Закон ома для повного ланцюга. Презентація на тему: Електрорухаюча сила

Закон Ома для замкнутого ланцюга. Джерела струму. Для отримання в електричному ланцюзі постійного струмуна заряди повинні діяти якісь сили, відмінні від (кулонівських) сил електростатичного поля. Такі сили одержали назву сторонніх сил. Характеристикою дії сторонніх сил є електрорушійна сила (ЕРС), яка чисельно дорівнює роботі сторонніх сил по переміщенню одиничного позитивного (пробного) заряду по замкнутому ланцюгу або, іншими словами, визначається роботою сторонніх сил по переміщенню заряду по замкнутому контуру, віднесеної до величини цього заряду, ЕРС вимірюється у вольтах. Ділянку ланцюга, на якому є ЕРС, називають неоднорідною ділянкою ланцюга. Усередині джерела заряди рухаються проти кулонівських сил під дією сторонніх сил, а у решті ланцюга їх приводять в рух електричне поле. Такими джерелами може бути гальванічні елементи, акумулятори, електричні генератори постійного струму. ЕРС джерела струму дорівнює електричному напрузі з його затискачах при розімкнутої ланцюга. З закону збереження енергії випливає, що робота сторонніх сил дорівнює кількості теплоти, що виділилася в ланцюзі Q = I2 ? R0? ?t де R0 = R + r - повний опір ланцюга, а R - опір зовнішнього ланцюга, r - внутрішній опір джерела. Тоді? ? I? ?t = I2? (R + r) Δt.

«Георг Ом» - став, зокрема, найкращим більярдистом та ковзанярем в університеті, захопився танцями. Георг Ом народився 16 березня 1787 року в Ерланзі в сім'ї спадкового слюсаря. Ом з азартом поринув у спорт. З 1825 р. Ом починає займатися дослідженнями гальванізму. Ламповий реостат. Закон Ома для ділянки ланцюга.

«Струм у ланцюгу» - Від якого полюса джерела струму і якого прийнято вважати напрям струму? З яких частин складається електричний ланцюг? Який досвід показує залежність сили струму від напруги? Як залежить сила струму у провіднику від напруги на кінцях провідника? Що потрібно створити у провіднику, щоб у ньому виник і існував струм?

«Закон Кірхгофа» – режим холостого ходу джерела енергії (ХХ). Рівнавага напруги в будь-якому контурі ланцюга. Перший закон Кірхгофа. Номінальний режим роботи джерела. Розрахунок потужності, що передається у навантаження. Аналітичний вираз другого закону Кірхгофа. Режим короткого замикання джерела енергії. Закони Кірхгофа та режими роботи джерел енергії.

"Ом Ток" - Працював учителем у Готштадті (Швейцарія). Зі збільшенням опору провідника сила струму зменшується. Німецький фізик. Залежність сили струму від напруги I(U) Залежність сили струму від опору I(R). Тези уроку на тему «Закон Ома для ділянки ланцюга». Останні рокисвого життя Ом присвятив дослідженням у галузі акустики.

«Характеристики струму» – послідовне з'єднання провідників. Вимірювання напруги. Електрорухаюча сила. Залежність сили струму від напруги та опору. Умови існування струму. Опір металів. Сила струму. Робота струму. Характеристики електричного струму Сила струму – це фізична величина. Паралельне з'єднання провідників.

«Закон Ома для ділянки ланцюга» - потужність, що виділяється, максимальна. Закон Ома у диференційній формі. Робота та потужність струму. Правила Кірхгофа для розгалужених кіл. Друге правило Кірхгофа (узагальнення закону Ома для розгалуженого ланцюга). Закон Ома. Закон Ома у диференційній формі. ККД джерела струму. Розділивши роботу на якийсь час, отримаємо вираз для потужності.

