Најважније из лекције
Кључни закључци:
- Електрична струја је усмерено кретање наелектрисаних честица (електрона и јона), омогућено разликом потенцијала коју одржавају извори струје (батерије, акумулатори, генератори).
- Смер струје: Електрони се кроз проводник крећу од \(-\) ка \(+\) полу, док је технички смер супротан - од \(+\) ка \(-\) полу.
- Јачина струје: Јединица је ампер (\(1\text{ A} = 1\text{ C} / 1\text{ s}\)). Амперметар се везује редно, а волтметар паралелно.
- Везивање извора: Редним везивањем два једнака извора напон се удвостручује, а паралелним остаје исти као на једном извору.
- Отпорност проводника: Настаје сударом електрона са атомима кристалне решетке; расте са повећањем дужине проводника, а опада са повећањем површине попречног пресека.
Електрична струја је усмерено кретање наелектрисаних честица у проводнику.
Да би кроз проводник потекла струја, неопходно је обезбедити разлику потенцијала на његовим крајевима.
Носиоци струје могу бити електрони и јони.
Проводници су материјали кроз које лако протиче струја (на пример: бакар, сребро, графит).
Струја може бити једносмерна или наизменична.
Извор струје је уређај који одржава разлику потенцијала у проводнику при протицању струје. У изворе струје спадају батерије, акумулатори и генератори.
Електромоторна сила (ЕМС) једнака је напону на половима извора струје када у струјном колу не протиче струја.
Мерна јединица за електромоторну силу је волт (\(\text{V}\)).
Везивање идентичних извора једносмерне струје:
- Редно везивање: Напон два идентична редно везана извора два пута је већи од напона једног извора.
- Паралелно везивање: Напон два идентична паралелно везана извора једнак је напону једног извора.
Кретање наелектрисања и смер струје:
- Електрони се кроз проводник у затвореном колу крећу од негативног ка позитивном полу извора.
- Технички смер струје је супротан од смера кретања електрона - од позитивног ка негативном полу.
\[ 1\text{ A} = \frac{1\text{ C}}{1\text{ s}} \]
Јачина струје износи један ампер (\(1\text{ A}\)) када кроз попречни пресек проводника за време од једне секунде (\(1\text{ s}\)) протекне количина наелектрисања од једног кулона (\(1\text{ C}\)).
Везивање мерних инструмената:
- Амперметар се са потрошачем везује редно.
- Волтметар се са потрошачем везује паралелно.
Узрок електричне отпорности: Отпорност у металном проводнику јавља се услед сударања слободних електрона са атомима кристалне решетке.
Електрична отпорност проводника је:
- сразмерна дужини проводника;
- обрнуто сразмерна површини његовог попречног пресека.
Задаци за вежбање
Задатак 1 (лак): Како се правилно у струјно коло повезују мерни инструменти - амперметар и волтметар?
Одговор: Амперметар се са потрошачем увек везује редно, док се волтметар везује паралелно са потрошачем.
Задатак 2 (средњи): Доступне су две батерије идентичног напона од \(1{,}5\text{ V}\). Колики ће бити укупан напон ако се ове две батерије повежу редно, а колики ако се повежу паралелно?
Редно везивање: Напон два идентична редно везана извора два пута је већи од напона једног извора:
\[ U = 2 \cdot 1{,}5\text{ V} = 3\text{ V} \]
Паралелно везивање: Напон два идентична паралелно везана извора једнак је напону једног извора:
\[ U = 1{,}5\text{ V} \]
Задатак 3 (тежак): Како се мења електрична отпорност металног проводника ако се његова дужина повећа, а површина попречног пресека смањи? Објасните који микроскопски процес доводи до настанка те отпорности.
Промена отпорности: Будући да је отпорност сразмерна дужини проводника, а обрнуто сразмерна попречном пресеку, повећањем дужине и смањењем попречног пресека отпорност проводника се повећава.
Узрок: Електрична отпорност у металу настаје због сударања слободних електрона са атомима кристалне решетке проводника приликом њиховог усмереног кретања.
Узрок: Електрична отпорност у металу настаје због сударања слободних електрона са атомима кристалне решетке проводника приликом њиховог усмереног кретања.
