Практическая работа
Электрический ток в различных средах.
Цель занятия: Научиться применять основные формулы
Пояснение к занятию:
Постоянный электрический ток – ток, значение и направление которого не изменяется с течением времени.
Сила тока – величина, характеризующая быстроту переноса заряда в проводнике через поперечное сечение.
I = qt [I] = А; Плотность тока - j = IS j = [A/м2]
Сопротивление проводника – величина, характеризующая противодействие электрическому току в проводнике, которое обусловлено внутренним строением проводника.
R = ρ l S [R] = Ом
R = R0(1+α·t)- зависимость сопротивления проводника от его температуры.
R0 – сопротивление проводника при 00С, α – температурный коэффициент сопротивления.
ЭДС – величина, характеризующая отношение работы сторонних сил к значению положительного заряда, переносимого внутри источника.
ε = Αстq [ε] = В
Закон Ома для участка цепи: сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорционально его сопротивлению.
I = UR Мощность тока - P = U·I [P] = Вт
Закон Ома для полной цепи: сила тока в цепи прямо пропорциональна ЭДС и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внешней и внутренней цепей.
I = εR+r
Закон Фарадея: масса выделившегося вещества на электроде прямо пропорциональна заряду, прошедшего через электролит.
m=k·I·t (кг), где k-электрохический эквивалент, [k] = кг/Кл
Полупроводники – вещества, занимающие промежуточную позицию между проводниками и диэлектриками, отличаются от проводников сильной зависимостью удельной проводимости от концентрации примесей, температуры и различных видов излучения.
Задание на выполнение работы:
Необходимо найти все величины указанные в таблице знаком «?», если в таблице стоит знак « - » то эту величину находить ненужно.
- По предложенным данным необходимо найти величины Ӏ, q, U, R и ℓ
|
Вариант
|
I, мА
|
q, Кл
|
t, мин
|
U, В
|
R, Ом
|
ℓ ,см
|
ρ, Ом·м
|
S, см2
|
|
1.
|
500
|
?
|
2
|
?
|
?
|
300
|
5,6·10-8
|
2
|
|
2.
|
?
|
?
|
5
|
30
|
5
|
?
|
2,6·10-8
|
3
|
|
3.
|
800
|
?
|
10
|
?
|
?
|
50
|
1,59·10-8
|
4
|
|
4.
|
?
|
?
|
4
|
50
|
10
|
?
|
1·10-6
|
1,5
|
- По предложенным данным необходимо найти величины R, Αст, и q.
|
Вариант
|
R, Ом
|
R0, Ом
|
α, 0С-1
|
t, 0C
|
ε, В
|
Αст, Дж
|
q, Кл
|
|
1.
|
?
|
20
|
0,0045
|
1200
|
5
|
?
|
0,02
|
|
2.
|
?
|
30
|
0,0068
|
900
|
12
|
0,36
|
?
|
|
3.
|
?
|
50
|
0,0048
|
1500
|
9
|
?
|
0,05
|
|
4.
|
?
|
14
|
0,0004
|
600
|
8
|
0,56
|
?
|
- По предложенным данным необходимо найти величины R, и r.
|
Вариант
|
R, Ом
|
Ӏ, мА
|
ε, В
|
r, Ом
|
|
1.
|
?
|
500
|
4,5
|
0,3
|
|
2.
|
6,5
|
800
|
5,6
|
?
|
|
3.
|
?
|
400
|
6
|
0,2
|
|
4.
|
9
|
200
|
3
|
?
|
4.Решить задачу на электролиз.
В-1.Электрическая плитка мощностью 1 кВт с нихромовой спиралью предназначена для включения в сеть с напряжением U = 220 В. Сколько метров проволоки радиусом 0,3 мм надо взять для изготовления спирали. Температура нити равна 7000С? ( =1 мкОм·м,  =0,4·10-3 К-1)
В-2.При электролизе раствора серной кислоты с сопротивлением 0,4 Ом за 50 мин выделилось 3,3 л водорода при нормальных условиях. Определить мощность, расходуемую на нагревание электролита.
В-3.При электролизе раствора серной кислоты за 2 ч 23 мин выделилось 5 л водорода при нормальных условиях. Определить сопротивление раствора, если мощность тока 32,5 Вт.
В-4. Определить толщину h слоя меди, выделившейся за время t = 5 ч при электролизе медного купороса, если плотность тока j = 80 А/м2.
Ответить на вопросы:
В-1. Как возникает электрический ток в газах? В чем отличие самостоятельного и несамостоятельного разряда в газах?
В-2. До каких пор будет происходить электролиз медного купороса, если оба электрода медные? Оба электрода угольные?
В-3. Что такое собственная проводимость полупроводника? Как зависит проводимость полупроводника от температуры? Чем отличается донорная примесь от акцепторной?
В-4. Почему диод не пропускает ток в обоих направлениях? Какая характеристика диода является основной?
| 
