Electrocinetica

Electrocinetica Proiect Fizica Realizat de: Dragomir Elena Cristina cls.10F

Electricitateaeste o ramură a fizicii care se ocupă cu studiul fenomenelor electrice. Are doua părţi principale : electrostatica şi electrocinetica.Deşi anumite fenomene electrice erau cunoscute încă din antichitate (exemplu: electrizarea chihlimbarul, orientarea acului magnetic în câmpul magnetic al Terrei etc.), studiul ştiinţific al acestora a început abia în secolul al XVII-lea. Odată cu revoluţia industrială, au fost făcute o serie de noi descoperiri care au dus la inventarea a numeroase maşini şi aparate pentru folosirea practică a fenomenelor electrice. Au urmat numeroase studii asupra electricităţii.

Electrocinetica • Electrocinetica cuprinde studiul starilor electrice ale conductoarelor parcurse de curent electric de conductie, ceea ce se pune în evidenta experimental si prin dezvoltarea de caldura sau se produce în aceste conductoare. • Se numeste curent electric orice miscare ordonata de sarcini electrice. • Sursa de energie asigura miscarea purtatorilor de sarcina. • Generatorul electric transforma un anumit tip de energie in energie electrica.

Simboluri ale sursei

Legea lui Ohm pentru un circuit electric simplu • Se numeste circuit electric simplu ansamblul format din generatorul electric,conductorii de legatura si unul sau mai multi consumatori(receptori). • Definind tensiunea electromotoare a unui generator (E), a fost prezentata si relatia dintre tensiunea de la bornele acestuia (Ub), aplicata unui circuit electric simplu, si caderea de tensiune in interiorul generatorului (u):E=Ub+u • Pentru cele doua portiuni ale circuitului, cea exterioara generatorului (circuit exterior) si cea interioara (circuit interior), poate fi utilizata legea lui Ohm formulata anterior (legea lui Ohm pentru o portiune de circuit):  pentru circuitul exterior: U = IR pentru circuitul interior: u = Ir

Folosind relatiile obtinute prin utilizarea legii lui Ohm pentru o portiune de circuit, se obtine: • E = IR + Ir = I(R+r) • Astfel a fost formulata de catre Ohm o lege pentru intregulcircuit.Utilizarea acesteia pemite calcularea valorii intensitatii curentului electric ce se stabileaste intr-un circuit electric simplu, in functie de parametrii acestuia.

Suma dintre rezistenta interna a generatorului si cea a circuitului exterior reprezinta rezistenta electrica totala a circuitului electric simplu. • Intensitatea curentului electric ce se stabileaste la inchiderea unui circuit electric simplu este direct proportionala cu tensiunea electromotoare a generatorului si invers proportionala cu rezistenta totala a circuitului (Legea lui Ohm pentru un circuit electric simplu):

Intensitatea curentului electric • Se numeste Intensitate a curentului electric marimea fizica scalara I definita de relatia: • Intensitatea curentului electric se masoara cu un aparat numit ampermetru.  simbol

Legile lui Kirchoff • Oricat de complexa ar fi o retea electrica,pot fi identificate in ea urmatoarele elemente constitutive: nodul de retea orice punct din reteain care se intalnesc minimum 3 conductori:ex A,B,C. latura de retea portiunea din retea cuprinsa intre 2 noduri vecine:ex AB,AC ochiul de retea o succesiune de laturi de retea formand un contur poligonal inchis:ex ABCA,ACDA • In anul 1847 Gustav Robert Kirchoff a demonstrat 2 legi care pot fi folosite la rezolvarea retelelor de curent continuu,adica la aflarea intensitatii curentilor care parcurg laturile de retea.

Prima lege a lui Kirchoff: Se refera la nodurile de retea si exprima conservarea sarcinii electrice intr-un no de retea.Ea afirma ca suma sarcinilor electrice care intra intr-un nod intr-un anumit interval de timp este egala cu suma sarcinilor care ies din nod in acelasi interval de timp. • Suma algebrica a intensitatilor curentilor electrici care se intalnesc intr-un nod de retea este egala lu 0.

A doua lege a lui Kirchoff Se refera la ochiurile de retea. • Suma algebrica a tensiunilor electromotoare ale surselor in lungul unui ochi de retea este egala cu suma algebrica a caderilor de tensiune de pe laturile ochiului.

Gruparea rezistoarelor • A. Gruparea serie Două sau mai multe rezistoare sunt conectate în serie dacă aparţin aceleiaşi ramuri dintr-o reţea electrică. Rezistoarele grupate în serie sunt parcurse de acelaşi curent electric.

B. Gruparea paralel Două sau mai multe rezistoare sunt grupate în paralel dacă sunt conectate între aceleaşi două noduri.

Efectele curentului electric • Curentul electric are numeroase efecte: • Efectul termic: Efectul termic (denumit şi efect Joule-Lenz) este reprezentat de disiparea caldurii într-un conductor traversat de un curent electric. Aceasta se datorează interactiunii particulelor curentului (de regula electroni) cu atomii conductorului, interacţiuni prin care primele le cedează ultimilor din energia lor cinetica, contribuind la marirea agitatiei termice în masa conductorului.

Efectul magnetic: Este reprezentat de aparitia unei tensiuni electromotoare de inductie (descrisa cantitativ de legea inductiei electromagnetice Faraday) într-un conductor supus actiunii unui camp magnetic.

Efectul electrochimic: •Electroliza: Electroliza este procesul de orientare şi separare a ionilor unui electrolit cu ajutorul curentului electric continuu. Electroliza unei soluţii de clorură de cupru: în electrolit datorită disocierii sunt prezenţi ioni de Cu2+ şi ioni de 2Cl. După mai multe minute de funcţionare catodul capătă o culoare roşiatică şi se degajă un miros înţepător. Catozii cântăresc mai mult decât iniţial şi dacă m1, m2, m3, m4 sunt masele finale ale acestora m1<m2<m3<m4. Ionii de Cu2+ sunt atraşi de catod care le cedează electroni, sunt neutralizaţi şi se depun pe acesta.

Ionii de 2Cl cedează electroni anodului; atomii neutri de clor, sub formă de molecule de gaz se dizolvă parţial în apă; este caracteristic mirosul înţepător. Neutralizarea electrică a ionilor este însoţită de reacţii chimice specifice care transformă calitativ suprafaţa electrozilor. Reacţiile chimice de la electrozi duc la fenomenul de ionizare electrolitică a acestora. Comparând m3 şi m4, deducem că masa de cupru depusă pe catod, m~t. Comparând m1, m2, m3, m4, deducem că m~I.

Bibliografie • Wikipedia • Manual de clasa a 10-a

Electrocinetica