcijas, kas var izraisīt sirdsdarbības apstāšanos.

Vietējie elektriskie ievainojumi attiecas uz ādas un muskuļu audu, kā arī dažreiz saišu un kaulu bojājumiem. Tie ietver elektriskus apdegumus, elektriskās pazīmes, ādas metalizāciju, mehāniskus bojājumus.

Elektriskie apdegumi ir visizplatītākais elektriskās strāvas ievainojums vietējā ietekme strāva uz auduma. Ir divu veidu apdegumi – kontakta un loka.

Kontakta apdegums ir elektroenerģijas pārvēršanas siltumenerģijā sekas, un tas notiek galvenokārt elektroinstalācijās ar spriegumu līdz 1000 V.

Elektriskais apdegums it kā ir avārijas sistēma, ķermeņa aizsardzība, jo pārogļojušies audi, pateicoties lielākai pretestībai nekā parasta āda, neļauj elektrībai iekļūt dziļi dzīvībai svarīgās sistēmās un orgānos. Citiem vārdiem sakot, apdeguma dēļ strāva apstājas.

Kad ķermenis un sprieguma avots ir brīvā saskarē, strāvas ieejas un izejas vietās veidojas apdegumi. Ja strāva iet caur ķermeni vairākas reizes dažādos veidos, rodas vairāki apdegumi.

Vairāki apdegumi visbiežāk rodas pie sprieguma līdz 380 V, jo šāds spriegums cilvēku “magnetizē” un atvienošanās prasa laiku. Augstsprieguma strāvai nav šādas “lipšanas”.

Gluži pretēji, tas cilvēku izmet, bet ar tik īsu kontaktu pietiek nopietniem dziļiem apdegumiem. Ja spriegums pārsniedz 1000 V, elektriskās traumas rodas ar plašiem dziļiem apdegumiem, jo šajā gadījumā temperatūra paaugstinās visā strāvas ceļā.

Lai novērtētu elektriskās strāvas iedarbības bīstamību cilvēkam, izpaužas trīs kvalitatīvi atšķirīgas reakcijas. Tā galvenokārt ir sajūta, konvulsīvāka muskuļu kontrakcija (maiņstrāvas neatlaišana un pastāvīgs sāpju efekts) un, visbeidzot, sirds fisrillācija. Elektriskās strāvas, kas izraisa atbilstošu reakciju, tiek sadalītas taustāmās, neizlaižamās un fibrilācijas.

Palielinoties strāvai, trīs kvalitatīvi atšķiras

atbildes. Tā galvenokārt ir sajūta, konvulsīvāka kontrakcija

muskuļi (neatbrīvojas maiņstrāvai un pastāvīga sāpju iedarbība) un, visbeidzot, sirds fisrillācija. Elektriskās strāvas, kas izraisa atbilstošu reakciju, tiek sadalītas taustāmās, neizlaižamās un fibrilācijas.

Lai nodrošinātu elektrodrošību, tiek izmantotas šādas tehniskās metodes un līdzekļi (bieži vien kombinācijā): aizsargzemējums; nulles noteikšana; aizsardzības izslēgšana; potenciāla izlīdzināšana; zems spriegums; tīkla elektriskā atdalīšana; strāvu nesošo daļu izolācija; aizsargierīces; brīdinājuma signalizācija, bloķēšana, drošības zīmes; elektriskie aizsardzības līdzekļi, drošības ierīces utt.

Aizsargājoša zeme- tīšs elektriskais savienojums ar zemi vai tā ekvivalentu metāla strāvu nenesošām daļām, kuras var tikt pakļautas spriegumam izolācijas bojājumu rezultātā (GOST 12.1.009-76). Aizsardzības zemējums tiek izmantots tīklos ar spriegumu līdz 1000 V ar izolētu neitrāli un tīklos ar spriegumu virs 1000 V, gan ar izolētu, gan iezemētu neitrāli.

Drošības izslēgšana- šī ir ātrgaitas aizsardzība, kas nodrošina automātisku elektroinstalācijas izslēgšanu (ne vairāk kā 0,2 s), ja tajā tiek bojāts, ieskaitot iekārtas korpusa izolācijas bojājumu.

Potenciāla izlīdzināšana- metode, kā samazināt pieskārienu un soļu spriegumu starp tiem elektriskās ķēdes punktiem, kuriem var pieskarties vienlaikus vai uz kuriem vienlaikus var stāvēt cilvēks.

