Электродвижущая сила

На этой странице вы узнаете

• Что общего у электрического тока с водой?
• В чем отличие сопротивления от удельного сопротивления?
• Почему нежелательно использовать телефон, подключенный к зарядке?
• Фамилия какого ученого стоит миллион?

У этого термина существуют и другие значения, см. Сила (значения).

Классическая электродинамика
Электричество · Магнетизм
Закон Кулона Теорема Гаусса Электрический дипольный момент Электрический заряд Электрическая индукция Электрическое поле Электростатический потенциал
Закон Био — Савара — Лапласа Закон Ампера Магнитный момент Магнитное поле Магнитный поток Магнитная индукция
Векторный потенциал Диполь Потенциалы Лиенара — Вихерта Сила Лоренца Ток смещения Униполярная индукция Уравнения Максвелла Электрический ток Электродвижущая сила Электромагнитная индукция Электромагнитное излучение Электромагнитное поле
Закон Ома Законы Кирхгофа Индуктивность Радиоволновод Резонатор Электрическая ёмкость Электрическая проводимость Электрическое сопротивление Электрический импеданс
Тензор электромагнитного поля Тензор энергии-импульса 4-потенциал 4-ток
См. также: Портал:Физика

По аналогии с напряжённостью электрического поля вводят понятие напряжённость сторонних сил
, под которой понимают векторную физическую величину, равную отношению сторонней силы, действующей на пробный электрический заряд к величине этого заряда. Тогда в замкнутом контуре
ЭДС будет равна:

,

где
 — элемент контура.

Несмотря на наличие слова «сила» в наименовании понятия, электродвижущая сила не является одной из сил в физике и не имеет размерности силы.

ЭДС так же, как и напряжение, в Международной системе единиц (СИ) измеряется в вольтах.
Можно говорить об электродвижущей силе на любом участке цепи. Это удельная работа сторонних сил не во всем контуре, а только на данном участке. ЭДС гальванического элемента есть работа сторонних сил при перемещении единичного положительного заряда внутри элемента от одного полюса к другому. Работа сторонних сил не может быть выражена через разность потенциалов, так как сторонние силы непотенциальны и их работа зависит от формы траектории. Так, например, работа сторонних сил при перемещении заряда между клеммами источника тока вне самого́ источника равна нулю.

где
— разность между значениями потенциала в начале и в конце участка цепи,
— сила тока, текущего по участку, а
— сопротивление участка.

где теперь
— полное сопротивление всей цепи.

В общем случае полное сопротивление цепи складывается из сопротивления внешнего по отношению к источнику тока участка цепи (
) и внутреннего сопротивления самого́ источника тока (
). С учётом этого следует:

Если на участке цепи не действуют сторонние силы (однородный участок цепи) и, значит, источника тока на нём нет, то, как это следует из закона Ома для неоднородного участка цепи, выполняется:

Значит, если в качестве точки 1 выбрать анод источника, а в качестве точки 2 — его катод, то для разности между потенциалами анода
и катода
можно записать:

где как и ранее
— сопротивление внешнего участка цепи.

При делении данного соотношения на закон Ома для замкнутой цепи, записанный в виде
, получится следующий результат:

и затем

Из последнего соотношения следуют два вывода:

1. Во всех случаях, когда по цепи течёт ток, разность потенциалов между клеммами источника тока
   меньше, чем ЭДС источника.
2. В предельном случае, когда
   бесконечно (цепь разорвана), выполняется
   

Причиной возникновения электродвижущей силы в замкнутом контуре может стать изменение потока магнитного поля, пронизывающего поверхность, ограниченную данным контуром. Это явление называется электромагнитной индукцией. Величина ЭДС индукции в контуре определяется выражением

где
— поток магнитного поля через указанную поверхность. Знак «−» перед выражением показывает, что индукционный ток, созданный ЭДС индукции, препятствует изменению магнитного потока в контуре (см. правило Ленца). В свою очередь причиной изменения магнитного потока может быть как изменение магнитного поля, так и движение контура в целом или его отдельных частей.

