Post on 03-Dec-2015
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5
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22
1.29 (Coulomb, 1736-1806)
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310-6 103
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3 3106
10 5106
30 cm 15 107
30 cm 90 61011
102 1014
() 150 21021
30 cm 250
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VoltA
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- :
(),
() ,
-
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- :
(2.6)
R , - .
. 2.6, , m m2, m. , .
, , 20C
R
A= l
2.36 () .
2.37 .
- .
.
. - .
- -.
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kef02.qxd 10-09-2007 16:03 49
. - - . . ( 2.37). (100C ) :
=0(1+) (2.7)
0 0 C - . . 1/273C.
, - ( ), - . - , . -.
, - -
R=R0(1+), (2.8)
R0 0C R .
;
, . - - ( 2.38) , - , . -.
- ( 2.39). . -.
50
2.38 - . - .
2.39
) - () . ) - .
2.2
m
1,47x10-8
1,72x10-8
2,63x10-8
20x10-8
100x10-8
3,5x10-5
2.300
2x105
1081011
10101014
PVC 1014
kef02.qxd 10-09-2007 16:03 50
;
- . - - , . - , -, ( 2.39).
;
2.40 ( 2.40). . , - . , , .
:
, R - ( 2.40). (2.40). - .
2.41 - . ( ) . . , , ( 2.41).
- RA ( 2.41). V RA:
V = IRA (2.9)
, .
IVR
=
2
51
2.41() , . () .
2.40() . () . () . -, .
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52
2.42 .
2.43() . () .
2.5
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-. - . - .
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I = I1 = I2 (2.10)
- ;
- . , . -
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, , . .
- ( 2.44) . VA VA V ( 2.44) :
V = VA + V (2.11)
;
- : . - . ( 2.44), - . VA. - , -. :
= + (2.12)
- . , - - . - .
2.45 . - -. . . , , . - . -, .
-
2
53
2.44() , . () .
4,5 Volt
2,5 Volt. To -
. .
;
.
.
2.45 .
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( 2.46). :
. - (VA).
. (I) (I1 I2) 1 2 (2.46). :
I = I1 + I2 (2.13)
;
. . - - . - (I) (I1 I2) .
. R1 R2, : (- 2.47) ( 2.47).
- - ( 2.48). () . - ( ) ( 2.48).
V, I. - R , V, - I ( 2.48). R (). , - :
(2.14)
V I
RVI
=
54
2.46 2.45 .
2.47() : . () - : .
2.48 () .
kef02.qxd 10-09-2007 16:03 54
( 2.48). -. : .
2.49. I, . - - - :
VAB = VA + VB (2.15)
R1 R2 :
VA = IR1 (2.16)
VB = IR2 (2.17)
(R) - I, - VAB (- 2.49). , , :
VA=IR (2.18)
VAB, VA VB (2.15) (2.16), (2.17) (2.18), :
IR = IR1 + IR2
R = R1 + R2 (2.19)
(2.19) . - .
2.50. , - (V). , 1 2 - :
= 1 + 2 (2.20)
-
2
55
2.49() . () -.
2.50() . () -.
kef02.qxd 10-09-2007 16:03 55
, - (R) :
(2.21)
(2.21) - . (2.20) (2.21), - :
(2.22)
(2.22) , , . .
1 1 1
1 2R R R= +
VR
VR
VR
AB AB AB= +1 2
7( )
IVR
IVR
IVR
AB AB AB1
12
2
= = =, ,
56
2.1
1 2 .K , 0,2 . 20 40 , :
) V1 V2 V ;
) -;
1: ( ).
2: - (, -) ( ).
3: . R1 R2 .
=0,2 .
:
1 2
V1=IR1, V1=(0,2 A)(20 )=4 V, V2=R2, V2=(0,2 )(40 )=8 V,
: V1=4 V : V2=8 V
1: R1=20 T 1: V1
2: R2=40 2: V2 V= IR
V=V1 + V2 : =0,2 : V
: R
4,5 Volt
3,6 Volt. - .
- - ;
.
-.
kef02.qxd 10-09-2007 16:03 56
2
57
4: ( ).
R1 R2 . :
R=R1+R2 R=(20 ) + (40 )=60 : R=60 .
: (V) :
1. : (V) V V:
V=V + V V=(4 V) + (8 V) V=12 V.
2. : :
V=IR V=(0,2 )(60 ) V=12 V.
2.2
1 2 - . K , V - 12 V. 20 40 , :
) I1, I2 I ;
) ;
1: ( ).
2: - , ( ).
3: . R1 R2 .
,
(V).
:
1 2
, ,
: 1=0,6 : 2=0,2
=1 + 2 =0,6 + 0,2 .
