Palmira Pečiuliauskienė Fizika Vadovėlis XI XII klasei lektra ir magnetizmas KAUNAS
UDK 53(075.3) Pe3 Turinys Leidinio vadovas RGIMANTAS BALTRUŠAITIS Recenzavo mokytoja ekspertė ALVIDA LOZDINĖ, mokytojas ekspertas NARIMANTAS ŽALYS Redaktorė ZITA ŠLIAVAITĖ Dailininkės VYTAUTĖ ZOVINĖ, RITA BRAKAUSKAITĖ Vadovėlis atitinka kalbos taisyklingumo reikalavimus Pirmasis leidimas 04 Šį kūrinį, esantį bibliotekose, mokymo ir mokslo įstaigų bibliotekose, muziejuose arba archyvuose, draudžiama mokslinių tyrimų ar asmeninių studijų tikslais atgaminti, viešai skelbti ar padaryti viešai prieinamą kompiuterių tinklais tam skirtuose terminaluose tų įstaigų patalpose. ISBN 978-5-430-0637- Palmira Pečiuliauskienė, 04 Leidykla Šviesa, 04 Įvadas / 5. lektrostatika.. lektrostatika. lektros krūvis ir jo tvermė / 7.. Kulono dėsnis / 0.3. lektrinis laukas, jo stipris / 3.4. lektrinio lauko jėgų linijos. lektrinių laukų sudėtis / 5.5*. lektrinio lauko darbas. Potencialas. Įtampa / 8.6*. Laidininkai ir dielektrikai elektriniame lauke /.7. Kondensatoriai. lektrinė talpa / 4.8. Plokščiojo kondensatoriaus elektrinė talpa ir energija / 7.9*. Kondensatorių jungimo būdai / 3.0. Kondensatoriai gamtoje / 35 Skyriaus lektrostatika apibendrinimas / 38. Nuolatinė elektros srovė.. lektros srovės stipris, kryptis, veikimas / 43.. lektrinė varža. Superlaidumas / 47.3. Omo dėsnis grandinės daliai / 50.4. lektrinės grandinės. Nuoseklusis ir lygiagretusis laidininkų jungimas / 5.5. Mišrusis laidininkų jungimas / 58.6. Nuolatinės elektros srovės šaltiniai. lektrovara / 63.7. Omo dėsnis uždarajai grandinei / 66.8*. Omo dėsnio uždarajai grandinei taikymas / 68.9. lektros srovės darbas / 7.0. lektros srovės galia. lektros energijos perdavimas / 74.. lektros srovės stiprio ir įtampos matavimas / 76.. Buityje ir technikoje naudojami srovės šaltiniai / 78 Skyriaus Nuolatinė elektros srovė apibendrinimas / 8 3. Magnetinis laukas 3.. Magnetinis laukas. Magnetinio lauko šaltiniai / 85 3.. Magnetinio lauko jėgų linijos / 88 3.3*. Magnetinės indukcijos vektorius / 9 3.4. Ampero jėga / 94 3.5. Ampero jėgos taikymas elektrotechnikoje / 97 3.6*. Lorenco jėga / 99 3.7*. Medžiagų magnetinės savybės / 03 3.8. lektrinių ir magnetinių laukų poveikis gyvajai gamtai ir žmogui / 06 Skyriaus Magnetinis laukas apibendrinimas / 09 4. lektros srovė įvairiose terpėse 4.*. lektros srovė vakuume / 3 4.*. Vakuuminis triodas. lektroninis vamzdis / 5 4.3*. lektros srovė puslaidininkiuose. Savasis ir priemaišinis puslaidininkių laidumas / 8 4.4*. Puslaidininkinė sandūra. Puslaidininkinis diodas / 4.5*. Puslaidininkiniai prietaisai / 4 4.6*. Tranzistorius / 7 4.7*. lektros srovė skysčiuose / 9 3
Įvadas 4.8*. lektrolizės dėsnis. lektrolizės taikymas / 3 4.9*. lektros srovė dujose / 34 4.0*. Dujinis išlydis gamtoje ir technikoje / 37 4.