A. CNTL LCTC STAȚONA. tetatea cuetulu electc Cuetul electc eeztă o mșcae odoată a utătolo de acă electcă lbe, ub acțuea uu câm electc. Putăto de acă electcă lbe ut:. electo, î cazul coductolo metalc;. electo ș golule, î cazul emcoductolo;. o oztv ș egatv î cazul electolțlo. Mșcaea odoată a utătolo de acă electcă lbe, ît-u coducto, ub acțuea uu câm electc u ete o mlă mșcae ectle, e decța câmulu. Aceată mșcae ete mult ma comlexă deoaece utăto de acă lbe ut ateaț de agtața temcă, a căe tetate dede de temeatuă. De aemeea utăto de acă vo ufe coc elatce, abolut îtâmlătoae, atât îte e, cât ș cu utăto mobl de acă, o ețele ctale, ufed acceleă, fâă ș deve de la taectoa mmată de câmul electc. Număul electolo lbe ete foate mae, a comotaea lo, î abeța uu câm electc, e aeamăă cu moleculele uu gaz. D acet motv aamblul de electo eeztă, d uct de vedee matematc, u aamblu tattc ș ete umt gaz electoc. Așa cum ștm, mămle fzce cae caactezează aamblule tattce ut măm tattce ș ut guveate de leg tattce. D acet motv u vom ma utea vob dee vteza uu aumt electo, c dee vteza mede a mșcă odoate a tutuo utătolo de acă d coducto. Aceată vteză mede e umește vteză de dft, au vteză de ateae, otată vd. Vteza de dft ae o valoae foate mcă. De exemlu: etu u cuet = A, t-u coducto de cuu cu ecțuea S = mm vteza de dft ete vd =,6mm/. Totuș, cuetul electc e tamte cu vteză foate mae, vteza lum, deoaece coducto e oagă câmul electc. D acet motv, coducto e ma umec ș ghdu de câm electc. Mșcaea odoată a utătolo de acă electcă lbe, ub acțuea uu câm electc ete caactezată de o măme fzcă calaă umtă tetatea cuetulu electc, otată : Q () t P defțe, tetatea cuetulu ete umec egală cu aotul dte aca electcă ΔQ cae tăbate ecțuea taveală a uu coducto ș tevalul de tm Δt. Î cazul cuetulu cotuu (au tațoa): Q Q au ( ) t t tatea de măuă etu tetatea cuetulu ete: [] S. = A, ameul. Atețue: d el. () u e deduce defța ameulu! Ameul ete utate de măuă fudametală î Stemul teațoal. OBSVAȚ. Delaaea ac electce îte două ucte ale uu coducto e face uma dacă îte cele două ucte ale coductoulu extă o dfeeță de otețal ș aume îte uctul cu otețal ma mae ș uctul cu otețal ma mc, Fg.. (Tot așa cum moleculele de aă cug îte o egue î cae eega lo otețală ete mae căte o egue î cae eega lo otețală ete mcă, au cuetul de ae e delaează îte o zoă î cae euea ete mae e o zoă î cae euea ete mcă.). fectele cuetulu electc. Câd cuetul electc, câd tece t-u coducto, oduce u efect. fectele cuetulu electc ut:. fectul temc cotă î îcălzea coductoulu atuc câd aceta ete tăbătut de cuet.. fectul chmc cotă î deueea la catod a ue cattăț de ubtață.. fectul magetc cotă î aața uu câm magetc î juul uu coducto tăbătut de cuet.
Da cugeea de acă electcă e oduce âă câd otețalele celo două ucte, A ș B e egalează, VA=VB. D acet momet coducto u ma tece cuet ș c efecte u e ma oduc.. Ccut electc. Ccutul electc ete u aamblu fomat d uul au ma mulț coumato, ue de eege electcă ș coducto electc de legătuă, Fg.. Ccutul electc ete alcătut d două ăț:. Ccutul exteo, de la boa + la boa coumatoul.. Ccutul teo, au ccutul batee, de la boa a batee, la boa +. D acete afmaț deducem eul covețoal al cuetulu: - de la boa + la boa ccutul exteo ș - de la boa la boa + batee. lemetele ccutulu ut ezetate î Fg. : a) u coumato oaecae, u aaat cae etu a fucțoa foloește eege electcă. b) dfete ue de eege electcă. Obevaț că eul ăgeț dcă eul cuetulu uă, de la + la. c) u îteuăto. Coducto electc ut eezetaț l, de obce l dete. 4. Sue de eege electcă. Suele de eege electcă ut teme de cou oectate ș cotute etu a covet aumte fome de eege î eege electcă. Aceată covee eegetcă e oduce ca umae a uo ocee fzco-chmce cae au loc î teoul ue ș î cofomtate cu cul al -lea al temodamc. Adcă tafomaea ue fome de eege î alta e face cu aumte ede, dec cu u aumt adamet, η <. Duă felul eege tafomată î eege electcă uele de eege electcă ot f: elemete galvace tafomă eega chmcă î eege electcă; damule tafomă eega mecacă î eege electcă; temoelemetele tafomă eega temcă î eege electcă; fotoelemetele tafomă eega lumoaă î eege electcă; olul ue ue de eege electcă, ît-u ccut electc, ete de a mețe o dfeeță de otețal la caetele A ș B ale coumatoulu, atfel îcât coumato ă teacă, î mod cotuu, u cuet electc. 5. Legle ccutulu electc. 5.. Teuea electcă. Teuea electomotoae, t.e.m. Petu a mețe emaet o dfeeță de otețal la caetele A ș B ale coumatoulu, adcă etu a mețe emaet u cuet coumato, ua efectuează u lucu mecac aua ac taotate ccut, Fg.. Fe L lucul mecac ecea taotulu ac ccutul exteo. Fe L lucul mecac ecea taotulu ac batee. Ș L lucul mecac total, ecea taotulu ac îteg ccutul. Da lucul mecac ae oetatea de adtvtate ș dec: L L L () L L L Îmățm aceată elațe la Q: () Q Q Q L Î cotuae vom face otațle: - cădeea de teue e ccutul exteo au, teuea Q L electcă, u L - cădeea de teue e batee, a - teuea electomotoae. Q Q