Zems spriegums- nominālais spriegums ne vairāk kā 42 V, ko izmanto, lai samazinātu elektriskās strāvas trieciena risku.

Tīkla elektriskā atdalīšana- tīkla sadalīšana atsevišķās, elektriski nesavienotās daļās, izmantojot atdalītāju

transformators. Ja ļoti sazarots elektrotīkls ar

liela kapacitāte un zema izolācijas pretestība, kas sadalīta vairākos mazos tīklos ar tādu pašu spriegumu, tad tiem būs niecīga kapacitāte un augsta izolācijas pretestība. Tādējādi tiek krasi samazināts elektriskās strāvas trieciena risks.

Izolācija elektroinstalācijās kalpo aizsardzībai pret nejaušu saskari ar zemsprieguma daļām. Ir darba, papildu, dubultā un pastiprināta elektroizolācija.

Aizsardzības ierīces tiek izmantoti, lai novērstu pieskārienu vai bīstamu tuvošanos spriegumaktīvajām daļām.

Slēdzenes plaši izmanto elektroinstalācijās. Tie ir mehāniski, elektriski, elektromagnētiski utt. Bloķētāji nodrošina sprieguma samazināšanos no strāvu nesošajām daļām, mēģinot tām piekļūt, atverot žogu, nenoņemot spriegumu.

Sadaļas: Fizika

Nodarbības mērķi.

Apmācība:

skolēnu zināšanu veidošana par elektriskās strāvas rašanās un pastāvēšanas nosacījumiem.

Attīstās:

attīstību loģiskā domāšana uzmanība, prasmes iegūtās zināšanas izmantot praksē.

Izglītības:

radot apstākļus neatkarības, vērīguma un pašcieņas izpausmei.

Aprīkojums.

Galvaniskās šūnas, akumulators, ģenerators, kompass.
Kartes (pievienotas).
Demonstrācijas materiāls (izcilo fiziķu Ampēra, Voltas portreti; plakāti "Elektrība", "Elektriskie lādiņi").

Demonstrācijas:

Elektriskās strāvas darbība vadītājā uz magnētiskās adatas.
Strāvas avoti: galvaniskie elementi, akumulators, ģenerators.

Nodarbības plāns

1. Organizatoriskais moments.

2. atklāšanas runa skolotājs.

3. Sagatavošanās jauna materiāla uztveršanai.

4. Jauna materiāla apgūšana.

a) strāvas avoti;

b) elektriskās strāvas darbība;

c) fiziskā operete “Elektrības karaliene”;

d) tabulas “Elektriskā strāva” aizpildīšana;

e) drošības pasākumi, strādājot ar elektroierīcēm.

5. Nodarbības rezumēšana.

6. Atspulgs.

7. Mājas darbs:

a) Pamatojoties uz dzīvības drošības, speciālo tehnoloģiju nodarbībās iegūtajām zināšanām, sagatavot un piezīmju grāmatiņā ierakstīt piezīmi “Drošības pasākumi, strādājot ar elektroierīcēm”

b) Individuālais uzdevums: Sagatavot atskaiti par strāvas avota izmantošanu ikdienā un tehnoloģijās.

Nodarbības kopsavilkums

1. Organizatoriskais moments

Atzīmējiet skolēnu klātbūtni, nosauciet stundas tēmu, mērķi.

2. Skolotāja ievadruna

Ar vārdiem elektrība, elektriskā strāva esam pazīstami jau no agras bērnības. Elektrisko strāvu izmanto mūsu mājās, transportā, ražošanā, apgaismojuma tīklā.

Bet kas ir elektriskā strāva, kāda ir tās būtība, nav viegli saprast.

Vārds elektrība cēlies no vārda elektrons, kas no grieķu valodas tiek tulkots kā dzintars. Dzintars ir seno skujkoku pārakmeņojušies sveķi. Vārds strāva nozīmē kaut kā plūsmu vai kustību.

3. Sagatavošanās jauna materiāla uztveršanai

Iepazans sarunas jautjumi.

Kādi ir divu veidu lādiņi, kas pastāv dabā? Kā viņi mijiedarbojas?

Atbilde: Dabā ir divu veidu lādiņi: pozitīvi un negatīvi.

Pozitīvie lādiņu nesēji ir protoni, negatīvie ir elektroni. Līdzīgi lādētas daļiņas viena otru atgrūž, pretējās lādētās daļiņas piesaista.