Как показано на рисунке, электрический ток, нормальное направление которого — от «плюса» к «минусу», внутри источника ЭДС (например, внутри гальванического элемента) течёт в противоположном направлении. Направление от «плюса» к «минусу» совпадает с направлением электростатической силы, действующей на положительные заряды. Поэтому для того, чтобы заставить ток течь в противоположном направлении, необходима дополнительная сила неэлектростатической природы (центробежная сила, сила Лоренца, силы химической природы, сила со стороны вихревого электрического поля) которая бы преодолевала силу со стороны электростатического поля. Диссипативные силы, хотя и противодействуют электростатическому полю, не могут заставить ток течь в противоположном направлении, поэтому они не входят в состав сторонних сил, работа которых используется в определении ЭДС.

1. ↑ ^{1 2 3 4} Сивухин Д. В. Общий курс физики. — М.: Физматлит, МФТИ, 2004. — Т. III. Электричество. — С. 193—194. — 656 с. — ISBN 5-9221-0227-3.
2. Калашников С. Г. Общий курс физики. — М.: Гостехтеориздат, 1956. — Т. II. Электричество. — С. 146, 153. — 664 с.
3. Кабардин О. Ф. Физика. – М., Просвещение, 1985. – Тираж 754 000 экз. – с. 131

• «Электродвижущая сила» — статья в Малой советской энциклопедии; 2 издание; 1937—1947 гг.

Конспект открытого урока по теме

«Работа и мощность электрического тока» в 8 классе

первой квалификационной категории Мишина Г. В.

: 8 класс

: урок усвоения новых знаний и первичной проверки знаний.

ввести понятия работы и мощности электрического тока; формировать навыки расчета работы и мощности тока; определить электроэнергию, потребляемую различными электроприборами.

познакомить учащихся с величинами работа и мощность электрического тока. выяснить от каких величин они зависят.

развивать физическое мышление учащихся, их творческие способности, умение самостоятельно формулировать выводы, развивать речевые навыки.

 воспитывать познавательную потребность и интерес к предмету, к учебе, умение слушать и быть услышанными.

I . Организационный момент. (3 мин)

Приветствует учащихся, создает рабочую атмосферу.

Здравствуйте дорогие ребята! Подарим сегодня в начале урока друг другу улыбку и доброе настроение, согреем наши сердца светом добра.

 На столах у вас есть условные обозначения физических приборов. Нам с вами сейчас необходимо собрать электрическую цепь на доске так, чтобы она излучила свет добра. А какой физический прибор излучает свет? (Лампочка) Итак, начнем собирать цепь согласно схеме!

Мотивация (3 мин)

Ребята, посмотрите на слайд. Как вы думаете, что это за прибор? (Учитель показывает счетчик и слайд со счетчиками.) (Слайд 1)

Каждый из вас видел у себя дома электрический счетчик. И, конечно, вы знаете, что там есть цифры, они постепенно «набегают», т.е. увеличиваются. Каждый месяц вашим родителям приходят квитанции, куда они вписывают показания счетчика и оплачивают их. Как вы думаете, за что они платят?        (за работу электрического тока, расход электроэнергии) (Слайд 2)

Любая работа оплачивается, в том числе и работа электрического тока. Ток совершает работу. (освещение, работа эл. приборов)

Все мы пользуемся различными электрическими приборами. Например, для освещения –электрические лампочки. А чем они отличаются? Чем мы будем руководствоваться  при покупке такого электрического прибора? (цвет, дизайн, цена,

 Постановка учебной задачи (2 мин)

Мы сегодня изучим тему, которая и поможет нам ответить на поставленные вопросы. Давайте вместе сформулируем тему нашего урока и запишем ее в тетради. (Слайд 4)

Работа и мощность электрического тока»

Как вы думаете, какие задачи мы сможем сегодня решить.

4. Актуализация знаний (3 мин)

Ребята , сейчас нам необходимо вспомнить то, что мы с вами изучали ранее, актуализировать наши знания.

Вспомнить понятие работа и мощность и их формулы из курса 7 класса, понятие эл. ток и единицы измерения в системе СИ, закон Ома для участка цепи и законы последовательного и параллельного соединения проводников.)