cu acete otaț, el. () e va ce: = + u (4) tatea de măuă î S.. etu teuea electcă au cădeea de teue ș teuea electomotoae ete voltul: [,, u] S.. = V. Teuea electcă au cădeea de teue ș teuea electomotoae e măoaă cu aaatul umt voltmetu. tetatea cuetulu e măoaă cu aaatul umt amemetu. Voltmetul e motează, totdeaua î aalel cu coumatoul, a amemetul e motează î ee cu coumatoul, Fg. 4. Teuea electcă au cădeea de teue, teuea electomotoae ș tetatea cuetulu electc ut măm calae. 5.. Legle lu Ohm. Să codeăm ccutul d Fg. 4. Măuâd cădeea de teue e coumato ș tetatea cuetulu ccut, etu valo dfete ale teu electomotoae, G. S. Ohm a decoet că îte cădeea de teue e coumato, ș tetatea cuetulu,, cae-l tăbate extă o elațe de ooțoaltate. Cotata de ooțoaltate a fot otată cu ș a fot umtă ezteță electcă. elața: = (5) eeztă legea lu Ohm etu o oțue de ccut, ccutul exteo: Teuea electcă e u coumato ete egală cu oduul dte tetatea cuetulu cae tăbate coumatoul ș ezteța electcă a coumatoulu. O elațe aemăătoae e oate ce ș etu a doua oțue de ccut, ccutul teo: u = (5 ) Dacă îlocum el. (5) ș (5 ) î el. (4) obțem legea lu Ohm etu îteg ccutul: = ( + ) (6) Teuea electomotoae alcată uu ccut de cuet cotuu ete egală cu oduul dte tetatea cuetulu cae tăbate ccutul ș ezteța electcă totală a ccutulu. ezteța electcă. eztvtatea. D el. (5) utem deduce utatea de măuă etu ezteța electcă: V S.. Ω, (ohm) (7) A Petu coducto metalc, ezteța electcă dede de geometa coumatoulu cofom l elațe: ρ (8) S de l ete lugmea coductoulu, S ete ecțuea lu, a ρ e umește eztvtate electcă ș ete o cotată de mateal. eztvtatea electcă dede de temeatuă cofom elațe: ρ = ρ ( + α t) (9) de ρ eeztă eztvtatea coductoulu la t = C, a α e umește coefcetul temc al eztvtăț ș ete o cotată de mateal. tatea de măuă etu ρ ete: [ρ] S.. = Ω m veul eztvtăț e otează cu σ ș e umește coductvtate: σ (9 ) ρ evdet: [σ] S.. = Ω m 5... egmu de fucțoae. Să codeăm ccutul electc d Fg., ude teuea electomotoae a ue ete, a ezteța teă, a ezteța ccutulu exteo, [, ). a) Fucțoae î acă,. Cofom leg lu Ohm: () a cădeea de teue, e coumatoul, ete =, au ()
Petu [, ), [, ), a, () Î cazul ccutulu electc d Fg., teuea electcă îte uctele A ș B, AB e umește teue la boe. De aemeea, modfcaea valo eztețe detemă modfcă ale valolo atât ale cuetulu cât ș ale teu. b) Fucțoaea î cutccut. Dacă ezteța ccutulu exteo deve ulă, =, tetatea cuetulu ccut deve maxmă: c. max. () Pactc, cutccutul e ealzează ud boele geeatoulu cu u coducto electc a cău ezteță ete egljablă, comaatv cu ezteța teă a geeatoulu. c) Fucțoaea î gol. Dacă ccutul e îteue (ccut dech), ezteța e codeă ftă:, a tetatea cuetulu deve zeo, =. D legea lu Ohm etu îteg ccutul, el. (6): = (4) ș ezultă AB = =. 5.. Legle lu Kchhoff. Î cele ma multe cazu, ccutele electce coț u umă mae de elemete, ceea ce mlcă u umă mae de amfcaț. ccut cu cel uț două amfcaț e umește ețea electcă, Fg. 5. Î Tabelul, am ezetat elemetele caactetce ue ețele electce. Tabelul. lemet Defțe xemle Nod Locul ude e îtâlec cel uț A, B, C, D te cueț. Se otează cu ltee ma. Latuă, Poțuea cuă îte două AB, BC, au odu. Se otează cu u gu de BD amuă ltee ma. Och, au buclă OBSVAȚ. Dacă îte două odu u ut coectate elemete de ccut, cele două odu ot f codeate uul gu. De exemlu, odule B ș C e vo codea u gu od, etu ochul. Îate de a ce legle lu Kchhoff tebue ă tablm:. Polatatea uelo de teue electomotoae.. Seul cuețlo fecae latuă, avâd î vedee ș eul covețoal al cuetulu.. e de acugee a ccutulu. Acet e ete ale abta ș î coecță îl vom alege atfel îcât ă cocdă cu eul cât ma multo cueț d latule ochulu, Fg. 5. Legea a lu Kchhoff, e efeă la u od de ețea: Suma algebcă a tetăț cuețlo electc cae e îtâlec ît-u od de ețea ete egală cu zeo. (5) De exemlu, etu odul B ș avâd î vedee aceată coveța etu odul de ețea, legea a lu Kchhoff, e ce: 4 =, ceea ce, d uct de vedee matematc e ma oate ce ș: = + 4, Fg. 5. 4 te acuă de acelaș cuet. Cotuul olgoal îch, măgt de latule ețele. Ît-u och, fecae latuă ete acuă o guă dată. Se otează cu cfe omae.,, CONVNȚ PNT NODL D ȚA: Cueț cae tă î odul de ețea ut oztv, a ce cae e d odul de ețea ut egatv.