Vai ap elektronu pastāv elektriskais lauks?

Atbilde: Jā, ap elektronu ir elektriskais lauks.

Kas ir brīvie elektroni?

Atbilde: Tie ir elektroni, kas atrodas vistālāk no kodola, tie var brīvi pārvietoties starp atomiem.

4. Jauna materiāla apgūšana

a) Pašreizējie avoti.

Uz galda ir īpašas ierīces. Kādi ir viņu vārdi? Priekš kam tās vajadzīgas?

Atbilde: Tie ir galvaniskie elementi, akumulators, ģenerators - strāvas avotu vispārpieņemtais nosaukums. Tie ir nepieciešami, lai piegādātu elektroenerģiju, radītu elektrisko lauku vadītājā.

Mēs zinām, ka ir lādētas daļiņas, elektroni un protoni, mēs zinām, ka ir ierīces, ko sauc par strāvas avotiem.

b) elektriskās strāvas darbības.

Pastāsti man, kā mēs varam saprast, ka ķēdē ir elektriskā strāva, ar kādām darbībām?

Atbilde: Elektrības strāvai ir dažādi darbības veidi:

Siltums - tiek uzkarsēts vadītājs, caur kuru plūst elektriskā strāva (elektriskā plīts, gludeklis, kvēlspuldze, lodāmurs).
Strāvas ķīmisko efektu var novērot, laižot elektrisko strāvu caur vara sulfāta šķīdumu - vara izdalīšanās no vitriola šķīduma, hromēšana, niķeļa pārklāšana.
Fizioloģiska - cilvēku un dzīvnieku muskuļu kontrakcijas, caur kurām ir izgājusi elektriskā strāva.
Magnētiskais - kad elektriskā strāva iet caur vadītāju, ja tuvumā ir novietota magnētiskā adata, tā var novirzīties. Šī darbība ir galvenā. Pieredzes demonstrējums: akumulators, kvēlspuldze, savienojošie vadi, kompass.

c) Fiziskā operete “Karaliene Elektrība”. (Pielikums Nr. 1)

Tagad vecākās meitenes jūsu uzmanībai piedāvās opereti "Elektrības karaliene". Neaizmirstiet krievu tautas sakāmvārdu "Pasaka ir meli, bet tajā ir mājiens, mācība labiem biedriem." Tas ir, jūs ne tikai klausāties un skatāties, bet arī ņemat no tā noteiktu informāciju. Tavs uzdevums ir pierakstīt pēc iespējas vairāk fizisku terminu, kas sastopami attēlojumā.

d) tabulas “Elektriskā strāva” aizpildīšana. (Pielikums Nr. 2)

Pastāsti man, kāds jēdziens apvieno visus jūsu pierakstītos terminus?

Atbilde: elektriskā strāva.

Sāksim aizpildīt tabulu "Elektriskā strāva".

Aizpildot tabulu, apkoposim nodarbībā iegūtās zināšanas un iegūsim jaunu informāciju.

Tabulas aizpildīšanas procesā mēs secinām, kādi nosacījumi ir nepieciešami, lai izveidotu elektrisko strāvu.

Pirmais nosacījums ir brīvi uzlādētu daļiņu klātbūtne.
Otrais nosacījums ir elektriskā lauka klātbūtne vadītāja iekšpusē.

e) Drošības pasākumi, strādājot ar elektroierīcēm.

Kur rūpnieciskajā praksē jūs saskaraties ar elektriskās strāvas izmantošanu? Studentu atbildes.

Atbilde: Strādājot ar elektroierīcēm.

Aizliegts.

Ejiet pa zemi, turot elektroierīces pieslēgtas tīklam. Īpaši bīstami ir staigāt basām kājām pa mitru augsni.
Ieiet elektriskās un citās elektriskajās telpās.
Uzņemieties salauztus, kailus, piekārtus un guļus uz zemējuma vadiem.
Ieduriet naglas sienā vietā, kur var atrasties slēptā elektroinstalācija. Šobrīd ir nāvējoši bīstami iezemēt centrālās apkures baterijas, ūdens padevi.
Sienu urbšana iespējamās elektroinstalācijas vietās.
Krāsojiet, baliniet, mazgājiet sienas ar ārējo vai slēpto strāvu.
Strādājiet ar ieslēgtām elektroierīcēm akumulatoru vai ūdensvadu tuvumā.
Darbs ar elektroierīcēm, spuldzīšu maiņa, stāvēšana uz vannasistabas.
Darbs ar bojātām elektroierīcēm.
Saremontē bojātas elektroierīces.