Слайд 2

Посторонні сили Електрорушійна сила Зовнішня частина ланцюга Внутрішня частина ланцюга Джерело струму Поняття та величини:

Слайд 3

Закони: Ома для замкнутого ланцюга

Слайд 4

Струм короткого замикання Правила електробезпеки в різних приміщеннях Плавкі запобіжники Аспекти життєдіяльності людини:

Слайд 5

Електрорухаюча сила. Закон Ома для замкнутого ланцюга. Джерела струму. Для отримання електричного ланцюга постійного струму на заряди повинні діяти будь-які сили, відмінні від (кулонівських) сил електростатичного поля. Такі сили одержали назву сторонніх сил. Характеристикою дії сторонніх сил є електрорушійна сила (ЕРС), яка чисельно дорівнює роботі сторонніх сил по переміщенню одиничного позитивного (пробного) заряду по замкнутому ланцюгу або, іншими словами, визначається роботою сторонніх сил по переміщенню заряду по замкнутому контуру, віднесеної до величини цього заряду, ЕРС вимірюється у вольтах. Ділянку ланцюга, де є ЕРС, називають неоднорідним ділянкою ланцюга. Усередині джерела заряди рухаються проти кулонівських сил під дією сторонніх сил, а у решті ланцюга їх приводять в рух електричне поле. Такими джерелами може бути гальванічні елементи, акумулятори, електричні генератори постійного струму. ЕРС джерела струму дорівнює електричному напрузі з його затискачах при розімкнутої ланцюга. З закону збереження енергії випливає, що робота сторонніх сил дорівнює кількості теплоти, що виділилася в ланцюзі Q = I2 ∙ R0 ∙ ∆t де R0 = R + r – повний опір ланцюга, а R – опір зовнішнього ланцюга, r – внутрішній опір джерела. Тоді ε ∙ I ∙ ∆t = I2 ∙ (R + r) ∆t

Слайд 6

Звідси отримуємо закон Ома для повного ланцюга: Сила струму в повному ланцюзі дорівнює електрорушійній силі джерела, поділеної на суму опорів зовнішньої та внутрішньої ділянок ланцюга. У тому випадку, коли опір зовнішнього ланцюга прагне нуля, в ланцюзі виникає струм короткого замикання – максимально можливий струм у даному джерелі Сила струму короткого замикання – максимальна сила струму, яку можна отримати від даного джерела з електрорушійною силою та внутрішнім опором r. У джерел з малим внутрішнім опором струм короткого замикання може бути дуже великий і викликати руйнування електричного ланцюга чи джерела. Наприклад, у свинцевих акумуляторів, що використовуються в автомобілях, сила струму короткого замикання може становити кілька сотень ампер. Особливо небезпечні короткі замикання в освітлювальних мережах, що живляться від підстанцій (тисячі амперів). Щоб уникнути руйнівної дії таких великих струмів, до ланцюга включаються запобіжники або спеціальні автомати захисту мереж. У гальванічних елементів сила струму короткого замикання невелика і тому він не дуже небезпечний.

Щоб користуватися попереднім переглядом презентацій, створіть собі обліковий запис ( обліковий запис) Google і увійдіть до нього: https://accounts.google.com

Підписи до слайдів:

Привіт! Сподіваюся, Ви у чудовому настрої.

Цілі уроку Освітні: сприяти формуванню знань учнів закону Ома для повного кола. Ввести поняття електрорушійної сили, роз'яснити зміст закону Ома для повного замкнутого ланцюга. Сприяти розвитку логічного мислення, самостійності, вміння робити висновки, аналізувати, узагальнювати. 3. Забезпечувати санітарно-гігієнічні норми під час проведення уроку, запобігання втомлюваності через зміну діяльності учнів. Навчальні: відпрацювання у учнів прийомів навчально-пізнавальної діяльності; формування умінь застосовувати отримані знання з математики та уроків фізики при вирішенні стандартних завдань та поясненні теоретичного матеріалу; Розвиваючі: розвиток самостійності учнів у ході вирішення прикладних завдань та в експериментальному пошуку; розвиток творчих здібностей учнів та пізнавального інтересу;

Завдання уроку: Освітня: формування ключових компетентностейучнів засобами сучасних педагогічних технологій (технологія особистісно-орієнтованого навчання, ІКТ, технологія диференційованого навчання, проблемно-пошукова технологія, метод проектів) та впровадженням компетентного підходу до навчальний процесРозвиваюча: розвиток самостійного критичного мислення та комунікативних умінь учнів під час роботи у групах змінного складу Виховна: надання педагогічної допомоги у виборі напряму подальшої освіти

Георг Ом Так, електрика - мій задушевний друг, Зігріє, розважить, додасть світла. Досліди, проведені Омом показали, що сила струму, напруга та опір – величини, пов'язані між собою.