*. Vanduo gyvybės šaltinis. Jonizuotas vanduo / 40 Skyriaus lektros srovė įvairiose terpėse apibendrinimas / 43 5. lektromagnetinė indukcija 5.. lektromagnetinės indukcijos reiškinys. Magnetinis srautas / 47 5.. Indukuotosios srovės krypties nustatymas / 50 5.3*. lektromagnetinės indukcijos dėsnis / 5 5.4. Sūkurinis elektrinis laukas / 54 5.5*. Indukuotoji elektrovara judančiuose laidininkuose / 56 5.6*. Saviindukcija. Magnetinio lauko energija / 59 5.7. Transformatorius / 6 5.8. lektromagnetinė indukcija technikoje ir buityje / 63 Skyriaus lektromagnetinė indukcija apibendrinimas / 66 Laboratoriniai darbai / 69 Priedai / 76 Dalykinė ir pavardžių rodyklė / 80 Literatūra / 8 Iliustracijų šaltiniai / 83 Vadovėlis lektra ir magnetizmas skiriamas bendrąjį ir išplėstinį fizikos kursą pasirinkusiems mokiniams. Jame nagrinėjami elektriniai reiškiniai. Vadovėlis sudarytas iš atskirų skyrių. Kiekvienas jų pradedamas trumpa anotacija ir baigiamas santrauka, kurioje pateikiamos svarbiausios sąvokos, dėsniai, schemos, palyginamosios lentelės, formulės. Santrauka padės įvertinti savo pasiekimus fizikos srityje, pasirengti kontroliniam darbui, fizikos egzaminui. Skyrių medžiaga išdėstyta temomis ir potemiais. Temų pabaigoje rasite klausimų ir užduočių, padedančių įtvirtinti mokomąją medžiagą, įsivertinti žinias ir gebėjimus. Paskutinė kiekvieno skyriaus tema yra neprivaloma. Joje tarpdalykinio turinio informacija, siejanti skyriuje nagrinėtą mokomąją medžiagą su kitų dalykų (biologijos, chemijos, istorijos ir pan.) turiniu, aplinkoje vykstančiais reiškiniais, mokslo ir technikos pažanga. Neprivalomų temų pabaigoje nurodomi tarpdalykiniai projektai. Juos atlikdami galėsite patys atrasti įvairių ryšių tarp fizikos ir kitų dalykų turinio, tarp teorijos ir praktikos. Temos, potemiai ir užduotys, skiriamos išplėstinį fizikos kursą pasirinkusiems mokiniams, pažymėtos ženklu *, o atitinkamos potemių dalys išskirtos gelsvu fonu. Sąvokos, apibrėžtys ir dėsniai, kuriuos reikia išmokti, vadovėlyje yra išspausdinti pastorintuoju šriftu. Jų nereikia mokytis pažodžiui, nes fizikos neįmanoma išmokti mintinai, ją reikia suprasti. Svarbiausios formulės ir dėsnių matematinės išraiškos išskirtos spalviniu fonu. Skyreliuose Mokomės savarankiškai spręsti uždavinius pateikiama uždavinių sprendimo pavyzdžių. Remdamiesi jais galėsite sėkmingai atlikti savarankiškam darbui skirtas užduotis. Jų atsakymai pateikti šalia mažesniu šriftu. Po uždavinių sprendimo pavyzdžių yra užduočių skyreliai Pasitikrinkite pažangą. Juose aprašyta daug gyvenimiškų situacijų, kurių nagrinėjimas ugdo ne tik dalykines, bet ir bendrąsias kompetencijas. Vadovėlyje gausu piešinių, nuotraukų, schemų, grafikų, pavyzdžių iš supančios aplinkos, fizikos istorijos, informacijos apie naujausius fizikos mokslo laimėjimus. Tai pa gyvina fizikos mokymosi turinį, padeda fizikos mokslą suvokti kaip žmonijos bendrosios kultūros dalį. 4 5
.7. Omo dėsnis uždarajai grandinei nergijos tvermės dėsnio taikymas uždarajai grandinei.7. pav., a.7. pav., b nergijos virsmai yra pavaldūs energijos tvermės dėsniui, kuris teigia, kad energija iš niekur neatsiranda ir be pėdsako neišnyksta. Tekėdama išorine grandinės dalimi (.7. pav., a, b), elektros srovė išskiria joje energiją. Čia elektros energija virsta šilumine, šviesos bei mechanine energija. Išorinėje grandinėje atsiradusius energijos nuostolius kompensuoja elektros srovės šaltinio energija. Šaltinyje kurios nors rūšies energija (galvaniniame elemente cheminė, generatoriuje mechaninė, termoelemente šiluminė) virsta elektros energija (žr..7. pav.). Pritaikykime energijos tvermės