5. Nodarbības rezumēšana

Sekojot fizikas likumiem, laiks nepielūdzami virzās uz priekšu, un mūsu stunda ir nonākusi pie sava loģiskā noslēguma.

Apkoposim mūsu nodarbību.

Kas, jūsuprāt, ir elektriskā strāva?

Atbilde: Elektriskā strāva ir lādētu daļiņu virzīta kustība.

Kādi nosacījumi ir nepieciešami, lai izveidotu elektrisko strāvu?

Atbilde: Pirmais nosacījums ir brīvi uzlādētu daļiņu klātbūtne.

Otrais nosacījums ir elektriskā lauka klātbūtne vadītāja iekšpusē.

6. Atspulgs

7. Mājas darbs

a) Pamatojoties uz dzīvības drošības, speciālo tehnoloģiju nodarbībās iegūtajām zināšanām, sagatavot un piezīmju grāmatiņā ierakstīt piezīmi “Drošības pasākumi darbā ar elektroierīcēm”.

b) Individuālais uzdevums: Sagatavot atskaiti par strāvas avota izmantošanu ikdienā un tehnoloģijās. (

Elektriskā strāva - sakārtota elektrisko lādiņu kustības virzienā. Par strāvas virzienu tiek uzskatīts pozitīvo lādiņu kustības virziens.

Strāvas pāreju caur vadītāju pavada šādas darbības:

* magnētisks (novērots visos vadītājos)
* termiskais (novērots visos vadītājos, izņemot supravadītājus)
* ķīmisks (novērots elektrolītos).

Strāvas rašanās un uzturēšanai jebkurā vidē ir jāievēro divi nosacījumi:

* brīvo elektrisko lādiņu klātbūtne vidē
* elektriskā lauka radīšana vidē.

Elektriskais lauks vidē ir nepieciešams, lai radītu virzītu brīvo lādiņu kustību. Kā zināms, lādiņu q elektriskajā laukā ar stiprumu E ietekmē spēks F = q* E, kas liek brīvajiem lādiņiem kustēties elektriskā lauka virzienā. Elektriskā lauka esamības pazīme vadītājā ir potenciāla starpība, kas nav nulle starp jebkuriem diviem vadītāja punktiem,
Tomēr elektriskie spēki nevar ilgstoši uzturēt elektrisko strāvu. Elektrisko lādiņu virzīta kustība pēc kāda laika noved pie potenciālu izlīdzināšanas vadītāja galos un līdz ar to elektriskā lauka izzušanas tajā.

Lai uzturētu strāvu elektriskajā ķēdē, lādiņi papildus Kulona spēkiem jāietekmē ar neelektriskiem spēkiem (ārējiem spēkiem).
Ierīci, kas rada ārējos spēkus, uztur potenciālu starpību ķēdē un pārvērš dažāda veida enerģiju elektroenerģijā, sauc par strāvas avotu.
Lai slēgtā ķēdē pastāvētu elektriskā strāva, tajā jāiekļauj strāvas avots.
Galvenās īpašības

1. Strāvas stiprums - I, mērvienība - 1 A (ampērs).
Strāvas stiprums ir vērtība, kas vienāda ar lādiņu, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu laika vienībā.
I = Dq/Dt.

Formula ir derīga līdzstrāvai, pie kuras strāvas stiprums un tās virziens laika gaitā nemainās. Ja laika gaitā mainās strāvas stiprums un virziens, tad šādu strāvu sauc par mainīgu.
AC:
I = limDq/Dt ,
Dt — 0

tie. I = q", kur q" ir lādiņa atvasinājums attiecībā pret laiku.
2. Strāvas blīvums - j, mērvienība - 1 A/m2.
Strāvas blīvums ir vērtība, kas vienāda ar strāvas stiprumu, kas plūst caur vienu vadītāja šķērsgriezumu:
j = I/S .

4. Vadītāja pretestība - R, mērvienība - 1 omi.
Elektriskā lauka iedarbībā vakuumā brīvie lādiņi pārvietotos ar paātrinātu ātrumu. Vielā tie pārvietojas vidēji vienmērīgi, jo daļa enerģijas tiek dota matērijas daļiņām sadursmēs.