– Что такое электрический ток? (Упорядоченное, направленное движение заряженных частиц в проводнике.)

– Сформулируйте закон Ома для участка цепи. (Сила тока прямо пропорциональна напряжению на концах участка и обратно пропорциональна сопротивлению на этом участке.)

– Какие виды соединений проводников вы знаете? (Последовательное и параллельное соединение проводников.)

– Сформулируйте законы соединения проводников для силы тока, сопротивления и напряжения.

Ребята, вы молодцы! Ответили на все вопросы верно!

5. Изучение нового материала (7 мин)

Ребята, давайте вместе с вами вспомним: (Слайд )

1.Что такое напряжение?

Напряжение показывает, какая работа совершается электрическим током по перемещению электрического заряда:

Выразим работу из данной формулы.

2. Что такое сила тока?

Сила тока показывает, какой электрический заряд проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени: I=q/t.

Выразим электрический заряд и поставим в формулу работы.

Мы получим формулу для вычисления работы тока.

Запишем ее в тетрадь.

Давайте вспомним единицу измерения работы.

Как и механическая работа, работа тока измеряется в Джоулях.

Из формулы мы видим, что 1 Дж=1 В· 1 А·1 с

А как вы думаете, какие приборы необходимы, для измерения работы тока?(Амперметр и вольтметр и секундомер(часы))

А теперь вспомним из курса физики 7 класса как находится мощность.

Подставим в данную формулу вместо работы нашу выведенную ранее формулу и получим формулу для вычисления мощности тока. Запишем ее в тетрадь.

Вспомним единицу измерения мощности .

1 Вт= 1 В· 1 А

А какие приборы необходимо иметь, чтобы измерить мощность тока?(Амперметр и вольтметр)

6. Физминутка. (1 мин)

Ребята, мы с вами хорошо поработали. Нужно немного отдохнуть!  Расслабьтесь и закройте глаза, и прорисуйте носом формулу для работы эл. Тока. А=IUt, а теперь не открывая глаза и взяли правую руку и прорисуем формулу для мощности P=UI

Закрепление учебного материала. (20 мин)

1. Работа с лабораторным оборудованием

В начале урока мы с вами собрали схему электрической цепи. Сейчас я вам предлагаю найти работу электрической лампочки и её мощность. Для этого нам необходимо собрать цепь, используя оборудование на столах. Работаем в группах по рядам. (3 группы) Измерить силу тока в цепи, используя амперметр, и напряжение на лампочке, используя вольтметр. Так же нам нужно знать время, в течение которого работает лампочка (1 мин).

Повторим технику безопасности. (правила подключения амперметра и вольтметра, работа с электрическими приборами)

2. Решение задач.

Задачи по теме «Работа и мощность электрического тока»

1. (I) Напряжение на концах электрической цепи 5 В. Какую работу совершит в ней электрический ток в течение 1 с при силе тока 0,2 А? (1 Дж)

2. (I) Какова мощность электрического тока в лампочке при напряжении 100 В и силе тока 0,5 А? (50 Вт)

3. (I) При прохождении через проводник 40 Кл электричества,  током была совершена работа

200 Дж.  Какое  напряжение было приложено? (5 В)

4. (II) Вычислите работу, совершенную за 600с  током мощностью 25 Вт. (15 кДж)

5. (II) Мощность, потребляемая из сети электрокамином, равна 0,98 кВт, а сила тока в цепи 7,7 А. Определите величину напряжения на зажимах электрокамина. (127 В)

6. (III) В электроприборе за 45 мин током 5 А совершена работа 162 кДж. Определите сопротивление прибора. (2,4 Ом)

7. (IV)  Из какого материала изготовлена спираль нагревательного элемента, мощность которого 480 Вт, если его длина равна 16 м, сечение 0,24 мм и напряжение в сети 120В? (0,45 Ом*мм

3. Работа с квитанцией.

А сейчас обратимся к нашим бытовым приборам, которые мы используем дома в течении месяца. У каждого дома есть множество бытовых приборов, давайте найдем электрическую работу и стоимость работы этих приборов в течение месяца.