dėsnį paprasčiausiai uždarajai elektrinei grandinei, sudarytai iš srovės šaltinio (galvaninio elemento), elektros lemputės ir jungiamųjų laidų (.7. pav., a). Išorinę grandinės dalį (ABC) sudaro lemputė ir jungiamieji laidai, o vidinę (ADC) srovės šaltinis. Tarkime, kad vidinėje grandinės dalyje pašalinės jėgos atliko darbą A (tiek cheminės energijos virto elektros energija). Dėl to grandine pratekėjo elektros krūvis Δq, kuris išorinėje grandinės dalyje atliko darbą A i, o vidinėje darbą A v. Pagal energijos tvermės dėsnį pašalinių jėgų atliktas darbas lygus elektros krūvio darbo išorinėje ir vidinėje grandinės dalyje sumai: A = A i + A v. (.4) Iš lygybės išreikškime elektros srovės stiprį: I = R + r. (.8) Trupmenos vardiklyje yra išorinės ir vidinės grandinės dalies varžų suma (R + r), vadinama pilnutinè grand nės varžà..8 lygybė, siejanti tris svarbius fizikinius dydžius: elektros srovės stiprį (I), srovės šaltinio elektrovarą (), pilnutinę grandinės varžą (R + r), nusako Òmo d snį ùždarajai grand nei. Šis dėsnis formuluojamas taip: elektros srovės stipris uždarojoje grandinėje yra tiesiogiai proporcingas srovės šaltinio elektrovarai ir atvirkščiai proporcingas pilnutinei grandinės varžai. Iš Omo dėsnio uždarajai grandinei išplaukia Omo dėsnis grandinės daliai. Kai vidinė grandinės varža yra maža, palyginti su išorine (r R), srovės stiprį lemia šaltinio elektrovara ir išorinė grandinės varža I = R. Įtampos ir srovės stiprio kitimas uždarojoje grandinėje.7. paveiksle pavaizduota uždaroji elektrinė grandinė. Pirmuoju atveju (.7. pav., a) grandinės varža yra mažesnė, o srovės stipris grandinėje didesnis negu antruoju atveju (.7. pav., b). Bandymas rodo, kad, sumažėjus elektros srovės stipriui grandinėje (.7. pav., b), įtampos krytis varžo galuose sumažėja. Šį rezultatą galima paaiškinti remiantis Omo dėsniu uždarajai grandinei. Iš jo išplaukia, kad U = Ir. (.9) Didėjant elektros srovės stipriui, įtampos krytis (U) varžo galuose mažėja. Nuolatinė elektros srovė Omo dėsnis uždarajai grandinei Remiantis energijos tvermės dėsniu (.4), gaunamas Omo dėsnis uždarajai grandinei..4 lygybės visus narius padalykime iš grandine perėjusio krūvio Δq: A q = A i q + A v q. (.5) Pašalinių jėgų darbo, kuris atliekamas perkeliant elektros krūvį uždarąja grandine, ir to krūvio santykis lygus elektrovarai = q A, o elektros krūvio atlikto darbo ir to krūvio santykis lygus elektrinei įtampai Ui = A i q, Uv = A v q. Atsižvelgus į tai,.5 lygybę galima užrašyti taip: = Ui + Uv. (.6) Fizikinė šios lygybės prasmė yra tokia: šaltinio elektrovara lygi elektrinės grandinės išorinės ir vidinės dalies įtampų sumai. Išorinei ir vidinei grandinės (žr..7. pav., b) daliai pritaikę Omo dėsnį (Ui = IR, Uv = Ir) ir atsižvelgę į tai, kad elektros srovės stipris išorinėje ir vidinėje grandinės dalyje yra vienodas, gauname: = IR + Ir. (.7) lektros srovės stiprio ir grandinės dalies varžos sandauga vadinama tampos kryčiù toje dalyje. Iš.7 lygybės išplaukia, kad šaltinio elektrovara lygi įtampos kryčių vidinėje ir išorinėje grandinės dalyje sumai..7. pav., a.7. pav., b Klausimai ir užduotys. Kokie energijos virsmai vyksta elektrinėje grandinėje?. Kas sudaro pilnutinę grandinės varžą? 