В электродинамика раздел физики, изучающий электрические заряды в движении. Основными понятиями, изучаемыми в этой области, являются электрический ток (i), электрическое сопротивление (R) и электрическая мощность (P).
В электрический ток является упорядоченным движением зарядов и определяется количеством заряда (ΔQ), которое проходит за заданное время (Δt). Единица измерения - ампер (А).
В электрическое сопротивление находится с помощью закона 1-го и 2-го Ома, которые связывают сопротивление с напряжением (U) и током (i), а также сопротивление с типом материала, из которого сделан проводник. Его единица измерения - ом (Ом).
В электроэнергия это эффективность устройства по преобразованию энергии, в данном случае электрической энергии. Его единица измерения - ватт (Вт).
Читайте тоже: Законы Ома - основные законы изучения электричества
Резюме
- Электродинамика изучает заряд в движении.
- Три основных понятия электродинамики: электрический ток, электрическое сопротивление и электрическая мощность.
- Электрический ток (i) - это количество заряда, которое проходит через проводник за заданное время.
- Электрическое сопротивление - это сложность прохождения тока в проводнике.
- Электрическое сопротивление подчиняется закону 1-го и 2-го Ома, сформулированному Георгом Симоном Омом.
- Первый закон сопротивления связывает напряжение (U) с электрическим током (i).
- Если сопротивление проводника постоянно, мы называем этот резистор омическим.
- Второй закон сопротивления связывает электрическое сопротивление с типом и формой материала, из которого сделан проводник.
- Электроэнергия - это эффективность преобразования энергии, которую можно определить по напряжению и току устройства.
Что такое электродинамика?
Это подраздел физики, входящий в а такжелектричность. В озабоченность в этой области заключается в изучении движения электрические заряды. Таким образом, изучение электродинамики состоит из понимания и применения электрического тока, электрического сопротивления и электроэнергии.
Основные понятия электродинамики
Электродинамика занимается пониманием эффектов движущихся зарядов. Таким образом, его основными понятиями являются: электрический ток, электрическое сопротивление и электрическая мощность.
Электрический ток
В электрический ток - это упорядоченное движение электрических зарядов внутри проводника из-за разности потенциалов (ddp). Сила тока (i) рассчитывается по количеству зарядов (ΔQ), которые проходят по проводнику за заданное время (Δt):
i: электрический ток (C / s или A)
Q: электрический заряд (C)
t: время (с)
→ Видеоурок: Электродинамика в Энеме - электрический ток
электрическое сопротивление
В рсопротивление а такжеэлектрическиеэто сложность прохождения электрического тока. Он подчиняется 1-му и 2-му законам Ома (законам, сформулированным Георг Симон Ом о функционировании электрического сопротивления).
→ 1-й закон Ома
В1-й закон Ома определяет, что электрический ток (i) пропорционален напряжению (U), которому подвергается проводник. И если это соотношение является постоянным, то есть если электрическое сопротивление (R) постоянно, мы называем эти резисторы омическими.
i: электрический ток (А)
R: электрическое сопротивление (Ом)
U: напряжение (В)
→ 2-й закон Ома
ВВторой закон Омаопределяет, что электрическое сопротивление является характеристикой тела и зависит от формы (длины и площади) и материала, из которого изготовлено тело, удельное сопротивление (ρ). Второй закон Ома связывает эти две особенности.
L: длина проводника (L)
R: электрическое сопротивление (Ом)
A: площадь проводника (м2)
ρ: удельное сопротивление (Ом. M2)
→ Видеокласс: Электродинамика в Энеме - электрическое сопротивление и законы Ома
Электроэнергия
Мощность - это эффективность оборудования в преобразовании энергии, то есть насколько быстро устройство может преобразовывать одну энергию (ΔE) в другую. Он измеряется в ваттах (Вт).
В случае с электрической энергией у нас есть эффективность для преобразования электрической энергии в другие виды энергии, такие как термический, светлый и звонкий.