Повторення

Електричний струм створюють Одиниця сили струму Одиниця напруги Одиниця опору Формула Закону Ома для ділянки ланцюга Сила струму вимірюється за формулою Прилад для вимірювання сили струму Прилад для вимірювання напруги Прилад, опір якого можна регулювати Амперметр вмикається в ланцюг Формула знаходження опору заряджені частинки Ампер Вольт Ом I=U/R I = q/t Амперметр Вольтметр Реостат послідовно R= ρ l/S позитивно заряджених частинок

При послідовному з'єднанні провідників загальний опір ланцюга дорівнює Сумі всіх опорів При паралельному з'єднанні провідників сила струму в ланцюзі.

Обчисліть силу струму в спіралі електричної плитки, включеної в мережу з напругою 220В, якщо опір спіралі дорівнює 100 Ом. 2. Сила струму, що проходить через нитку лампи 0,3 А, напруга лампи 6 В. Який електричний опір нитки лампи? 3. Сила струму в ланцюзі 2 А, опір резистора 110 Ом. Чому дорівнює напруга в ланцюзі? 2,2 А 20 Ом 220 В

Актуалізація знань. 1. Чому раніше подовжувач справно працював, а тут раптом спалахнув? 2. Яке явище сталося? 3. Який закон необхідно досліджувати для теоретичного пояснення цього явища?

Висновок 1: Закон Ома для ділянки ланцюга: сила струму в ділянці ланцюга прямо пропорційна напрузі на кінцях цієї ділянки і обернено пропорційна його опору.

Вольт-амперна характеристика провідника Графік, що виражає залежність сили струму від напруги, називається вольт-амперною характеристикою провідника.

Висновок 2: Закон Ома для повного ланцюга: Закон Ома для ділянки ланцюга розглядає тільки цю ділянку ланцюга, а закон Ома для повного ланцюга розглядає повний опір всього ланцюга. Обидва закони Ома показують залежність сили струму від опору – що більше опір, то менше сила струму і навпаки.

Я брав шматки циліндричного дроту довільної довжини з різних матеріалів і поміщав їх по черзі в ланцюг… Георг Ом… відкриття Ома було скептично сприйнято у наукових колах. Це позначилося і розвитку науки – скажімо, закони розподілу струмів у розгалужених ланцюгах вивели Г. Кирхгофом лише через двадцять років, - і наукової кар'єрі Ома

Запитання Закон Ома для ділянки ланцюга Закон Ома для повного ланцюга 1. Які величини пов'язує закон Ома? 2. Як формулюється закон Ома? 3. Напишіть формулу закон Ома 4. Напишіть одиниці виміру 5. Висновок

Будь-які неелектростатичні сили, що діють на заряджені частинки, прийнято називати сторонніми силами. Т.о. на заряди всередині джерела, крім кулонівських, діють сторонні сили та здійснюють перенесення заряджених частинок проти кулонівських.

Е F до → F ст → е F к → А В Сили електростатичного походження не можуть створити та підтримувати на кінцях провідника постійну різницю потенціалів (електростатичні сили – консервативні сили) Необхідне джерело струму, в якому діють сили неелектростатичного походження, здатні підтримувати різницю потенціалів на кінцях провідника

Закон Ома для повного ланцюга Сила струму в ланцюгу прямо пропорційна електрорушійній силі джерела струму і обернено пропорційна сумі електричних опорів зовнішньої та внутрішньої ділянок ланцюга. Сила струму (А) ЕРС-електрорушійна сила джерела струму (В) Опір навантаження (Ом) Внутрішній опір джерела струму (Ом)

Якщо на ділянці ланцюга не діє ЕРС (немає джерела струму) U = φ 1 - φ 2 Якщо кінці ділянки, що містить джерело струму, з'єднати, то їх потенціал стане однаковим U = ε У замкнутому ланцюгу напруга на зовнішньому та внутрішньому її ділянках дорівнює ЕРС джерела струму ε = U внеш + U внутр

Коротке замикання При короткому замиканні R → 0, сила струму

Обчисліть струми короткого замикання Джерело струму ε, r, Ом I к.з., А Гальванічний елемент 1,5 1 Акумулятор 6 0,01 Освітлювальні мережі 100 0,001 1,5 600 100 000

Види запобіжників Плавкі Автоматичні фільтри Щитки автоматичні Щиток автоматичний