3. Ką vadiname įtampos kryčiu? Kokie yra jo matavimo vienetai? 4. Kas lemia elektros srovės stiprį grandinėje, kurios vidinės dalies varža yra labai maža (r 0)? 5. Suraskite internete virtualų bandymą Omo dėsniui uždarajai grandinei tirti ir atlikite šias užduotis: a) ištirkite, kaip kinta įtampa įjungiant ir išjungiant elektrinę grandinę; b) nustatykite, kaip kinta elektros srovės stipris grandinėje didinant ir mažinant varžą; c) ištirkite, kaip kinta įtampa didėjant ir mažėjant elektros srovės stipriui; d) paaiškinkite bandymo rezultatus. 66 67
Nuolatinė elektros srovė 6. lektrinę grandinę sudaro srovės šaltinis, kurio elektrovara 0 V, ir varžas. Grandine teka A stiprio elektros srovė, šaltinio gnybtų įtampa 8 V. a) Nubraižykite elektrinės grandinės schemą. b) Apskaičiuokite šaltinio vidinę varžą. ( Ω) c) Apskaičiuokite varžo varžą. (4 Ω) 7. Prie elektros srovės generatoriaus, kurio elektrovara 0 V, o vidinė varža 3 Ω, prijungtas šildymo prietaisas. Jo varža Ω. a) Nubraižykite elektrinės grandinės schemą. b) Apskaičiuokite elektros srovės stiprį grandinėje. (5 A) c) Apskaičiuokite įtampos krytį generatoriuje. (5 V).8*. Omo dėsnio uždarajai grandinei taikymas Omo dėsnio uždarajai grandinei taikymas, kai srovės šaltiniai sujungti nuosekliai lektros srovės šaltiniai gali būti jungiami nuosekliai, lygiagrečiai arba mišriai. Sujungti tarpusavyje, jie sudaro baterijas. Pritaikykime Omo dėsnį uždarajai grandinei, kurioje yra keli nuosekliai sujungti elektros srovės šaltiniai (.8. pav.). Siekdami išsiaiškinti, kokį vaidmenį grandinėje atlieka kiekvienas srovės šaltinis, pakeiskime nagrinėjamos grandinės schemą ekvivalentine schema (.8. pav.), kurioje sutartiniu ženklu žymima kiekvieno šaltinio vidinė varža. Jeigu grandinėje būtų tik pirmasis srovės šaltinis, jo sukelta elektros srovė tekėtų pagal laikrodžio rodyklę, o jos stipris būtų lygus I = r + r + r 3 + r. (.30) Tik antrojo šaltinio sukurta elektros srovė tekėtų prieš laikrodžio rodyklę: I = r + r + r 3 + r, (.3) tik trečiojo pagal laikrodžio rodyklę: I 3 = 3 r + r + r 3 + r. (.3) Visų trijų nuosekliai sujungtų šaltinių sukelta elektros srovė lygi atskirų srovių sumai. Kadangi antrojo šaltinio sukurta elektros srovė teka prieš.8. pav. laikrodžio rodyklę, jos kryptį laikysime neigiama: I = I + ( I ) + I 3, I = + 3 r + r + r 3 + r. (.33) Iš.33 lygybės matyti, kad pilnutinė grandinės elektrovara () lygi atskirų srovės šaltinių elektrovarų (,, 3 ) algebrinei sumai..33 lygybė nusako Omo dėsnį uždarajai grandinei, kurioje yra keletas nuosekliai sujungtų srovės šaltinių. lektros srovės kryptis tokioje grandinėje priklauso nuo elektrovarų algebrinės sumos ženklo: kai + 3 > 0, elektros srovė teka pagal laikrodžio rodyklę (.8. pav., a); kai + 3 < 0, elektros srovė teka prieš laikrodžio rodyklę (.8. pav., b). lektrovaros ženklą galima nustatyti ir kitu būdu. Reikia pasirinkti grandinės apėjimo kryptį prieš laikrodžio rodyklę. Kai grandine eina- Trumpasis laidininkų jungimas Trumpúoju jungimù vadinamas srovės šaltinio polių sujungimas laidininku, kurio varža maža (R 0), palyginti su kitų grandinės dalių varža. Iš Omo dėsnio (.8) uždarajai grandinei išplaukia, kad srovės stiprį grandinėje tada lemia tik vidinė varža: I = r. (.35) Srovės šaltinio elektrovaros matavimas me pasirinkta kryptimi nuo šaltinio neigiamojo poliaus prie teigiamojo, šaltinio elektrovara yra teigiama ( > 0) (.8. pav., a), priešingu atveju neigiama (.8. pav., b). Bendruoju atveju Omo dėsnis uždarajai grandinei, kurioje yra keletas nuosekliai sujungtų srovės šaltinių, formuluojamas taip: srovės stipris elektrinėje grandinėje, turinčioje keletą nuosekliai sujungtų šaltinių, yra tiesiogiai proporcingas algebrinei elektrovarų sumai ir atvirkščiai proporcingas pilnutinei grandinės varžai. Matematinė jo išraiška yra + + 3 +... + I = n. r + r + r 3 +... + r n + r (.34) Iš Omo dėsnio uždarajai grandinei (.34) matyti, kad, šaltinius jungiant nuosekliai, grandinės vidinė varža padidėja (r = r + r + r 3 +... + r n ). Ji, palyginti su išorine varža, yra maža, todėl srovė grandinėje labai sustiprėja. Pavyzdžiui, automobilio lemputės varža lygi 0 Ω, o akumuliatoriaus 0,0 Ω. Vadinasi, srovės stipris automobilio lemputės grandinėje gali padidėti net 000 kartų. Dėl to laidai labai įkaistų ir užsidegtų. Norint to išvengti, į elektrinę grandinę nuosekliai įjungiamas saugiklis. Kai srovė neleistinai sustiprėja, jis išsilydo ir nutraukia grandinę. a Remiantis Omo dėsniu uždarajai grandinei, išjungti elektrinę grandinę, o prie šaltinio gnybtų galima paaiškinti, kaip matuojama šaltinio elektrovara. prijungti didelės varžos voltmetrą (.8.3 pav.). Iš.6 lygybės išreikškime grandinės išorinės dalies įtampą: U i = U v = Ir. (.36) Išjungus elektrinę grandinę, elektros srovė nutrūksta (I = 0). Tada U i =. (.37) Gauta lygybė (.37) rodo: kai grandinė išjungta, b c šaltinio gnybtų įtampa lygi jo elektrovarai. Vadinasi,.8. pav. norint išmatuoti šaltinio elektrovarą, reikia.8.3 pav. 68 69
Klausimai ir užduotys. Kokia yra srovės šaltinio, kurio elektrovara, gnybtų įtampa, kai išorinė grandinės varža lygi vidinei varžai? Atsakymą pagrįskite.. Srovės šaltinio elektrovara 6 V, išorinė gran dinės varža 9 Ω, srovės stipris grandi nėje 0,6 A. Apskaičiuokite: a) vidinę grandinės varžą; ( Ω) b) trumpojo jungimo elektros srovės stiprį; (6 A) c) kiek kartų sustiprėja elektros srovė trumpojo jungimo metu. 3. Internete paieškokite virtualių bandymų apie srovės šaltinio elektrovaros matavimą. Naudodamiesi jais išmatuokite elektrovarą. 4. Gaisrai pasiglemžia žmonių ilgus metus kaup tą turtą. Daug gaisrų kyla dėl netvar kingos elektros instaliacijos, trumpojo jungimo. Paieškokite informacijos apie gaisrų statistiką Lietuvojè ir kitose pasaulio šalyse. Padiskutuokite, kokios yra gaisrų priežastys ir kaip jų išvengti. 5. lektrinę grandinę sudaro trys vienodi lygiagrečiai sujungti srovės šaltiniai ir varžas (.8.4 pav.). Ar galima srovės stiprį grandinėje apskaičiuoti pagal formulę I = R + 3 r? Atsakymą pagrįskite..8.4 pav.. lektrinę grandinę sudaro srovės šaltinis ir dvi vienodos elektros lemputės, sujungtos lygiagrečiai (.8.6 pav., a). Srovės šaltinio elektrovara 6 V, o vidinė varža 0, Ω, kiekvienos lemputės varža 4 Ω. Apskaičiuokime elektros srovės, tekančios lemputėmis, stiprį. I? = 6 V r = 0, Ω R = 4 Ω Sprendimas Lemputės sujungtos lygiagrečiai, todėl pilnutinė jų varža R = R R = R = R r + r r. () Pradinę elektrinės grandinės schemą pakeičiame