Obevaț că legea a lu Kchhoff e ma oate euța ș: uma cuețlo cae tă ît-u od de ețea tebue ă fe egală cu uma cuețlo cae e d od. OBSVAȚ:. Legea a lu Kchhoff exmă legea ma geeală a atu: legea coevă ac.. Dacă ețeaua ae odu, legea a lu Kchhoff e oate ce de o. Legea a -a a lu Kchhoff, e efeă la u och de ețea: Suma algebcă a teulo electomotoae dt-u och de ețea ete egală cu uma algebcă cădelo de teue e latule ochulu: m j j j (6) CONVNȚ PNT OCHL D ȚA:. Valoaea tetăț cuetulu t-o latuă ete oztvă, dacă eul cuetulu acea latuă cocde cu eul abta ale. Î caz cota valoaea tetăț cuetulu ete egatvă.. Valoaea teu electomotoae a ue ue ete oztvă dacă eul e dect de acugee a cuetulu cocde cu eul abta ale. Î caz cota valoaea teu electomotoae ete egatvă. De exemlu, etu ochul ș avâd î vedee covețle etu ochul de ețea, legea a -a a lu Kchhoff e ce: = + +, au, etu ochul, = + 4 4, Fg. 5. OBSVAȚ:. Legea a -a a lu Kchhoff exmă legea ma geeală a atu: legea coevă eege.. Număul uelo de teue electomotoae u tebue ă fe egal cu umăul coumatolo. tu-u och de ețea, uele de teue electomotoae ot l î acet caz, evdet, uma lo va f egală cu zeo.. Cu ajutoul leg a -a a lu Kchhoff e ot obțe ecuaț deedete uma etu ochule deedete cotuu olgoale fomate d latu î cae cel uț ua u aațe ș alto ochu. 4. Dacă ețeaua ae ochu, legea a -a a lu Kchhoff e oate ce de o, etu fecae och. 6. Alcaț ale leglo lu Kchhoff. 6.. Guaea eztolo. 6..a) Guaea ee, Fg. 6. ccut ee u coțe c o amfcațe, a tetatea cuetulu cae tăbate fecae ezto ae aceeaș valoae,. Teuea debtată de uă e dtbue e ce te ezto, coeuzăto valo fecău ezto,,,, î cofomtate cu legea a -a a lu Kchhoff: AD = = ++. (7) Da, î cofomtate cu legea lu Ohm etu o oțue de ccut: = S, =, = ș =. (8) ude am otat cu S ezteța echvaletă guă ee. Dacă îlocum el. (8) î el. (7) ș efectuăm calculele matematce, obțem: S=++ au S = = (9) ude eeztă umăul eztolo d guae. Î cazul otu =. 6..b) Guaea aalel, Fg. 7. Ccutul ae ma multe amfcaț. Î acet caz cădeea de teue e fecae amuă ete aceeaș: AD =. Petu odul A, legea a lu Kchhoff e ce: = ++ () Da, î cofomtate cu legea lu Ohm etu o oțue de ccut:,,, () ude am otat cu ezteța echvaletă a guă aalel. Dacă îlocum el. () î el. () ș efectuăm calculele matematce, obțem: 5
6 au () ude eeztă umăul eztolo d guae. Î cazul otu =. OBSVAȚ:. O guae ee de ezto eeztă u dvzo de teue.. O guae ee de ezto eeztă u dvzo de cuet. 6.. Guaea uelo de teue electomotoae. Î actcă e foloec guă de ue, umte bate. Acete guă ut folote etu a obțe î dfete ccute valo ma ma ale t.e.m. au ale cuetulu. 6..a) Guaea ee, Fg. 8, ete folotă etu a obțe valo ma ale t.e.m. Cofom leg a -a a lu Kchhoff avem: S=++ () Scd legea lu Ohm etu fecae uă î ate, Fg. 8, avem: (4) Îlocud el. (4) î el. () obțem: (5) ude eeztă umăul uelo d guae. Î cazul otu =. detfcâd teme d membul tâg cu teme d membul det obțem: ș (6) De exemlu, dacă î Fg. ua de almetae ete o batee fomată d ue de t.e.m., guate î ee, tetatea cuetulu ccut, cofom leg lu Ohm, ete dată de elața: (7) Dacă uele ut detce el. (7) deve: (7 ) 6..b) Guaea aalel, Fg. 9, ete folotă etu a obțe valo ma ale cuetulu. Cofom leg a lu Kchhoff avem: P = ++ (8) Scd legea lu Ohm etu fecae amuă î ate avem: (9) Îlocud el. (9) î el. (8) obțem: () au: ( )