Teorija apgalvo, ka sakārtotas lādiņu kustības enerģiju izkliedē kristāla režģa deformācijas. Pamatojoties uz elektriskās pretestības raksturu, izriet, ka
R \u003d r * l / S,

kur
l - vadītāja garums,
S - šķērsgriezuma laukums,
r ir proporcionalitātes koeficients, ko sauc par materiāla pretestību.
Šo formulu labi apstiprina pieredze.
Vadītāja daļiņu mijiedarbība ar lādiņiem, kas pārvietojas strāvā, ir atkarīga no daļiņu haotiskās kustības, t.i. par vadītāja temperatūru. Ir zināms, ka
r = r0(1 + a t) ,
R = R0(1 + a t) .

Koeficientu a sauc par temperatūras pretestības koeficientu:
a = (R - R0)/R0*t .

Ķīmiski tīriem metāliem a > 0 un vienāds ar 1/273 K-1. Sakausējumiem temperatūras koeficienti ir mazāk svarīgi. Atkarība r(t) metāliem ir lineāra:

1911. gadā tika atklāta supravadītspējas parādība, kas sastāv no tā, ka temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei, dažu metālu pretestība pēkšņi nokrītas līdz nullei.

Dažām vielām (piemēram, elektrolītiem un pusvadītājiem) pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai, kas izskaidrojams ar brīvo lādiņu koncentrācijas pieaugumu.
Pretestības apgriezto vērtību sauc par elektrisko vadītspēju s
s = 1/r

5. Spriegums - U, mērvienība - 1 V.
Spriegums ir fizisks lielums, kas vienāds ar darbu, ko veic ārējie un elektriskie spēki, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu.

U \u003d (Ast. + Ael.) / q.

Tā kā Ast./q = e un Ael./q = f1-f2, tad
U = e + (f1 - f2) .

Dažādās vidēs elektriskās strāvas nesēji ir dažādas lādētas daļiņas.

Lai uzturētu strāvu elektriskajā ķēdē papildus Kulona spēkiem spēkiem jāiedarbojas uz lādiņiem neelektrisks daba (ārējie spēki).

Ierīci, kas rada ārējos spēkus, uztur potenciālu starpību ķēdē un pārvērš dažāda veida enerģiju elektroenerģijā, sauc par strāvas avotu.

Lai slēgtā ķēdē pastāvētu elektriskā strāva, tajā jāiekļauj strāvas avots.

Galvenās īpašības:

1. Strāvas stiprums - I, mērvienība - 1 A (ampērs).

Strāvas stiprums ir vērtība, kas vienāda ar lādiņu, kas plūst caur vadītāja šķērsgriezumu laika vienībā.

Formula (1) ir derīga līdzstrāva, pie kuriem strāvas stiprums un virziens ar laiku nemainās. Ja laika gaitā mainās strāvas stiprums un virziens, tad šādu strāvu sauc mainīgie.

AC:

I = lim Dq/Dt , (*)
Dt — 0

tie. I = q", kur q" ir lādiņa atvasinājums attiecībā pret laiku.

2. Strāvas blīvums ir j, mērvienība ir 1 A/m 2 .

Strāvas blīvums ir vērtība, kas vienāda ar strāvas stiprumu, kas plūst caur vienu vadītāja šķērsgriezumu:

e = A st. /q .(3)

4. Vadītāja pretestība - R, mērvienība - 1 omi.

Teorija apgalvo, ka sakārtotas lādiņu kustības enerģiju izkliedē kristāla režģa deformācijas. Pamatojoties uz elektriskās pretestības raksturu, izriet, ka

l - vadītāja garums,
S - šķērsgriezuma laukums,
r ir proporcionalitātes koeficients, ko sauc par materiāla pretestību.

Šo formulu labi apstiprina pieredze.

Vadītāja daļiņu mijiedarbība ar lādiņiem, kas pārvietojas strāvā, ir atkarīga no daļiņu haotiskās kustības, t.i. par vadītāja temperatūru. Ir zināms, ka

r = r 0 (1 + a t), (5)

R \u003d R 0 (1 + a t) . (6).

Koeficientu a sauc par temperatūras pretestības koeficientu:

a \u003d (R - R 0) / R 0 *t.

