1. Какие условия необходимы для существования электрического тока?
Для возникновения и поддержания электрического тока необходимо:
Наличие свободных заряженных частиц (электронов, ионов) в проводнике. Источник электрического тока, создающий разность потенциалов (напряжение). Замкнутая электрическая цепь, по которой могут двигаться заряды.
2. Почему в опыте (см. рис. 2) ток был кратковременным?
Ток возник из-за разности потенциалов между заряженным и незаряженным электрометром. После соединения металлическим стержнем электроны начали перетекать с одного электрометра на другой. Как только потенциалы сравнялись, электрическое поле исчезло, и движение зарядов прекратилось, поэтому ток был кратковременным.
3. Какова природа сторонних сил? Могут ли сторонние силы быть электростатической природы?
Сторонние силы – это силы, которые совершают работу по перемещению зарядов в источниках тока. Их природа может быть:
Химической (в гальванических элементах) Электромагнитной (в генераторах) Тепловой (в термоэлементах) Световой (в фотоэлементах) Электростатические силы не могут быть сторонними, так как они не совершают работу по замкнутому контуру – они только перераспределяют заряды внутри проводника.
4. Дайте определение ЭДС по плану (см. Приложение).
ЭДС – это физическая величина, характеризующая работу сторонних сил по перемещению единичного заряда внутри источника тока.
Определение через работу: ЭДС = A / q, где A – работа сторонних сил, q – заряд. Единица измерения: вольт (В). Физический смысл: показывает, какую энергию получает единичный заряд от сторонних сил в источнике тока.
1. Будет ли существовать постоянный электрический ток в замкнутой цепи, если резистор заменить конденсатором?
Нет, постоянного тока в такой цепи не будет. Конденсатор может накапливать заряд, но не проводит постоянный ток. При подключении к источнику тока в цепи кратковременно возникает зарядный ток, пока конденсатор заряжается, но затем ток прекращается, так как конденсатор полностью заряжается и действует как разрыв цепи.
2*. В поле постоянного магнита вносят перпендикулярно линиям магнитной индукции проводник, замкнутый на чувствительный гальванометр. При движении проводника гальванометр фиксирует электрический ток. Это означает, что в цепи происходит разделение зарядов под действием сторонних сил. Какие силы в данном случае играют роль сторонних сил и почему происходит разделение зарядов?
В данном случае сторонними силами являются силы Лоренца. Когда проводник перемещается в магнитном поле, на свободные электроны внутри него действует сила Лоренца, вызывая их движение и разделение зарядов. Это создает разность потенциалов между концами проводника, а если цепь замкнута, то возникает электрический ток – это явление называется электромагнитной индукцией.
3. Чему равна ЭДС источника тока, если сторонние силы при перемещении заряда 10^-3 Кл совершают работу 24 мДж?
ЭДС можно найти по формуле: ЭДС = A / q
Где: A = 24 мДж = 24 * 10⁻³ Дж q = 10⁻³ Кл
ЭДС = (24 * 10⁻³) / (10⁻³) = 24 В
Какие типы автомобильных аккумуляторов существуют? Каковы преимущества аккумуляторов разных типов? Как осуществляется зарядка аккумуляторов?
Существуют следующие типы аккумуляторов:
Свинцово-кислотные (Pb-Acid) – классические, недорогие, но тяжелые и требуют обслуживания. Гелевые (GEL) – устойчивы к глубоким разрядам, но заряжаются медленно. AGM (Absorbent Glass Mat) – герметичные, выдерживают высокие нагрузки, но дороже. Литий-ионные (Li-ion) – легкие, долговечные, но дорогие и чувствительны к температуре.
Зарядка происходит путем подачи напряжения, превышающего ЭДС аккумулятора. Процесс контролируется для предотвращения перезаряда, который может повредить батарею. Современные зарядные устройства регулируют ток и напряжение в зависимости от состояния аккумулятора, а также обеспечивают защиту от перегрева и короткого замыкания.