P: электрическая мощность (А. В или Вт)
i: электрический ток (А)
U: напряжение (В)
Чтобы найти электрическую мощность в резисторы, мы можем изменить это первое уравнение электрической мощности вместе с уравнением электрического сопротивления. Выделив напряжение (U) в уравнении электрического сопротивления, мы имеем:
Подставляя U в уравнение электрической мощности, мы имеем:
И мы все еще можем найти другое уравнение, выделяющее ток (i) в уравнении электрического сопротивления и подставляя его в уравнение электрической мощности:
Читайте тоже: Электрические цепи - соединения, обеспечивающие циркуляцию электрического тока.
Электродинамика в Enem
Электродинамику можно легко найти в повседневной жизни в любом используемом нами электрическом устройстве. Так что это один из самых востребованных предметов по физике в Enem.
Имея это в виду, проблемы, связанные с цепями, такими как электрический душ и электрические лампочки, которые, среди прочего, включают преобразование энергии, являются проблемами электродинамического анализа. Давайте посмотрим на пример ниже.
(Enem 2016) Светодиодная лампа, работающая от 12 В и постоянного тока 0,45 А, излучает такое же количество света, что и лампа накаливания мощностью 60 Вт.
Какова величина снижения энергопотребления при замене лампы накаливания на светодиодную?
разрешение
Используя уравнение мощности и поместив информацию в оператор, мы имеем:
Поскольку в упражнении требуется снижение мощности, мы получаем, что мощность лампы накаливания составляла 60 Вт, а мощность светодиода - 5,4 Вт. Вычитая одно за другим, получаем уменьшение на 54,6 Вт.
Решенные упражнения по электродинамике
1. (Энем 2017) Емкость аккумулятора с аккумуляторами, например, используемой в электрической системе автомобиля, указывается в ампер-часах (Ач). Аккумулятор 12 В, 100 Ач обеспечивает 12 Дж на каждый кулон заряда, который проходит через него.
Если генератор с незначительным внутренним сопротивлением, который обеспечивает среднюю электрическую мощность, равную 600 Вт, подключен к описанным клеммам аккумулятора, сколько времени потребуется для его зарядки полностью?
а) 0,5 ч
б) 2 ч.
в) 12 ч.
г) 50 ч
д) 100 часов
разрешение
Альтернатива Б.
Чтобы узнать время, нам нужно выяснить количество полной энергии, когда заряд завершен, то есть когда количество заряда Q равно 100 А.ч. Поскольку обычно нагрузка выражается в кулонах, давайте преобразуем единицу измерения мера. Так как в час у нас есть 3600 секунд, мы можем умножить 100 А.ч на 3600 секунд, получив 360000 С.
Если 1 C обеспечивает 12 Дж энергии, для правило три, 360000 C обеспечивают 432000 Дж:
Используя уравнение мощности и время изоляции (t):
Если перевести секунды в часы, получим 7200 секунд = 2 часа.
2. (Enem 2016) Электрик должен установить душ на 220 В - от 4400 Вт до 6800 Вт. Для установки душевых рекомендуется соответствующая сеть с проводами соответствующего диаметра и автоматический выключатель, рассчитанный на мощность и электрический ток, с жестким допуском 10%. Автоматические выключатели - это устройства безопасности, используемые для защиты электроустановок от коротких замыканий и электрические перегрузки и должны быть сняты с охраны всякий раз, когда проходит электрический ток, превышающий допустимый в устройство.
Чтобы установка этого душа была безопасной, значение максимального тока автоматического выключателя должно быть:
а) 20 А
б) 25 А
в) 30 А
г) 35 А
д) 40 А
разрешение
Альтернатива D.
Чтобы найти максимальный ток, который может протекать через автоматический выключатель, нам нужно использовать максимальное значение мощности (6800 Вт) в уравнении электрической мощности:
Но в заявлении говорится, что автоматический выключатель прогнозирует на 10% больше тока, поэтому для расчета этой разницы:
Сложив их вместе, мы получим приблизительное значение 33 А.
Габриэла де Оливейра
Учитель физики