Ķīmiski tīriem metāliem a > 0 un vienāds ar 1/273 K -1 . Sakausējumiem temperatūras koeficienti ir mazāk svarīgi. Atkarība r(t) metāliem ir lineāra:

1911. gadā tika atklāta parādība supravadītspēja, kas sastāv no tā, ka temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei, dažu metālu pretestība strauji pazeminās līdz nullei.

Dažām vielām (piemēram, elektrolītiem un pusvadītājiem) pretestība samazinās, paaugstinoties temperatūrai, kas izskaidrojams ar brīvo lādiņu koncentrācijas pieaugumu.

Pretestības apgriezto vērtību sauc par elektrisko vadītspēju s

5. Spriegums - U, mērvienība - 1 V.

Spriegums ir fizisks lielums, kas vienāds ar darbu, ko veic ārējie un elektriskie spēki, pārvietojot vienu pozitīvu lādiņu.

U \u003d (A st. + A el.) / q. (8)

Kopš A Art. / q \u003d e un A el. /q \u003d f 1 -f 2, tad

U \u003d e + (f 1 - f 2) .(9)

2. TIEŠStrāvas LIKUMI:

Elektrība. Pašreizējais spēks. Oma likums ķēdes posmam. vadītāja pretestība. Vadu virknes un paralēlais savienojums. Elektromotora spēks. Oma likums pilnīgai ķēdei. Darbs un strāvas jauda.

Par jebkuru elektrisko lādiņu kustību sauc elektrošoks. Elektroni var brīvi pārvietoties metālos, joni vadošos šķīdumos, un gan elektroni, gan joni var pastāvēt kustīgā stāvoklī gāzēs.

Tradicionāli pozitīvo daļiņu kustības virzienu uzskata par strāvas virzienu, tāpēc metālos šis virziens ir pretējs elektronu kustības virzienam.

strāvas blīvums- lādiņa daudzums, kas laika vienībā iet caur virsmas vienību, kas ir perpendikulāra strāvas līnijām. Šo vērtību apzīmē ar j un aprēķina šādi:

Šeit n ir uzlādēto daļiņu koncentrācija, e ir katras daļiņas lādiņš, v ir to ātrums.

Pašreizējais i- lādiņa daudzums, kas laika vienībā iziet cauri vadītāja pilnam šķērsgriezumam. Ja laikā dt caur kopējo vadītāja šķērsgriezumu ir izgājis lādiņš dq, tad

Citā veidā strāvas stiprumu nosaka, integrējot strāvas blīvumu visā jebkuras vadītāja sekcijas virsmā. Strāvas stipruma mērvienība ir ampērs. Ja vadītāja stāvoklis (tā temperatūra utt.) ir stabils, tad pastāv nepārprotama saistība starp tā galos pielikto spriegumu un strāvu, kas šajā gadījumā rodas. To sauc par Oma likums un rakstīts šādi:

R- elektriskā pretestība vadītājs, atkarībā no vielas veida un tās ģeometriskajiem izmēriem. Vadītājam ir vienības pretestība, kurā pie 1 V sprieguma rodas 1 A strāva. Šo pretestības vienību sauc par omu.

Oma likums diferenciālā formā:

kur j ir strāvas blīvums, E ir lauka intensitāte, s ir vadītspēja. Šajā apzīmējumā Oma likums satur lielumus, kas raksturo lauka stāvokli tajā pašā punktā.

Atšķirt sērijveida un paralēli vadītāju savienojumi.
Savienojot virknē, strāva, kas plūst cauri visām ķēdes daļām, ir vienāda, un spriegums ķēdes galos tiek pievienots kā algebriskā summa stress visās jomās.

Kad vadītāji ir savienoti paralēli, spriegums paliek nemainīgs, un strāva ir to strāvu summa, kas plūst cauri visiem zariem. Šajā gadījumā tiek pievienotas pretestības apgrieztās vērtības:

Lai iegūtu līdzstrāvu, uz lādiņiem elektriskajā ķēdē jāiedarbojas ar citiem spēkiem, kas nav elektrostatiskā lauka spēki; tos sauc ārējie spēki.

Ja mēs uzskatām pilnīga elektriskā ķēde, tajā nepieciešams iekļaut šo trešo personu spēku darbību un iekšējā pretestība strāvas avots r. Šajā gadījumā Oma likums pilnīgai ķēdei būs šādā formā:

E ir avota elektromotora spēks (EMF). To mēra tādās pašās vienībās kā spriegums. Daudzumu (R + r) dažreiz sauc ķēdes pretestība.