Розв'язання задач: № 1 Гальванічний елемент з ЕРС E = 5,0 В та внутрішнім опором r = 0,2 Ом замкнутий на провідник опором R = 40,0 Ом. Чому дорівнює напруга U на цьому провіднику? № 2 До акумулятора з ЕРС та внутрішнім опором r =0,5 Ом, підключили лампочку опором R =100 Ом. Визначити силу струму в ланцюзі. № 3 Визначити ЕРС джерела струму з внутрішнім опором r = 0,3 Ом, якщо при підключенні до клем джерела струму паралельно з'єднаних резисторів R 1 = 10 Ом і R 2 = 6 Ом сила струму в ланцюзі: I = 3 A . У

Розв'язання задач: № 1 Гальванічний елемент з ЕРС E = 5,0 В та внутрішнім опором r = 0,2 Ом замкнутий на провідник опором R = 40,0 Ом. Чому дорівнює напруга U на цьому провіднику? Відповідь: U = 4,97 В. № 2 До акумулятора з ЕРС та внутрішнім опором r = 0,5 Ом, підключили лампочку опором R = 100 Ом. Визначити силу струму в ланцюзі. № 3 Визначити ЕРС джерела струму з внутрішнім опором r = 0,3 Ом, якщо при підключенні до клем джерела струму паралельно з'єднаних резисторів R 1 = 10 Ом і R 2 = 6 Ом сила струму в ланцюзі: I = 3 A . Відповідь: 0,119 А Відповідь: 12,15В

Проведіть аналогію

Тест 1 Формула, що виражає закон Ома для замкнутого ланцюга записується як: а) I = U / R б) в) г)

Тест 2. Струм короткого замикання можна розрахувати за формулою: а) б) в) г)

Тест (готуємося до ЕГЭ) 3.ЭДС акумулятора із внутрішнім опором r =0,2 Ом, при підключенні до нього опору R =5 Ом дорівнює… Ланцюгом протікає струм I =1,5 A . А) 3 В Б) 12 В) 7,8 В Г) 12,2 В

4. Який внутрішній опір має джерело струму з ЕРС, якщо при замиканні його паралельно з'єднаними резисторами Ом і Ом в ланцюзі протікає струм I = 2 A . А) 26 Ом Б) 1,45 Ом У) 12 Ом Г) 2,45 Ом

Відповіді на тест: №1 №2 №3 №4 Г В В Б

Рефлексія А. Мені все сподобалося. Я все зрозумів Б. Мені сподобалося, але я не все зрозумів В. Все як завжди нічого незвичайного Г. Мені не сподобалося

Домашнє завдання § 107-108 читать,упр 19 №5,6. Завдання (дом): При підключенні лампочки до батареї елементів з ЕРС 4,5 В вольтметр показав напругу на лампочці 4 В, а амперметр – силу струму 0,25 А. Який внутрішній опір батареї? Дякую за урок!

Характеристики джерела струму

Роль джерела струму Щоб електричний струм у провіднику не припинявся, необхідно використовувати пристрій, який переносив би заряди від одного тіла до іншого в протилежному напрямку, в якому переносяться заряди електричним полем. Як такий пристрій використовують джерело струму.

Джерело струму - це пристрій, в якому відбувається перетворення будь-якого виду енергії в електричну енергію. Існують різні видиджерел струму: Механічний джерело струму - механічна енергія перетворюється на електричну енергію. До них відносяться: електрофорна машина (диски машини наводяться в обертання у протилежних напрямках. В результаті тертя щіток об диски на кондукторах машини накопичуються заряди протилежного знака), динамо-машина, генератори. Теплове джерело струму - внутрішня енергія перетворюється на електричну енергію. Наприклад, термоелемент – два дроти з різних металів необхідно спаяти з одного краю, потім нагріти місце спаю, тоді між іншими кінцями цих дротів з'явиться напруга. Застосовуються у термодатчиках та на геотермальних електростанціях.