Petu o guae aalel de ue, el. ( ) e ce: ( ) detfcâd membul tâg cu membul det î el. ( ) găm: ș, evdet () De aemeea, de exemlu, dacă î Fg. ua de almetae ete o batee fomată d ue de t.e.m., guate î aalel, tetatea cuetulu ccut, cofom leg lu Ohm, ete dată de elața: () Dacă uele ut detce el. (7) deve: 6.. Aaate de măuă. Amemetele ș voltmetele ut aaate electce de măuă, cae fucțoează î baza uo feomee fzce. Aaatele electce de măuă e îmat î două catego: a) aalogce ș b) dgtale. a) Pcul de fucțoae a uu aaat de măuă aalogc cotă î deveea ît-u câm magetc a ue ee moble (umtă ș echaj mobl) legată olda de u ac dcato, cae e oate mșca î fața ue cale gadate. b) Pcul de fucțoae al uu aaat de măuaă dgtal cotă î tafomaea măm de măuat a căe vaațe ete cotuă î tm, î emale dgtale, elucaea ecfcă a acetoa ș afșaea ub o fomă umecă. Cotucța amemetelo ș a voltmetelo ete aoae detcă, deoebea cotâd î valoaea oe a eztețe tee. toduceea uu aaat de măuă î ccut etubă fucțoaea ccutulu ezteța a teă. 6..a)Amemetul. Se coectează î ee cu coumatoul, Fg.. Î abeța aaatulu de măuă tetatea cuetulu ccut ete : (4) P coectaea amemetulu î ccut toducem ș ezteța teă a acetua, A. tetatea cuetulu ccut deve : A (4 ) Î cocluze, doa dacă A << +. Amemetele tebue ă abă ezteță teă cât ma mcă, etu a u comomte valoaea cuetulu ccut. amemetu ete codeat deal dacă ae ezteța teă zeo, A =. 6..b) Voltmetul. Se coectează î aalel cu coumatoul, Fg.. Î abeța aaatulu de măuă teue electcă e eztoul ete : (5) P coectaea voltmetulu, e toduce î ccut, î aalel cu eztoul ș ezteța teă a voltmetulu V. Î acet caz tetatea cuetulu ccut deve: () 7
(6) V V a cădeea de teue e eztoul va f : (7) V V V Obevaț că la umtoul el. (7) am mlfcat foțat mul teme cu V. Aalzâd el. (5) ș (7) e obevă că doa dacă 8 V codțe cae e ealzează doa dacă V ete mult ma mae decât, V >>. voltmetu ete codeat deal dacă ae ezteța teă ftă, V. 6.4. Adataea aaatelo de măuă. 6.4.a) Șutul amemetelo. Domeul de măuae al aceto aaate ete lmtat de valoaea eztețe lo tee, cae oate uota u aumt cuet. Petu extdeea domeulu de măuă a uu amemetu e coectează î aalel cu ezteța a teă u ezto ulmeta, umt ezto șut, au șut, egleză: hut = devațe, Fg.. Cuetul de măuat,, ete de o ma mae decât cuetul uotat de aaat, A: (8) Alcâd legea a lu Kchhoff etu odul A obțem: A (9) ș legea a -a a lu Kchhoff, etu ochul de ccut: (4) A A A D el. (8) ș (9) ezultă: ( ) A (4) Îlocud el. (4) î el. (4) obțem valoaea eztețe șutulu: A (4) 6.4.b) ezteța adțoală. Petu extdeea domeulu de măuă a uu voltmetu e coectează î ee cu ezteța a teă u ezto ulmeta, Fg.. Valoaea acete eztețe e umește ezteță adțoală. Teuea,, e cae dom ă o măuăm ete de o ma mae decât teuea uotată de aaat, V: V (4) D legea a -a a lu Kchhoff: a V (44) De aemeea, cofom leg lu Ohm: V V ș a a (45) Îlocud el. (4) ș (45) î el. (44) ezultă valoae eztețe adțoale: a ( ) V (46) 7. ega ș uteea cuetulu electc. 7.. ega cuetulu electc. fectele cuetulu au aceeaș cauză: câmul electc cae, temedul ghdajelo de câm, tamte eega geeatoaelo căte coumato. Ajuă la coumato, eega electcă e tafomă î : a) lucu mecac î cazul motoaelo electce; b) eege temcă î cazul adatoaelo; c) eege chmcă îcăcaea batelo.