 . Мощность электрического чайника 1,8 кВт, в течение месяца чайник работал около 3 часов. Рассчитайте стоимость работы электрического чайника, если тариф оплаты электроэнергии равен 4,4 руб/кВт*ч.

Проверяем ваши квитанции.

1 ряд чему равна работа и стоимость работы стиральной машинки?

2 ряд чему равна работа и стоимость работы  утюга ?

 3 ряд чему равна работа и стоимость работы пылесоса?

У каких приборов время работы в течении месяца совпало? (чайник и пылесос). У кого из них за одно и тоже время работа электрического тока была меньше всего ( у пылесоса), а больше – (у чайника). Почему? (меньшая мощность у пылесоса). Значит какая зависимость работы от мощности? (прямая)

8. Первичная проверка полученных знаний (5 мин)

Тестирование 2 варианта по 5 заданий (взаимопроверка)

Итак ребята небольшая проверочная работа.  У вас на партах тест с двумя вариантами. 3 минуты на выполнение. Слайд с ответами. Поменяйтесь тестами. Верные ответы отметьте +. Поставьте оценку 5 за 5 баллов, оценку 4 за 4 балла 3 за 3 балла.

Тест по теме: «Работа электрического тока. Мощность электрического тока»

1. Чему равна работа электрического тока на участке цепи?

a) U = IR.                      б) q = It.              в) A= Uq.                 г) A = Fs.

2. Как, зная, мощность электрического тока, найти напряжение и силу тока?

а) U = P/I и I = P/U.            б) U = P/I и I = P/t.      в) U = P/t и I = P/U.

3. Какие три прибора нужны для определения работы электрического тока?

а) Реостат, гальванометр, вольтметр.                  

  б) Вольтметр, аккумулятор, часы.

в) Амперметр, аккумулятор, вольтметр.            

  г) Вольтметр, амперметр, часы.

4. С помощью, каких уже известных вам измерительных приборов можно определить мощность электрического тока?

а) Вольтметра и часов.                                   б) Амперметра и часов.

в) Вольтметра и амперметра.                        г) Вольтметра и гальванометра.

5. В каких единицах измеряют работу электрического тока? Чему она равна?

а) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙А∙мин.             б) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙Кл∙с.

в) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙А∙с.                г) Джоулях; 1 Дж = 1 В∙А∙ч.

1. По какой формуле рассчитывают мощность электрического тока?

a) U = IR.           б) A = Uq.                в) q = It.                          г) Р = UI.

2. Как работа электрического тока на участке цепи выражается через силу тока в нем?

a) q = It.                      б) A=UIt.                         в) U=IR.

3. Чему равна единица электрической мощности ватт?

а) 1 Вт = 1 В∙1 Кл.     б) 1 Вт = 1 В∙1    в) 1 Вт = 1 В∙1 А.

    г) 1 Вт = 1 В∙1 Дж.

4. В каких единицах выражают все величины для расчета работы электрического тока?

а) Вольтах, амперах, минутах.                 б) Вольтах, кулонах, часах.

в) Амперах, омах, секундах.                г) Вольтах, амперах, секундах.

5. Выразите мощности тока, равные 3 МВт и 30 000 Вт в киловаттах.

а) 3000 кВт и 30 кВт.    б) 300 кВт и 3 кВт.   в) 30 000 кВт и 300 кВт.

 – Тест по теме: «Работа электрического тока. Мощность электрического тока»

10.  Рефлексия учебной деятельности. (1мин)

Ребята, вы сегодня на уроке поработали очень хорошо! Давайте, попробуем подвести итог нашего занятия.

 Кубик Блума с вопросами:

Что вам понравилось больше всего на уроке?

В каком моменте урока вы испытывали трудности?

Что нового вы узнали для себя?

Понравился ли вам урок?

Зависимость силы тока от сопротивления участка цепи и напряжения на его концах

Установить зависимость силы тока в проводнике от напряжения на его концах можно экспериментально. Меняя значение поданного на концы проводника тока, убедимся в том, что сила тока растет вместе с напряжением.  Интересно, что такая зависимость для различных сопротивлений сохраняет свой вид. Это прямая пропорциональность.