ekvivalentine schema (.8.6 pav., b) ir pritaikome Omo dėsnį uždarajai grandinei: *Pasitikrinkite pažangą I = =. () r + R r + r Kadangi lempučių varža yra vienoda, tai kiek viena lempute tekės perpus silpnesnė elektros srovė: I = I =. (3) r + r Įrašome fizikinių dydžių vertes ir apskaičiuojame: 6 V I = I = =,36 A. 0, Ω + 4 Ω Atsakymas.,36 A. R R.8.6 pav., a.8.6 pav., b R Nuolatinė elektros srovė *Mokomės savarankiškai spręsti uždavinius. Du srovės šaltiniai ir varžas sujungti nuosekliai (.8.5 pav., a). Pirmojo srovės šaltinio elektrovara V, o vidinė varža 0, Ω, antrojo srovės šaltinio elektrovara 5 V, o vidinė varža 0,3 Ω. Varžo varža,5 Ω. Apskaičiuokime elektros srovės, tekančios varžu, stiprį. I? = V = 5 V r = 0, Ω r = 0,3 Ω R =,5 Ω Sprendimas lektrinės grandinės schemą pakeičiame ekvivalentine schema (.8.5 pav., b), kurioje pažymimos srovės šaltinių vidinės varžos. Pirmojo šaltinio sukurta elektros srovė teka pagal laikrodžio rodyklę, antrojo prieš laikrodžio rodyklę, todėl I = I I. () Iš lygybės išplaukia Omo dėsnis nagrinėjamai elektrinei grandinei: I = () r + r + R. Čia pirmojo srovės šaltinio elektrovara yra teigiama ( > 0), o antrojo neigiama ( < 0). Į lygybę įrašę fizikinių dydžių vertes, gauname: V I = 5 V 0, Ω + 0,3 Ω +,5 Ω = A. Atsakymas. A..8.5 pav., a.8.5 pav., b. Akumuliatoriaus elektrovara V. Kai išorine grandinės dalimi teka 0 3 A stiprio elektros srovė, jo gnybtų įtampa lygi,84 V. Apskaičiuokite išorinę ir vidinę grandinės varžą. (0,9 Ω; 0,08 Ω). Bateriją sudaro trys elektros srovės šaltiniai (.8.7 pav.). Jų elektrovara = 0 V, = 0 V, 3 = 30 V, o vidinė varža r = r = r 3 = Ω. Apskaičiuokite baterijos elektrovarą ir vidinę varžą. (35 V;,5 Ω) 3. Į elektrinę grandinę įjungto varžo varža yra n kartų didesnė už srovės šaltinio vidinę varžą. Kiek kartų šaltinio gnybtų įtampa mažesnė už jo elektrovarą, kuri lygi? n kartų n +.8.7 pav..8.8 pav. 4. lektrinę grandinę sudaro du srovės šaltiniai ir varžas (.8.8 pav.). Pirmojo šaltinio elektrovara V, o vidinė varža 0,5 Ω, antrojo šaltinio elektrovara 6 V, o vidinė varža Ω, varžo varža 5 Ω. Apskaičiuokite varžu tekančios elektros srovės stiprį. ( A) 5. Fizikos kabinete buvo šeši srovės šaltiniai, kurių kiekvieno elektrovara, V, o vidinė varža 0,3 Ω. Fizikos mokytojas sujungė juos po du nuosekliai į tris lygiagrečias grupes ir paprašė mokinių apskaičiuoti elektros srovės stiprį išorinėje grandinės dalyje, kurios varža Ω. Kokį atsakymą gavo mokiniai? (0,8 A) 6. Tomas turėjo penkis elektros akumuliatorius, kurių kiekvieno elektrovara, V, o vidinė varža 0, Ω.Vaikinas juos sujungė taip, kad 6 Ω varžos laidininku, įjungtu į elektrinę grandinę, tekėjo,5 A stiprio elektros srovė. Kaip Tomas sujungė akumuliatorius? 70 7
Skyriaus Nuolatinė elektros srovė apibendrinimas lektros srovė lektros srovės stipris lektros srovės kryptis lektros srove vadinamas kryptingas elektringųjų dalelių judėjimas. lektros srovės stipris (I) lygus elektros krūvio (Δq), pereinančio laidininko skerspjūviu per tam tikrą laiko tarpą (Δt), ir to laiko tarpo santykiui: I = q t. lektros srovės kryptimi laikoma teigiamųjų elektringųjų dalelių judėjimo kryptis. lektrinė varža Superlaidumas lektrinė varža yra fizikinis dydis, apibūdinantis