=0,8
IV
21260
=
IVR2 2
=IV
11220
=
IVR1 1
=
1: R1=20 1: 1
2: R2=60 2: 2
I = I1+I2: V=12 V : R
IVR
=
()
()
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58
4: -
( ).
R1 R2 . -
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: -
.
R=15 . R
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120 8,
RV
IAB=
1 60 2020 60R
=+
( ) ( )
1 120
160R
= +
1 1 1
1 2R R R= +
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1. :
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. ............... (I)
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. ..................... , -
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2
59
2. :
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........................
3. :
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. (I) - .................. ............... (I1 I2) .................... - . ............... ................. ....................
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4. . -. - , -, , , -.
5. , , , -, . , , . - .
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60
6. . , ; .
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. , .
. , - .
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8. . - ; .
9. . . ;
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. R2 R3 .
. R3 R4 .
. R2 R3 R4.
. R1 R2, R3 R4.
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2
61
. R1 - R2.
. R2 R3 R4.
. R3 R4 .
. R1 R2 R3.
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.
11. , R1 R2, . - . () . ; .
12. R1 R2, . - . () ; - ; ; - .
1. 320 . - ; - e=1,6x10-19 C.
2. , , . 9 V. =1,5 .
. ;
. ;
. -;
3. .. 12 V, . - 4 kC 30 kC, - .
4. 50 . . . 5 V.
. .
.
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62
5. - . - . - () . - 1. - ; .
6. 47,1 m 2 mm. - 2.2 50.
7. 4 15 m . 0,25 . , - 2.2 50.
8. . - 1 mA . , - . ;
9. , , , R1=40 R2=60 , . - . V=6 V. :
.
. R1. R2. V1 V2.
10. , , R1=60 R2=30 . - . =0,3 .
. ;
. - .
. - ;
1
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2 30
4 40
6 35
8 47
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2
63
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. , (, ,..).
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( ) (q) .
- .
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.
. .
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33
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3.2 ,.
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() , , ,, . - , , ,, .. .
3.1
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- ;
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- . , . .
;
(Q) (t) (m) (). :
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( ), m cJ
kg C=
4 200.
66
3.3 , - .
3.4 (Joule, 1818-1889)
, . . .
3.5 .
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kg
(C).
.
:
. - ;
t - R () - ( 3.1). ( 3.6). - :
(2 ), (4 Q=22Q). (3 I), - (9 Q=32Q) ...
(Q) .
. , - ;
. , ;
( 3.7, 3.8). ( 3.1 3.1). :
- , ( 3.7, 3.1).
(- 3.8, 3.1).
3
67
3.6 - .
3.7 , - , - .
3.8 , - .
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, - :
- R, - I Q t :. I -
,. R ,. t
.
: - (Q), (I), (R) (t);
. 2.3 :
E = V q (3.1)
, Q=E, - 3.1 :
Q=(I R) ( I t ) Q=I 2 R t (3.2)
S.I., Q J (), I , R t s. 3.9 - .
; -
68
3.9 () , () () .
3.1
3.1 I, t
R
2R 2
3.1 I, R
t
2t 2
3.1 R, t
2I 4
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;
, - :
( ) ( ) ( 3.10). . .
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1.
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3
69
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. , - , - .
- . ( 2.000C) . - , . - , - , . -, - - ( 3.11).
2.
- ( 3.12, 3.13). , - .
3.
,
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.
. ,
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(I)
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- . - , .3.2 -
3
71
.
4,5 V . ;
3.1
. , m=0,2 kg. R=8,4 . - : =2 . t=0, 18C. - - t=2 min;
:
1: : : =21.
2: :
Joule: Q=I2R t Q=228,4120 J Q=4.032 J
: Q=c m , ,
: 2=1+ 2=18C + 4,8C 2=22,8C
= 4 8, C = =
40324200 0 2
4 8,
, ,C C =
Q
c m
cJ
kg C=
4 200.
: m=0,2 kg :
: R=8,4 . : 2 Q=c m
: =2 . Joule:
: t=2 min Q=2R t
E :
: 1=18C
cJ
kg C=
4 200.
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72
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3.2
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. . - - . . - . - . - -, ( 3.15). , . .
, - - ( 3.16). . -. - ( ). - , - ( 3.17). . , . - - . - 3.15 . - .
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, .
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, ( 3.18). - . - . ; - . , , . - .
3.3
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( 3.26) - -. - - .
3
73
3.19 .
3.18 . . - .
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- , . : - , , - , - ..
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, , . - . - .
, , . (- 3.22). . , . , . , , , ( 3.23).
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-
74
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3.22 .
3.23 . -. .
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( 3.25). - - - ( 3.25).
3
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( 3.26) - , , . - , - .
