Prąd elektryczny

Prąd elektryczny - przepływ ładunku
dq
I=
dt
r
I = ∫ J ds
Nośniki ładunku – elektrony, jony
Prawo Ohma
U
I=
R
R=
ρL
A
Prąd elektryczny – model mikroskopowy
Ve~106 m/s
r
r
J = neVD
VD~10-4 m/s
Prąd elektryczny – model Drudego
r
r
J =σ ⋅E
rozpraszanie jest określone
przez tzw. czas relaksacji τ
Równanie ruchu:
Teoria Drudego dobrze opisuje
zjawisko oporu elektrycznego.
Nie wyjaśnia wartości przewodności
uzyskanych dla poszczególnych
metali.
Prąd elektryczny – model Blocha
Elektrony są rozpraszane jedynie na
niedoskonałościach sieci krystalicznej.
Model poprawnie opisuje przewodność
różnych metali i jej zależność temperaturową.
Zależność temperaturowa przewodności
ρ-ρ0=ρ0⋅α(T-T0)
Oporność i elementy oporowe
Moc i energia prądu elektrycznego
Prawo Joule’a
Q = I 2 ⋅ R ⋅t
U2
P = UI =
= RI 2
R
Przy przesyłaniu energii
elektrycznej należy zredukować
prąd (co zmniejsza straty cieplne)
Obwód elektryczny
Siła elektromotoryczna (SEM)
ε=
dW
dq
Energia elektryczna jaką uzyskuje
jednostkowy ładunek elektryczny w
źródle prądu elektrycznego.
Źródło energii:
-chemiczne (baterie, ogniwa paliwowe)
- mechaniczne (prądnica)
-termoogniwa
-fotoogniwa itp.
Proste obwody
Połączenie szeregowe
Połączenie równoległe
Prawa Kirchoffa
I Prawo Kirchoffa
Suma natężeń prądów dopływających do węzła jest równa sumie natężeń
prądów wypływających z tego węzła
II Prawo Kirchoffa
Suma wartości sił elektromotorycznych występujących w obwodzie
zamkniętym równa jest sumie wartości spadków napięcia na elementach tego
obwodu (dla prądu zmiennego – na elementach pasywnych obwodu).
Instalacje elektryczne
Pomiar natężenia i napięcia