Причем угол наклона графика для большего сопротивления меньше. 

Аналогично, проводя измерение силы тока при изменении сопротивления проводника, поддержим постоянное напряжение на его концах. Опытным путем установим, что такая зависимость является обратной пропорциональной.

Объединив эти зависимости в одну, получим один из основных законов, описывающих  явление постоянного электрического тока.

Проверь себя

Задание 1.
Упорядоченное движение заряженных частиц — это:

1. электрическое поле
2. электрический ток
3. электрическая мощность
4. работа тока

Задание 2.
Удельное сопротивление проводника:

1. зависит от температуры
2. не зависит от температуры 
3. зависит от силы протекающего через проводник тока
4. не зависит от напряжения

Задание 3.
Формула для расчета силы тока:

1. I = Ut
2. I = UIt
3. I = I²Rt
4. \(I = \frac{q}{t}\)

Задание 4. 
Что такое мощность электрического тока?

1. работа за единицу времени
2. отношение заряда к единице времени
3. произведение силы тока на сопротивление
4. тепло, выделяемое на резисторе

Задание 5. 
В чем причина электрического сопротивления?

1. во взаимодействии зарядов одинакового знака
2. в отсутствии взаимодействия между зарядами
3. во взаимодействии зарядов разного знака
4. в передаче тепла

Ответы: 1.— 2; 2. — 1; 3.— 4; 4.— 1; 5. — 3.

Закон Ома

Сила тока, напряжение и сопротивление связаны между собой соотношением, которое называется законом Ома:

Для упрощенного понимания закона Ома можно использовать данный треугольник. Чтобы вспомнить формулу для нахождения той или иной величины, нужно ее закрыть рукой. Если оставшиеся открытыми величины стоят бок о бок, то они перемножаются друг с другом (U=IR). А если одна величина стоит выше другой, то в таком случае мы делим их друг на друга (I=U/R или R=U/I)

Данный закон справедлив для участка цепи, на который не действуют сторонние силы.

Разберем задачу из контрольно-измерительных материалов ЕГЭ (номер 12).

Ниже на рисунке приведена схема электрической цепи, в которой провода можно считать идеальными. Определите сопротивление резистора, если показания амперметра 0,2 А, а вольтметра — 8 В.

Решение:
Вольтметр подключен параллельно резистору. Следовательно, он показывает напряжение на резисторе U. 

Амперметр подключен последовательно. Следовательно, он показывает силу тока I на всей цепи. 

В общем случае, когда заряд меняется со временем, рассматривают силу тока как производную заряда от времени. По сути сила тока показывает скорость изменения заряда со временем.

Учитывая понятие производной функции, получим геометрический смысл зависимости силы тока от времени. Заряд, прошедший через поперечное сечение проводника за данное время, можно определить как площадь фигуры, ограниченной графиком зависимости скорости от времени.

Электрический ток так и остался бы весьма интересным физическим явлением, занимающим умы физиков, если бы не нашлось ему столь широкого применения, поскольку ток может выполнить работу.

Термины

Источник тока — устройство, разделяющее положительные и отрицательные заряды.

Сторонние силы — силы неэлектрического происхождения, вызывающие разделение зарядов в источнике тока.

Электродвижущая сила (ЭДС)

Электричество — удивительная вещь, которая питает наши дома. Но чтобы оно двигалось по проводам, необходима особая сила. И об этой суперсиле — ЭДС — мы тебе расскажем все. Погнали.

1 декабря 2023 г.

Электрическое сопротивление

Оно является электрической характеристикой проводника.

Сопротивление — физическая величина, характеризующая электрические свойства участка цепи.

Единица измерения R — Ом.

Удельное сопротивление проводника (p) можно посмотреть в специальной таблице в справочнике или в интернете. Для каждого материала будет свое значение. Мы приведем для примера лишь фрагмент такой таблицы.

Таблица удельных сопротивлений (p) некоторых проводников

Получается, что прежде всего на то, каким будет сопротивление, влияют размеры проводника, его форма, материал, из которого он сделан. 

