4. Проводник сделан из вольфрама, имеет длину 7 см и Площадь поперечного сечения 0,4 мм. Проводник, включен в цепь постоянного напряжения 36 В. Определите, силу тока в проводнике
1) Все металлы в твердом и жидком состоянии являются проводниками электрического тока. Специально поставленные опыты показали, что при прохождении электрического тока масса металлических проводников остается постоянной, не изменяется и их химический состав. На этом основании можно было предположить, что в создании электрического тока в металлах участвуют только электроны. Предположение об электронной природе электрического тока в металлах подтверждено опытами советских физиков Л. И. Мандельштама и Н. Д. Папалекси и американских физиков Т. Стюарта и Р. Толмена. В этих опытах было обнаружено, что при резкой остановке быстро вращающейея катушки в проводе катушки возникает электрический ток, создаваемый отрицательно заряженными частицами — электронами. При отсутствии электрического поля свободные электроны перемещаются в кристалле металла хаотически. Под действием электрического поля свободные электроны, кроме хаотического движения, приобретают упорядоченное движение в одном направлении, и в проводнике возникает электрический ток. Свободные электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки, отдавая им при каждом столкновении кинетическую энергию, приобретенную при свободном пробеге под действием электрического поля. В результате упорядоченное движение электронов в металле можно рассматривать как равномерное движение с некоторой постоянной скоростью 2)
Сила - это количественная мера взаимодействия между телами. Сила характеризуется двумя факторами: модулем (величиной воздействия) и направлением воздействия. Т.е. сила это векторная величина.
"Величина воздействия" - модуль силы - не может быть отрицательным. Воздействие или есть, и тогда оно положительное, или воздействия нет - модуль силы равен нулю.
Вот направление вектора силы может быть разным. Исходя из первого закона Ньютона, до воздействия силы тело находилось в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Рассмотрим случай равномерного прямолинейного движения: тело движется по прямой и с постоянной скоростью V. Заметим, что скорость так же, как и ускорение, векторная величина, т.е. имеет направление.
Под воздействием силы тело начинает двигаться с ускорением. Вспоминаем 2-й закон Ньютона :
a=F/m
движение тела с ускорением есть результат действия силы. Под воздействием силы тело или увеличивает свою скорость (равноускоренное движение) и тогда мы говорим, что вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, и оба вектора направлены в одну и ту же сторону. Вот такое ускорение (и силу) будем называть положительной.
А если вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, но направлен противоположно вектору скорости, то такое ускорение, а, соответственно, и силу, которая вызвала данное ускорение, назовем отрицательной (ускорение будет уменьшать скорость тела, движение будет равнозамедленным).
Для более общих случаев, когда на тело действуют несколько сил можно поступить так: провести на чертеже прямую (числовую ось), которая бы совпадала с направлением скорости тела, и начертить проекции всех сил на эту прямую. И по направлению проекции уже определять положительная эта сила, или отрицательная.
Маленькое замечание: в процессе движения тела при действии постоянной по величине и направлению силы, вектор скорости может уменьшиться до 0, а затем начать возрастать в противоположном направлении. И, следовательно, ускорение (и сила), которые были отрицательными, не меняя ни модуля, ни направления, становятся положительными!
Так, что для векторов силы (ускорения) «положительность» и «отрицательность» понятия довольно условные.
При отсутствии электрического поля свободные электроны перемещаются в кристалле металла хаотически. Под действием электрического поля свободные электроны, кроме хаотического движения, приобретают упорядоченное движение в одном направлении, и в проводнике возникает электрический ток. Свободные электроны сталкиваются с ионами кристаллической решетки, отдавая им при каждом столкновении кинетическую энергию, приобретенную при свободном пробеге под действием электрического поля. В результате упорядоченное движение электронов в металле можно рассматривать как равномерное движение с некоторой постоянной скоростью
2)
Объяснение:
Сила - это количественная мера взаимодействия между телами. Сила характеризуется двумя факторами: модулем (величиной воздействия) и направлением воздействия. Т.е. сила это векторная величина.
"Величина воздействия" - модуль силы - не может быть отрицательным. Воздействие или есть, и тогда оно положительное, или воздействия нет - модуль силы равен нулю.
Вот направление вектора силы может быть разным. Исходя из первого закона Ньютона, до воздействия силы тело находилось в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.
Рассмотрим случай равномерного прямолинейного движения: тело движется по прямой и с постоянной скоростью V. Заметим, что скорость так же, как и ускорение, векторная величина, т.е. имеет направление.
Под воздействием силы тело начинает двигаться с ускорением. Вспоминаем 2-й закон Ньютона :
a=F/m
движение тела с ускорением есть результат действия силы. Под воздействием силы тело или увеличивает свою скорость (равноускоренное движение) и тогда мы говорим, что вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, и оба вектора направлены в одну и ту же сторону. Вот такое ускорение (и силу) будем называть положительной.
А если вектор ускорения расположен с вектором скорости на одной прямой, но направлен противоположно вектору скорости, то такое ускорение, а, соответственно, и силу, которая вызвала данное ускорение, назовем отрицательной (ускорение будет уменьшать скорость тела, движение будет равнозамедленным).
Для более общих случаев, когда на тело действуют несколько сил можно поступить так: провести на чертеже прямую (числовую ось), которая бы совпадала с направлением скорости тела, и начертить проекции всех сил на эту прямую. И по направлению проекции уже определять положительная эта сила, или отрицательная.
Маленькое замечание: в процессе движения тела при действии постоянной по величине и направлению силы, вектор скорости может уменьшиться до 0, а затем начать возрастать в противоположном направлении. И, следовательно, ускорение (и сила), которые были отрицательными, не меняя ни модуля, ни направления, становятся положительными!
Так, что для векторов силы (ускорения) «положительность» и «отрицательность» понятия довольно условные.