Să ecodeăm motajul d Fg.. Lucul mecac ecea delaă ac q coumatoul ete: L q AB (47) ude AB = ete cădeea de teue e coumatoul. Vaața eege e măoaă lucul mecac coumat. Dec eega coumată de coumato î tevalul de tm Δt = t ete: W AB q t (48) Țâd cot de legle lu Ohm, el. 5: W t t (49) Dacă otăm cu W eega coumată î batee î acelaș teval de tm t: u W u t (5) au, W t t (5) ega coumată î îteg ccutul ete: W = W + W (5) Dacă î el. (5) toducem el. (48) ș (5), ș țem cot de el. 4, obțem: W = ( + u) t = t (5) Alcâd î cotuae legle lu Ohm etu îteg ccutul obțem: W ( ) t t (54) 7.. Puteea cuetulu electc. P defțe uteea eeztă aotul dte eege ș tm: W P t Dec, etu o oțle eectve de ccut: P (56) u ș P u (57) a, etu îteg ccutul: P P P ( ) (58) D cele dcutate ma u e oate def adametul ccutulu electc, cofom defțe adametulu, aotul dte eega utlă ș eega coumată: W (59) W D el. 59 obevăm că adametul uu ccut cește dacă:. cește ezteța a coumatoulu;. cade ezteța teă a ue. OBSVAȚ: tatea de măuă etu eege, dec ș etu eega electcă ete joule, J. D el. 55e obevă că J = W, utate de măuă cae ete accetată (toleată) etu eega electcă. Atfel: kw h =,6 6 J. Atețue! Câd vă ctț factule de gaze au de lumă aveț gjă cum faceț covea d kw h î J ș ve. 8. fectul temc al cuetulu. Legea lu Joule. La teceea cuetulu electc t-u coducto aceta e îcălzește. Legea lu Joule: Cattatea de călduă degajată ete ooțoală cu ătatul tetăț cuetulu cae tăbate coductoul, cu ezteța coductoulu ș tmul cât cuetul tăbate coductoul: Q = t (6) 9. Teoema tafeulu otm de utee. Puteea tamă de uă coumatoulu (ccutulu exteo) ete: (55) 9
P (6) au, dacă facem calculele matematce: P P P (6) Se obevă că am obțut o ecuațe de gadul do î. Soluțle ecuațe ut: P 4 P, (6) P Da u oate avea decât valo eale ș oztve. Aceată codțe mue ca: 4 P (64) au: P 4 De ude ezultă teoema tafeulu maxm de utee: Pmax. (66) 4 Dacă admtem că P = Pmax., el. (6) ș (66), atuc: (67) 4 D ezolvaea ecuațe (66) ezultă că tafeul maxm de utee e ealzează atuc câd: = (68) Dacă avem î vedee fomula adametulu uu ccut electc, el. (59), obevăm că adametul ccutulu electc ete maxm atuc câd e ealzează tafeul otm de utee, = : ηmax. =,5 (69) Atețue! Puteea debtată de uă ete: P (7). fectul chmc al cuetulu. lectolț. Doceea electoltcă. lectolza.. lectolț ut ubtațe cae coț o oztv ș egatv lbe, mobl. Aceșta extă ub două fome: a) î oluț au î tae lchdă (totu); b) î tae oldă, de exemlu aea de bucătăe. lectolț au ca cală ș deftoe caactetcă, oetatea că la alcaea ue teu electce aua a, ca umae a câmulu electc ce acțoează, î electolț au aștee cueț electc îte uctele (electoz) de alcae a teu. Poetatea oluțlo de electolt de a coduce cuetul electc oate f caactezata ș evaluata cattatv coductvtatea lo electcă. Soluțle de electolt ut coducto oc (de od ) ș la fel ca î cazul coductolo metalc (de od ) l e alca legea lu Ohm : = ude, - teuea exmată î volț, - ezteta electcă exmată î ohm, a - tetatea cuetulu exmată î ame. ezteța coductolo de od (coducto metalc au electoc) ete data de el. (8). Î cazul coductolo de odul, mămle caactetce ut veul eztvtăț ρ, coductvtatea σ, el. (9 ) ș veul eztețe, coductața, G: G au (7) vdet: [G] S.. = Ω, eectv [σ] S.. = Ω m, Coductvtatea oluțlo de electolț vaază cu cocetața c, σ = σ(c), cecâd odată cu ceșteea cocetațe, atgâd u maxm ș ao căzâd cu ceșteea î cotuae a cocetațe. Maxmul coductvtăț dede de atua electoltulu ș de temeatuă. Vaața ete ma mae etu electolț ta (ma cocetaț) decât etu ce lab (ma dluaț). Î geeal, î oluț dluate, σ cește cu cocetața, deoaece cește umaul utățlo coductoae (umăul utătolo (65)
de acă lbe: o + ș ), a î oluț cocetate, σ cade cu cocetața, deoaece teve oceul de aocee a olo de ac oue î comuș ecoducto.. Docața electoltcă ete feomeul de eaae a ue ubtațe oce î o oztv ș egatv. fectul docațe cotă î obțeea uu ametec de o oztv ș egatv, cae e mșcă haotc î abeța uu câm electc. Î tae de echlbu damc electolț ut edul uo doce ș ecombă multae, cocetața ocă ămââd cotată. Deoaece utăto de acă ut fagmete de molecule, coductbltatea electoltcă ete legată ș de u taot de ubtață.. lectolza ete feomeul de djae a celo două tu de o căte ce do electoz ș tafomaea lo î atom, au adcal, eutalzae. eacța chmcă oduă î electolț la teceea cuetulu