laidininko pasipriešinimą elektros srovės tekėjimui. lektrinė varža priklauso nuo laidininko medžiagos ir geometrinių matmenų: R = ρ l S ; čia R elektrinė varža, ρ savitoji elektrinė varža, l laidininko ilgis, S skerspjūvio plotas. Superlaidumu vadinamas staigus laidininko savitosios elektrinės varžos sumažėjimas iki nulio, kai temperatūra pasidaro artima absoliučiajam nuliui. Voltamperinė charakteristika Voltamperine charakteristika vadinama kuria nors grandinės dalimi tekančios elektros srovės stiprio priklausomybė nuo tos dalies įtampos. Omo dėsnis grandinės daliai lektros srovės stipris (I) grandinės dalyje yra tiesiogiai proporcingas tos dalies įtampai (U) ir atvirkščiai proporcingas varžai (R): I = U R. 8
Nuoseklusis laidininkų jungimas Nuosekliojo laidininkų jungimo taisyklės Nuosekliuoju vadinamas toks jungimas, kai laidininkai į grandinę jungiami paeiliui vienas po kito.. Nuosekliosios grandinės dalimis teka vienodo stiprio elektros srovė: I = I = I. Omo dėsnis uždarajai grandinei lektros srovės stipris (I) uždarojoje grandinėje yra tiesiogiai proporcingas srovės šaltinio elektrovarai () ir atvirkščiai proporcingas pilnutinei grandinės varžai (R + r): I = R + r.. Nuosekliosios grandinės įtampa lygi atskirų dalių įtampų sumai: U = U + U. 3. Nuosekliosios grandinės atskirų dalių įtampos yra tiesiogiai proporcingos jų varžoms: U U = R R. 4. Nuosekliosios grandinės pilnutinė varža lygi atskirų dalių varžų sumai: R = R + R. Omo dėsnis uždarajai grandinei, kurioje yra keletas nuosekliai sujungtų srovės šaltinių Srovės stipris (I) elektrinėje grandinėje, kurioje srovės šaltiniai sujungti nuosekliai, yra tiesiogiai proporcingas algebrinei elektrovarų sumai ( + + 3 ) ir atvirkščiai proporcingas pilnutinei grandinės varžai (r + r + r 3 + R): I = + + 3 r + r + r 3 + R. Lygiagretusis laidininkų jungimas Lygiagrečiuoju vadinamas toks jungimas, kai vieni grandinės elementų gnybtai jungiami į vieną mazgą, o kiti į kitą mazgą. Nuolatinė elektros srovė Lygiagrečiojo laidininkų jungimo taisyklės lektrovara. Visų lygiagrečiai sujungtų grandinės šakų įtampa yra vienoda: U = U = U.. Į grandinės mazgą įtekanti srovė (arba įtekančių srovių suma) lygi iš jo ištekančių srovių sumai: I = I + I. 3. Atskiromis šakomis tekančių srovių stipriai yra atvirkščiai proporcingi tų dalių (šakų) varžoms: I I = R R. 4. Kai laidininkai sujungti lygiagrečiai, fizikinis dydis, atvirkščias pilnutinei grandinės dalies varžai, lygus sumai dydžių, atvirkščių lygiagrečiai sujungtų laidininkų varžoms: R = R + R. Darbo (A paš ), kurį atlieka pašalinės jėgos, perkeldamos teigiamąjį krūvį ( q) uždaruoju kontūru, ir to krūvio santykis vadinamas elektrovara: = Apaš q. lektros srovės darbas Džaulio ir Lenco dėsnis lektros srovės galia lektros srovės darbas (A) grandinės dalyje lygus elektros srovės stiprio (I), įtampos (U) ir laiko ( t), per kurį jis atliekamas, sandaugai: A = IU t. Laidininke, kuriuo teka elektros srovė, išsiskiriančios šilumos kiekis (Q) lygus srovės stiprio (I) kvadrato, laidininko varžos (R) ir srovės tekėjimo trukmės ( t) sandaugai: Q = I R t. lektros srovės galia (P) lygi elektros srovės atlikto darbo (A) ir laiko ( t), per kurį jis atliktas, santykiui: P = A t = IU. 8 83