Удельное сопротивление проводника зависит также от температуры. Когда температура твердых тел увеличивается, то удельное сопротивление возрастает. А в растворах и расплавах — наоборот, уменьшается. В экзаменационных задачах случаи с изменением удельного сопротивления не рассматриваются, а вот в олимпиадных задачах такое встретить можно.

Давайте поразмышляем: что чему сопротивляется? 

Причина электрического сопротивления кроется во взаимодействии зарядов разного знака при протекании тока по проводнику. Это взаимодействие можно сравнить с силой трения, стремящейся остановить движение заряженных частиц.

Чем сильнее взаимодействие свободных электронов с положительными ионами в узлах кристаллической решетки проводника, тем больше сопротивление проводника.

Проводник с определенным постоянным сопротивлением называется резистор.

Вернемся к сравнению электрического тока с водой: как молекулы воды из крана движутся сверху вниз, так и электрический ток имеет определенное направление — от катода к аноду. Электрический заряд условно в нашем примере аналогичен массе воды, а напряжение — напору воды из крана.

Работа и мощность электрического тока

Вернемся к понятию работы. Мы говорили, что при перемещении заряда по проводнику электрическое поле совершает работу (А):

A = qU

Если мы выразим заряд из формулы силы тока q = It, то получим формулу для расчета работы электрического поля (А) при протекании постоянного тока (или просто работы тока):

Единица измерения А — Дж (Джоуль).

В быту ток совершает работу длительное время, поэтому при определении затраченной электрической энергии используют единицу измерения кВт*ч. Киловатт в час — это энергия, которая потребляется устройством мощностью 1 кВт (1000 Вт) в течение 1 часа. Учитывая, что 1 ч = 3600 с, получим:

1 кВт*ч = 1000 Вт * 3600 с = 3600000 Дж = 3600 кДж

Если же работу тока рассчитать за единицу времени, то мы получим мощность постоянного электрического тока.

Мощность — величина, обозначающая интенсивность передачи электрической энергии.

Единица измерения P — Вт (Ватт).

Средняя мощность тока равна:

Теперь мы знаем все про мощность и работу тока, а значит, нужно отработать это на практике. Тем более что такие задачи встречаются в ЕГЭ (номер 12).

Задача.
Какую работу совершит электрический ток в электродвигателе вентилятора за 20 мин., если сила тока в цепи 0,2 А, а напряжение 12 В?

Вспомним формулу для работы тока A=U*I*t , где U=12 В — напряжение в электродвигателе, I=0,2 A — сила тока, t=20 мин.=1200 с. — время.

Все данные нам уже известны, поэтому можем подставить их в формулу для работы тока и получить ответ.

Ответ: 2880 Дж

Мощность электроприбора всегда указывается в документации, прилагающейся к нему. Кроме того, нередко ее пишут на самом приборе. Можете заглянуть в любую инструкцию к утюгу или стиральной машине. Там вы увидите, что утюг имеет мощность 1000 Вт, а обычная энергосберегающая лампочка, всего 40 Вт (на то она и сберегающая). Чем больше мощность прибора, тем больше энергии он будет потреблять. Примеры мощностей различных приборов представлены на рисунке.

Электрический ток

Электричество — это форма энергии, которая существует в виде статических или подвижных электрических зарядов.

Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц.

Чтобы электрический ток существовал, необходимо выполнение следующих условий:

• наличие свободных заряженных частиц;
• наличие электрического поля;
• наличие замкнутой электрической цепи.

Основными количественными характеристиками электрического тока являются сила тока и напряжение.

Закон Джоуля — Ленца

Теперь свяжем работу тока и теплоту, которая выделяется на проводнике за некоторое время t.

Почему так происходит?

Электрический ток оказывает тепловое действие на проводник. Количество теплоты, которое при этом выделяется, будет рассчитываться по закону Джоуля — Ленца:

Количество теплоты, выделяемое за время в проводнике с током, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления проводника:

Единица измерения Q — Дж (Джоуль).

В электронагревательных приборах используются проводники с высоким сопротивлением, что обеспечивает выделение тепла на определенном участке. 