electc e umește electolză. Î oce electolt, ub acțuea câmulu electc dte electoz, o oztv e delaează î eul cuetulu electc, î eul câmulu electc, a o egatv î e ve. Vaul î cae e ealzează feomeul de electolză a fot umt de M. Faaday voltametu, î amtea fzcaulu tala A. Volta, Fg.. Ce do electoz cae e toduc î vaul (au cuva) de electolză e umec aod electodul de tae a cuetulu, electodul oztv ș catod electodul de eșe a cuetulu, electodul egatv. o egatv, cae e delaează la aod e umec ao, a o oztv, cae e delaează la catod e umec cato. Ajuș la ce do electoz, dacă aceta ete cofecțoat d mateale cae u teacțoează cu oluța electoltcă, ao ș cato ufeă eacț chmce ș dev eut d uct de vedee electc. La catod, cato ufeă o eacțe chmcă de educee, de me de electo de la catod dev eut d uct de vedee electc ș e deu e catod. La aod, ao ufeă o eacțe chmcă de oxdae, de cedae de electo căte aod, deved, de aemeea eut d uct de vedee electc.. 4 Legle electolze. Legea. Cattatea de ubtață deuă la catod, ît-u teval de tm, ete dect ooțoală cu aca electcă cae tece cuva de electolză î tevalul de tm codeat: m = K Q = K t (7) ude K ete o cotată umtă echvalet electochmc. Legea a -a. chvaletul electochmc ete dect ooțoal cu umăul de maă al ubtațe, A ș ve ooțoal cu valeța ubtațe, : A K (7) F F ete o cotată de ooțoaltate, umtă umăul lu Faaday, F = 96 5 C/echvalet-gam.. 5 Alcațle electolze lectochma. Alcaea electochme emte obțeea e o cale elatv mlă ș eftă a uo cattăț ma de odue motate, cum ut hdogeul, oxgeul, cloul, hdoxz alcal, eoxz, oxcloule etc. P electolza ubtațelo tote e obț: odu, calcu, magezu, alumu ș alte metale. Datotă metodelo electochmce -a eușt obțeea e caă dutală a uo metale ca: bau, ceu, ltu etc. lectometaluga, metalele d guele, a -a ș a -a cală e obț dutal electolza totulo. Cu toate că acete ocee electochmce e coumă ma cattăț de eege electcă, ele ut utlzate e caă lagă îtucât emt obțeea metalelo ue eceae î tehcă. Pocedeele electochmce ut guele cae fac oblă obțeea metalelo cu otețal de oxdae mae. lectoafaea ete o alcațe a electolze cu aoz actv, electoz cae e coumă î decuul electolze. Aceată metodă ete utlzată î oceul de obțee a cuulu de mae utate a
alumulu ecum ș etu ecueaea metalelo ețoae. De fat, afaea electoltcă eeztă ultma etaă î oceul de electometaluge. lectolacaea, au galvaotega, cotă î alcaea uu tat f, oametal ș otecto al uu metal e altul. te o tehcă comuă utlzată etu a îmbuătăț aaeța ș duabltatea uo obecte metalce. De exemlu auul ș lata ut alcate e bjute fabcate d mateale efte. Gomea aceto tatu vaază îte. ș.5 mm.. Pobleme ezolvate ș cometate:. umă N = geeatoae detce, avâd fecae teuea electomotoae =,4 V ș =,4 Ω, e leagă î ee la boele ccutulu d Fg. a). eztoul cae ae ezteța ete cofecțoat dtu f metalc cu lugmea l = 5 cm ș aa ecțu taveale S =, mm. Să e calculeze: a) eztvtatea electcă a matealulu d cae ete cofecțoat eztoul. b) ezteța echvaletă a guă de eztoae câd comutatoul K ete îch. c) tetatea cuetulu electc ccut, câd comutatoul K ete dech. d) Teuea electcă îte uctele A ș B, câd comutatoul K ete îch. ezolvae: Î Fg. a) am dcat eul cuețlo ccut ș am ale u e abta de acugee al ccutulu. a) eztvtatea e calculează alcâd el. (8), de ude ezultă: 6 S 6, 7 m l 5 b) Obevăm că, îte uctele A ș C, cele te eztoae ut guate: mele două î ee, cu a tea î aalel. Î Fg. b) am deeat ccutul echvalet. Î acet caz ezteța echvaletă a guă va f o ezteță echvaletă aalel: ș dec: e 4 6 e c) Î acet caz, ezteța ccutulu exteo ete. tetatea cuetulu e detemă N,4 alcâd dect legea lu Ohm:,5 A N 6,4 d) Teuea electcă îte uctele AB eeztă, de fat, cădeea de teue e eztoul, AB. Adcă: AB. Obevaț că tebue ă-l calculăm e. Petu aceata vom alca legle lu, legea,că etu odul A Kchhoff. D Fg. a) avem:,legeaa a,că etu ochul De ude ezultă:, au, eectv:,5 A, a AB V. Două becu, cu utele omale P = W ș P = 6 W ut legate î ee ș ut coectate la boele ue ue cu t.e.m. = V. Puteea electcă dezvoltată de uă ae valoaea P = W. Ambele becu fucțoează la aamet omal. Detemaț: a) Valoaea eztețe tee a ue,. b) Valoaea teu la boele ue,. c) Valole eztețelo electce ale flametelo celo două becu î egm de fucțoae, ș. d) adametul ccutulu, η. ezolvae: Î Fg. am eezetat chema ccutulu ș am dcat eul cuetulu ccut.