Світлове джерело струму - енергія світла перетворюється на електричну енергію. Наприклад, фотоелемент - при освітленні деяких напівпровідників світлова енергія перетворюється на електричну. Із фотоелементів складено сонячні батареї. Застосовуються у сонячних батареях, світлових датчиках, калькуляторах, відеокамерах. Хімічний джерело струму - внаслідок хімічних реакцій внутрішня енергія перетворюється на електричну. Наприклад, гальванічний елемент - в цинкову посудину вставлено вугільний стрижень. Стрижень поміщений у полотняний мішечок, заповнений сумішшю оксиду марганцю з вугіллям. В елементі використовують клейстер із борошна на розчині нашатирю. При взаємодії нашатирю з цинком, цинк набуває негативного заряду, а вугільний стрижень - позитивний заряд. Між зарядженим стрижнем та цинковою судиною виникає електричне поле. У такому джерелі струму вугілля є позитивним електродом, а цинковий посуд - негативним електродом. З кількох гальванічних елементів можна скласти батарею. Джерела струму на основі гальванічних елементів застосовують у побутових автономних електроприладах, джерелах безперебійного живлення. Акумулятори – в автомобілях, електромобілях, стільникових телефонах.

Опис презентації з окремих слайдів:

1 слайд

Опис слайду:

2 слайд

Опис слайду:

1. На кінці ланцюга подано напругу 10В. Визначте Силу струму в кожному резисторі якщо R1 = R2 = 2 Ом, R3 = 9 Ом. 2.В мережу з напругою 220В включений електрочайник потужністю 150Вт. Визначте силу струму в його спіралі, опір спіралі. Варіант 2 Провідник довжиною 200м і перетином 2 мм 2 включений у ланцюг з напругою 12 В. Яка сила струму в ланцюзі? Два резистори опором 10 і 50 Ом включені в ланцюг паралельно. У нерозгалуженій частині ланцюга струм становить 6 А. Визначте напругу на кожному резисторі і струм, що тече в кожному провіднику.

3 слайд

Опис слайду:

Джерело струму. Електричний струм може виникнути, якщо металевим дротом з'єднати різноіменно заряджені кулі або пластини конденсатора. Однак такий електричний струм виявляється короткочасним: так як недолік і надлишок електронів на пластинах компенсується електронами, що переміщаються, то електричне поле, що рухає заряди, слабшає до нуля.

4 слайд

Опис слайду:

Для додаткової підтримки струму у провідниках використовується пристрій, який називається джерелом струму. Усередині джерела струму відбувається перерозподіл позитивних та негативних зарядів, так що на двох клемах джерела струму виникає надлишок позитивних та негативних зарядів (клема «+» та клема «–»). Сили неелектростатичної природи, які здійснюють такий поділ зарядів, називаються сторонніми силами. При контакті металевого провідника з клем джерела струму на поверхні проводу дуже швидко встановлюється такий розподіл зарядів, що всередині провідника виникає постійне електричне поле напруженістю, спрямованої вздовж його осі. Сила струму у всьому провіднику стає постійною, заряди переміщаються по замкнутому ланцюгу.

5 слайд

Опис слайду:

Будь-яке джерело струму прийнято характеризувати роботою сторонніх сил Aст, яку вони здійснюють при такому переміщенні заряду q всередині джерела. Відношення називається електрорушійною силою (ЕРС) джерела струму. Виражається ЕРС у вольтах (1 В= 1 Дж/1 Кл), як і різницю потенціалів.

6 слайд

Опис слайду:

Таблиця "Види джерел струму та принцип їх дії" Електрофорна машина Механічне обертання непровідних дисків з нанесеними провідними ділянками, частина яких на одному з дисків електризується тертям, призводить до накопичення зарядів у спеціальному пристрої, що називається лейденською банкою. В даний час використовується в основному для демонстраційних дослідів, що вимагають контрольованого генерування великих (до десятків тисяч вольт) напруг Гальванічний елемент різних матеріалівзанурюються в розчин або інше провідне середовище. За рахунок незворотних хімічних реакцій, що йдуть на кордоні «розчин – тверде тіло», відбувається накопичення електронів або заряджених іонів на електродах. У гальванічних елементах відбувається незворотне перетворення енергії хімічних зв'язків, накопиченої при синтезі цих речовин, на енергію розділених зарядів

7 слайд

Опис слайду:

Сонячна батарея При освітленні деяких напівпровідникових матеріалів, що перебувають у контакті з металами, відбувається переміщення електронів із металу на напівпровідник. П'єзоелемент При механічній деформації деяких кристалів (наприклад, кварцу) відбувається переміщення електронів з однієї області кристала в іншу

8 слайд