Formulēsim Kirkhofa noteikumi:
Pirmais noteikums: strāvu stiprumu algebriskā summa ķēdes posmos, kas saplūst vienā atzarojuma punktā, ir vienāda ar nulli.

Otrais noteikums: jebkurai slēgtai ķēdei visu sprieguma kritumu summa ir vienāda ar visu EML summu šajā ķēdē.

Pašreizējo jaudu aprēķina pēc formulas

P=UI=I 2 R=U 2 /R.

Džoula-Lenca likums. Elektriskās strāvas darbs (strāvas termiskā darbība) A=Q=UIt=I 2 Rt=U 2 t/R.

Metālu elektroniskā vadītspēja. Supravadītspēja. Elektriskā strāva šķīdumos un elektrolītu kausējumos. Elektrolīzes likums. Elektriskā strāva gāzēs. Neatkarīgas un neatkarīgas kategorijas. Plazmas jēdziens. strāva vakuumā. Elektroniskā emisija. Diode. Katodstaru lampa.

Elektriskā strāva metālos ir kustība elektroni, metāla joni nepiedalās elektriskā lādiņa pārnesē. Citiem vārdiem sakot, metāliem ir elektroni, kas var pārvietoties pa metālu. Viņi ieguva vārdu vadīšanas elektroni. pozitīvi lādiņi metālā tie ir joni, kas veido kristāla režģi. Ja nav ārēja lauka, elektroni metālā pārvietojas nejauši, saskaroties ar režģa joniem. Ārējā elektriskā lauka ietekmē elektroni sāk sakārtotu kustību, kas ir pakļauta to iepriekšējām haotiskajām svārstībām. Sakārtotas kustības procesā elektroni joprojām saduras ar kristāliskā režģa joniem. Tas izraisa elektrisko pretestību.

Klasiskajā metālu elektroniskajā teorijā tiek pieņemts, ka elektronu kustība pakļaujas klasiskās mehānikas likumiem. Elektronu mijiedarbība savā starpā tiek atstāta novārtā, elektronu mijiedarbība ar joniem tiek samazināta tikai līdz sadursmēm. Var teikt, ka vadītspējas elektroni tiek uzskatīti par elektronu gāzi, kas ir līdzīga ideālai atomu gāzei molekulārā fizika. Tā kā šādas gāzes vidējā kinētiskā enerģija uz vienu brīvības pakāpi ir kT/2 un brīvam elektronam ir trīs brīvības pakāpes, tad

mv 2 t /2=3kT/2,

kur v 2 t ir termiskās kustības ātruma kvadrāta vidējā vērtība.
Uz katru elektronu iedarbojas spēks, kas vienāds ar eE, kā rezultātā tas iegūst paātrinājumu eE/m. Ātrums brīvā ceļa galā ir

kur t ir vidējais laiks starp sadursmēm.

Tā kā elektrons pārvietojas ar vienmērīgu paātrinājumu, tā vidējais ātrums ir puse no maksimālā:

Vidējais laiks starp sadursmēm ir vidējā brīvā ceļa attiecība pret vidējo ātrumu:

Tā kā pasūtītās kustības ātrums parasti ir daudz mazāks par termisko ātrumu, pasūtītās kustības ātrums tika ignorēts.

Beidzot mums ir

v c =eEL/(2mv t).

Tiek izsaukts proporcionalitātes koeficients starp v c un E elektronu kustīgums.

Ar klasiskās elektroniskās gāzu teorijas palīdzību var izskaidrot daudzus modeļus - Oma likumu, Džoula-Lenca likumu un citas parādības, taču šī teorija nevar izskaidrot, piemēram, parādības. supravadītspēja:
Noteiktā temperatūrā dažu vielu pretestība strauji samazinās līdz gandrīz nullei. Šī pretestība ir tik maza, ka elektriskā strāva, kas reiz ierosināta supravadītājā, pastāv ilgu laiku bez strāvas avota. Neskatoties uz pēkšņām pretestības izmaiņām, citi supravadītāja raksturlielumi (siltuma vadītspēja, siltumietilpība utt.) nemainās vai mainās maz.

Precīzāka metode šādu parādību izskaidrošanai metālos ir pieeja kvantu statistika.

Līdzīga informācija.