Так, проволоку из нихрома (сплав никеля с хромом) применяют в электронагревательных элементах, работающих при температуре до 1000 ℃ (резисторах, например). Нихром относится к классу сплавов с высоким электрическим сопротивлением, что определяет его применение в качестве электрических нагревателей. Этот сплав используется также в печах обжига и сушки и различных аппаратах теплового воздействия, например, в фенах, паяльниках или обогревателях.

• Постоянный электрический ток используется в работе двигателей электротранспорта, схемах автомобилей, электронике и др.
• Электричество есть и в нашем организме. Мышечные клетки сердца при сокращении производят электроэнергию, эти импульсы можно измерить с помощью электрокардиограммы (ЭКГ).
• Бенджамин Франклин (да-да, президент Америки) провел множество опытов в 18 веке и создал громоотвод. Также он является человеком, который вывел закон сохранения электрического заряда.
• В древности люди считали, что, если молния ударила в курган, значит, там зарыто сокровище.

Напряжение

Чтобы внутри цепи существовал электрический ток, цепь должна быть замкнута и между концами участка цепи должно существовать напряжение.

Напряжение  — скалярная (не имеющая направления) физическая величина, значение которой равно работе тока на участке цепи, совершаемой при переносе единичного электрического заряда из одной точки в другую.

Электрический ток — результат «труда» множества частиц. Они любят работать – не ленятся перемещаться из одного конца цепи в другой. И чем больше они будут работать, тем большее напряжение получится. Так запоминаем связь напряжения (U) с работой (A).

Прибор для измерения напряжения — вольтметр. Он включается в цепь параллельно. Пример подключения представлен на рисунке:

Сила тока

Это еще одна немаловажная характеристика электрического тока.

Сила тока — это физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через рассматриваемую площадь поперечного сечения за единицу времени . 

Представим, что внутри проводника «бежит» в одном направлении огромное количество заряженных частиц. Так вот, чем больше общий заряд частиц, пробегающих через поперечное сечение проводника за единицу времени, тем больше будет значение силы тока. Это поможет вам запомнить зависимость силы тока (I) от электрического заряда (q).

Если сила тока в цепи не изменяется, то величина заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, прямо пропорциональна времени его протекания. В этой зависимости сила тока выступит в роли коэффициента пропорциональности.

Прибор для измерения силы тока — амперметр. Он включается в цепь последовательно. Пример подключения представлен на рисунке:

Направление тока совпадает с направлением движения положительно заряженных частиц.

Давайте разберемся, как можно определить направление тока в цепи на примере.

Задача. На рисунке изображена электрическая цепь с источником тока и сопротивлением R. Определите направление тока в данной цепи (по часовой стрелке/против часовой стрелки).

Обратите внимание, «большая» пластина реостата расположена справа (именно она и направляет ток), а «маленькая» слева. Положительно заряженные частицы двигаются от катода к аноду (от положительно заряженной пластинки к отрицательно заряженной), а направление тока всегда совпадает с направлением положительно заряженных частиц. Значит, ток в цепи направлен по часовой стрелке.

Ответ: по часовой стрелке

Фактчек

• Сила тока — это физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через рассматриваемую площадь поперечного сечения за единицу времени: \(I = \frac{q}{t}\).
• Напряжение — скалярная физическая величина, равная отношению полной работы кулоновских и сторонних сил А при перемещении положительного заряда на участке цепи к значению этого заряда: \(U = \frac{A}{q}\).
• Сопротивление — физическая величина, характеризующая электрические свойства участка цепи: \(R = \frac{pl}{S}\).
• Мощность  — величина, обозначающая интенсивность передачи электрической энергии: \(P = \frac{A}{t}\).
• Закон Ома: сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении и обратно пропорциональна сопротивлению участка при постоянном напряжении: \(I = \frac{U}{R}\).
• Закон Джоуля— Ленца: количество теплоты Q, выделяемое за время t  в проводнике с током, пропорционально произведению квадрата силы тока I на этом участке и сопротивления R проводника: Q = I²Rt.
• Работа электрического поля при протекании постоянного тока (или просто работа тока): А = UIt.