a) Puteea dezvoltată de uă e va dtbu e toț coumato d ccut: e cele două becu, lu e ezteța teă a ue. Dec: P P P Pt. Pe de altă ate tot P =, el. (58), a P t =, cofom el. (56) ș (57) Pt. P D acete elaț deducem:, eectv: P P P P 4W t. ș A. P (P P P ) Cu acete ecuaț ezultă t.. P b) Teuea la boe ete dată de elața: AC 8V P P 5 c) Valole eztețelo flametelo beculo ut date de elațle: P P 5 Putlă P P d) adametul η ete dat de aotul:,8 au8% P P coumată Obevaț că adametul e ma oate calcula ș:, 8. ACTVTĂŢ D FXA A CNOŞTNŢLO Ş VALA. a) ăudeț la umăto tem:. Ce ete cuetul electc?. Ce ete gazul electoc ș de ce e umește așa?. Defț mămea fzcă tetatea cuetulu electc ș eczaț utatea de măuă. 4. Ce ete u ccut electc? 5. Ce ete o uă de eege electcă? 6. Daț exemle de ue de eege electcă. 7. uțaț legea lu Ohm etu îteg ccutul, eczâd emfcața ș utățle de măuă ale mămlo fzce eectve. 8. Deceț fucțoaea î egm acă a uu ccut electc. 9. Deceț fucțoaea î egm de cutccut a uu ccut electc.. Deceț fucțoaea î gol a uu ccut electc.. Ce ete u od de ețea?. Ce ete o latuă (amuă) a ue ețele electce?. Ce ete u och (o buclă) de ețea? 4. uțaț legea a lu Kchhoff. 5. Peczaț ce lege geeală a atu exmă legea a lu Kchhoff. 6. uțaț legea a -a a lu Kchhoff. 7. Peczaț ce lege geeală a atu exmă legea a -a a lu Kchhoff. 8. Deeaț o guae ee de ezto ș eczaț cae ete elața de calcul eztețe echvalete. 9. Deeaț o guae aalel de ezto ș eczaț cae ete elața de calcul eztețe echvalete.. Cum e coectează ît-u ccut electc aaatele de măuă voltmetul ș amemetul? b) ezolvaț umătoaele obleme:. Două coductoae electce cofecțoate d acelaș mateal au aotul lugmlo l/l=4 ș aotul dametelo d/d=. Să e calculeze aotul eztețelo electce: /.. Dacă mbolule mămlo fzce ș ale utățlo de măuă ut cele utlzate î maualele de fzcă, eczaț cae ete utatea de măuă a măm Δt.. bec ae la temeatua t = C ezteța electcă = 7,5 Ω. Dacă la boele lu e alcă teuea = 6 V atuc uteea coumată de bec ete P = W. Codeâd coefcetul de temeatuă al eztvtăț flametulu α = - gad - ș egljâd modfcaea dmeulo
flametulu cu temeatua, calculaț temeatua flametulu. : T = K 4. Te geeatoae electce detce ut guate î aalel. Teuea electomotoae a uu geeato ae valoaea = V, a ezteța teă a acetua = Ω. Calculaț teuea electomotoae echvaletă ș ezteța teă echvaletă a guă : e = V, e = Ω 5. aaat electc coumă uteea P = 76 W atuc câd ete coectat la bole uu geeato temedul uu coducto avâd ezteța electcă totală. Teuea la boele geeatoulu ete egală cu = 8 V. Dacă 5% d teuea e ede e coductoaele de legătuă, detemaț: a) tetatea cuetulu electc coumato; b) ezteța electcă a coductoaelo de legătuă; c) ezteța a coumatoulu; d) t.e.m. a geeatoulu, ștd că uteea dată î teoul geeatoulu ete de 9 o ma mcă decât uteea dată de coumato. : a) = A; b) = 4 Ω; c) = 76 Ω d) = 84 V 6. umă de = geeatoae electce detce, cu teuea electomotoae =,4 V ș =,4 Ω e leagă î ee la boele ccutulu d fguă. eztoul ae ezteța = 6 Ω, ete cofecțoat dt-u f metalc cu lugmea l = 5 cm ș aa ecțu S =, mm. Calculaț: a) eztvtatea electcă a matealulu d cae ete cofecțoat eztoul; b) ezteța echvaletă a guă de eztoae câd comutatoul K ete îch; c) tetatea electcă a cuetulu ccut câd comutatoul K ete dech; d) teuea electcă îte uctele A ș B câd comutatoul K ete îch. : a) ρ = -7 Ω m; b) e = 4 Ω; c) =,5 A; AB = 6 V 7. Două becu cu utele omale P = W ș P = 6 W ut legate î ee ș ut coectate la boele ue ue de t.e.m. = V. Puteea electcă fuzată de uă ae valoaea P = W. Ambele becu fucțoează la aamet omal. Calculaț: a) valoaea eztețe tee a ue; b) valoaea teu la boele ue; c) valole eztețelo electce ale flametelo celo două becu; d) adametul ccutulu. : a) = Ω; b) = 8 V; c) = 5 Ω, = 5 Ω; d) η = 8%. 