( 3.27). . . - .
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3.4
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- ( 3.28).
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76
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3.28
. - (Hg) -. -. . -
3.26 (1775-1836)
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1831 , , ( 3.30,). .
- ( 3.31). - .
3
77
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3.31
. . - .
3.29 .
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3.5
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- . : -, . .
. 0,1 -. 0,02 - . , , . . 0,1 - ( 3.2).
. - . , - (-, --, - ..) 1,5 k 100 k . 20 k
78
, . - - . - - . , - . - .
(Faraday) 1856 . - - ( ).
.
.
;
.
220 Volt.
( - ) -;
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220 V 0,011 11 mA. , 10 V . - .
220 V - . , . 40 V .
3.6
. , , - 3.32, - , -
3
79
3.2
0-1 mA
1-8 mA
8-15 mA
1020 mA . .
2050 mA
50100 mA
. , , , - . - 0,1 V.
. , - , -. .
. - , - .
. .
.
3.32 - . - .
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. - .
;
( 2.3) =q V. , :
=V ( I t ) E=V I t (3.3)
(V) - () , (I) - (t).
3.3 . - , , -, ..
, -, (S.I.) (1 J).
3.3 V=1 V, I=1 A t=1 s -/ 1 1 V:
=(1 V)(1 A)(1 s)=1 J
1 1 J 1 s 1 V.
, , .
(P) () (, ) (, , ) (-) (t). -:
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80
- . - .
:
:
:
. ; .
. - .
. .
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(V) (I) (m) (t)
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,
-
. -
3.3 ,
(3.4)
/ - .
, , V=1 Volt =1 , 3.3 :
P=(1 V)(1 )=1 W
1 - 1 V 1 W. - 100 g 1 m .
. ;
. . 3.33. . - .
, :
E= t
W s, J. . (: 1 kW h). 1 kW (1000 W) . 100 W 10 - 1 kWh. - .
P V I =
PV I t
t=
//
PE
t=
3
81
3.33 . - - 1.000 J;
; ;
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82
: . . . . ( ).
- .
, .
W
h
( 600
)
1.500
2.500
500
150
3.500
:
1. :
. ............................. ............., ................ - ............................. . ......................... , - (.......................) . - ............................. .
. ................... R, ...................................... (I) ............................. Q - t ............................. i) ................................... .................. (I) , ii) ...........................(R) iii) .................. (t) ................. .
. ................ ................ . ................. ................ .......................... . ................ -. , ................ . .
, .
2. :
. ................ ................ ................ . ................ ................
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3
83
. ................ . ........................... ........................... . ........................... , ........................... .
. ................ ...................... -. ................ .................. ........................... .......................
. .................. ......................
3. : ...................... ....................... ...................... (V) () -, ....................... (I) .................... .......................... ................................................. (t). ........................... .
:
4. . i. .
, . 1 , 20C 22C .
. 20C 28C.
. 2 , 20C 24C.
. 1 , 20C 24C.
. 0,5 , 20C 24C.
ii. , , :
. .
. .
. .
. .
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84
5. . 30 J. - , - ;
6. ;
7. . 5 V, - 0,1 . :
. 0,5 W.
. 0,5 W.
. - .
. 0,5 J .
. 30 J.
8. .
9. - 1 5 .
10. ; .
: .
1 12 V, 30 W. ; 12 V, - ;
2. , , - (12 V, 6 W), (12 V, 30 W) (12 V, 24 W) . - 12 V, - ; ;
3. 6 V 6 . . . . ; . ; . ; . , - ; . - , ;
cJ
kg C=
4 200.
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3
85
4. R=12 , V=6 V, , 0,1 kg - 18C.
. .
. .
. 15C 25C;
5. ( 3.13, . 70) 10 kg, 60 , 4 .
. - 2 min.
. 70% - , - 2 min.
6. R1=20 R2=40 . - , 12 V. . ; . - . . - - . . - . . - .
7. , . - . - .
. .
. =0,5 , .
. 6 V, .
. - , 1 kg 15 m; (g=10 m/s2)
8. 12 V, - 2 . 1.000 J.
. .
. .
. .
. .
9. 120 V 600 W, . 80% - . , :
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86
. .
. .
. .
. .
. .
. .
10. 100 , , 4 W.
. .
. . ;
. 10 V, -; ; - ; ().
, - . .
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- .
. .
. -. .
. - , , .
- .
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89
44
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4.2 , .
. , , , . - , ( ). - . - ( 4.1).
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, . , ( 4.2).
4.1
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, . . - . . - .
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;
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4.4 - .
4.3 . -. -. - , . -. , , ' -. . . , .
; - , . , (4.3). - ( 4.4).
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