8. Î ețeaua electcă d fgua alătuată = 7 Ω, = 6Ω, Valoaea teu electomotoae a geeatoulu ete = V, a tetatea cuetulu amua cală ete =, A. Datemaț: a) ezteța echvaletă a guă eztolo,, ; b) tetatea cuetulu eztoul ; c) ezteța teă a geeatoulu; d) teuea electcă la boele eztoulu. 9. ccut electc ete alcătut d te coumato de eztețe egale, = 6 Ω, legaț î aalel. Geeatoul de t.e.m. cotuă, = V, cae almetează ccutul ae ezteța teă = Ω. Calculaț: a) uteea dezvoltată de uă; b) eega electcă coumată de uul dte coumato î tmul Δt = ; c) uteea electcă totală dezvoltată de toț coumato d ccut; d) adametul ccutulu electc. : a) P W ; b) W J ; c) P c W ; d) 9,9 %. O batee avâd t.e.m. = V almetează u ezto. Teuea la boele batee ete = V, a uteea dezvoltată de ezto ete P = 5 W. Calculaț: a) eega coumată de ezto î tevalul de tm Δt = m; b) valoaea tetăț cuetulu ccut; c) ezteța teă a 4
batee. d) Se leagă î aalel cu mul ezto u al dolea ezto cu ezteța = Ω. Peczaț dacă adametul ccutulu cește, cade au ămâe cotat. Jutfcaț ăuul. 8 : a) W = 9 J; b) =,5 A; c) = 4 Ω; d), adametul cade. 9. O batee ete fomată d 6 ue detce caactezate de valole = V ș =, Ω. Suele ut legate atfel: amu legate î aalel, fecae amuă coțâd ue guate î ee. Batea atfel fomată almetează atu ezto cu eztețele = Ω, = Ω, = 4Ω ș 4 = 8Ω. Aceșta ut legaț atfel: ș î aalel cu ș 4 î aalel, cele două guă aalel fd îeate. a) Deeaț chema ccutulu electc. Calculaț: b) tetatea cuetulu amua cală; c) teuea electcă la boele ue ue; d) tetatea cuetulu electc ua d ue, dacă la boele e e coectează u coducto de ezteță electcă egljablă. (Cuetul de cutccut.) : a) Deeul. b),6a ; c) AB,94V ; d). La boele ue bate fomată d = elemete, legate î ee, fecae avâd t.e.m. =,5 V ș ezteța teă =,5 Ω, e coectează u ezto, cu ezteța = Ω, î aalel cu u f metalc de lugme l = 45 m, ecțue S =, mm ș ezteță = Ω. Se cee: a) teuea la boele eztoulu; b) tetățle ș ale cuețlo ezto, eectv f; c) eztvtatea ρ a fulu; d) uteea electcă P ș căldua Q degajată î ezto î tmul t = m.; e) ce lugme l a tebu ă abă ful etu ca teuea la boele eztoulu ă cadă la valoaea =,9. : a) = 4 V; b) =, A, =.8 A; c) ρ = -9 Ω m; d) P = 8,8 W, Q = 4,6 kj; e) l = 88,4 m.. Se codeă u ccut fomat d două voltamete legate î aalel, avâd eztețele = Ω ș = Ω, almetate de la o batee cu t.e.m. = 9 V ș ezteța teă = 6 Ω. Se cee: a) ezteța totală a ccutulu; b) tetatea cuetulu cae tece fecae voltametu; c) cattatea de cuu deuă î voltamete î tmul t = m. chvaletul electoltc al cuulu ete K =, mg/c. : a) = 8 Ω; b) = A, = A; c) m =,9 g; c A BBLOGAF: ezolvăle tegale ale oblemelo, da ș alte obleme le găț la adeele:. htt://www.maualdefzca.o/categoy/bacalaueatul-la-fzca/ubecte-bac/electctate ș. htt://www.maualdefzca.o/categoy/bacalaueatul-la-fzca/ubectebac/electctate/auu-electctate. D. Boșa, A. Cotecu, M. Petecu-Pahova, M. Sadu Fzcă, maual etu claa a X-a, DTA DDACTCĂ Ș PDAGOGCĂ,.A. BCȘT, 966. 4. N. Ghebaovch FZCĂ, maual etu claa a X-a, F, edtua NCLSC, 4 5. A. Htev POBLM D FZCĂ DAT LA XAMN, DTA THNCĂ, Bucueșt 984 6. M. vo Laue toa fzc, dtua ștțfcă, Bucueșt, 965 7. htt://www.btaca.com/bchecked/toc/895/electcty/7564/coducto-ulato-ademcoducto 8. htt://www.aluhyc.com/coue/hoo/ccut/ccut.html 9. htt://o.wkeda.og/wk/lectolz%c4%8 5