Pembentangan mengenai fizik mengenai topik: "Arus elektrik" Dilengkapkan oleh: Viktor_Sad Kapustin Lyceum No. 18; 10 IV Guru gred I.A. Boyarina 1. Maklumat asas tentang arus elektrik 2. Kekuatan arus 3. Rintangan 4. Voltan 5. Hukum Ohm bagi keratan litar 6. Hukum Ohm bagi litar lengkap 7. Menyambungkan ammeter dan voltmeter 8. Ujian

Arus elektrik ialah pergerakan tertib cas elektrik percuma di bawah pengaruh medan elektrik. Pengalaman akan membantu kita memahami perkara ini... Untuk permulaan...

Kekuatan semasa. Kekuatan semasa ialah kuantiti fizik yang menunjukkan cas melalui konduktor per unit masa. Secara matematik, definisi ini ditulis dalam bentuk formula: I - kekuatan arus (A) q - cas (C) t - masa (s) Untuk mengukur kekuatan semasa, peranti khas digunakan - ammeter. Ia termasuk dalam litar terbuka di tempat di mana kekuatan semasa perlu diukur. Unit ukuran semasa... Kembali ke atas...

Rintangan. 1. Ciri elektrik utama konduktor ialah rintangan. 2. Rintangan bergantung kepada bahan konduktor dan dimensi geometrinya: R =? *(?/S), di mana? - rintangan khusus konduktor (nilai bergantung pada jenis bahan dan keadaannya). Unit kerintangan ialah 1 Ohm * m Itu secara ringkasnya. Sekarang dengan lebih terperinci... Untuk permulaan...

Voltan. Voltan ialah beza keupayaan antara 2 titik litar elektrik; dalam keratan litar yang tidak mengandungi daya gerak elektrik, adalah sama dengan hasil darab kekuatan arus dan rintangan keratan itu. U = I * R Untuk permulaan... Begitulah ringkasnya. Sekarang butiran lanjut...

Hukum Ohm untuk bahagian litar: Kekuatan arus dalam bahagian litar adalah berkadar terus dengan voltan di hujung konduktor dan berkadar songsang dengan rintangannya. I=U/R Ke permulaan... Dan untuk membuktikannya?!

Hukum Ohm untuk litar lengkap: Arus dalam litar lengkap adalah sama dengan nisbah emf litar kepada jumlah rintangannya. saya = ? / (R + r), di mana? – EMF, dan (R + r) – jumlah rintangan litar (jumlah rintangan bahagian luaran dan dalaman litar). Kembali ke atas... Butiran lanjut...

Menyambungkan ammeter dan voltmeter: Ammeter disambung secara bersiri dengan konduktor di mana arus diukur. Voltmeter disambungkan selari dengan konduktor di mana voltan diukur. R R Untuk permulaan...

Satu eksperimen yang menerangkan penentuan arus elektrik: Dua elektrometer dengan bola besar diletakkan pada jarak yang agak jauh antara satu sama lain. Salah satu daripadanya dielektrik dengan kayu bercas, yang boleh dilihat dengan pesongan anak panah. Kemudian mereka mengambil konduktor dengan pemegang penebat, di tengahnya mentol lampu neon dipateri. Sambungkan bola berelektrik dengan bola tidak berelektrik. Cahaya berkelip sekejap. Berdasarkan sisihan anak panah pada elektrometer, mereka sampai pada kesimpulan: bola kiri kehilangan sebahagian daripada cajnya, dan bola kanan memperoleh caj yang sama. Terangkan... Kembali ke atas...

Mari kita fikirkan apa yang berlaku dalam eksperimen ini: Memandangkan cas satu bola berkurangan dan cas bola lain meningkat, ini bermakna cas elektrik melalui konduktor yang menyambungkan bola, yang disertai dengan cahaya mentol lampu. Dalam kes ini, kita mengatakan bahawa arus elektrik mengalir melalui konduktor. Apakah yang menyebabkan cas bergerak sepanjang konduktor? Hanya ada satu jawapan - medan elektrik. Mana-mana punca arus mempunyai dua kutub, satu kutub bercas positif, satu lagi bercas negatif. Apabila sumber arus beroperasi, medan elektrik tercipta di antara kutubnya. Apabila konduktor disambungkan ke kutub ini, medan elektrik yang dicipta oleh sumber arus juga muncul di dalamnya. Di bawah pengaruh medan elektrik ini, cas percuma di dalam konduktor mula bergerak sepanjang konduktor dari satu kutub ke kutub yang lain. Pergerakan tertib cas elektrik berlaku. Ini adalah arus elektrik. Jika konduktor diputuskan daripada punca arus, arus elektrik berhenti. Untuk permulaan...

Unit arus ialah 1 ampere (1 A = 1 C/s). Unit arus ialah 1 ampere (1 A = 1 C/s). Untuk menubuhkan unit ini, tindakan magnet arus digunakan. Ternyata konduktor yang membawa arus selari, sama diarahkan tertarik antara satu sama lain. Daya tarikan ini lebih kuat, semakin panjang panjang konduktor ini dan semakin kecil jarak antara mereka. 1 ampere diambil sebagai kekuatan arus yang menyebabkan antara dua konduktor selari tak terhingga nipis yang terletak di dalam vakum pada jarak 1 m antara satu sama lain, tarikan dengan daya 0.0000002 N untuk setiap meter panjangnya. Dan di sebelah kanan anda melihat ammeter: Kembali ke permulaan...

Mari kita pasang litar daripada mentol lampu dan sumber arus. Apabila litar ditutup, lampu sudah tentu akan menyala. Sekarang mari kita sambungkan sekeping wayar keluli ke litar. Cahaya akan menjadi lebih malap. Marilah kita menggantikan wayar keluli dengan wayar nikel. Keamatan filamen mentol akan berkurangan lagi. Dalam erti kata lain, kami memerhatikan kelemahan kesan haba arus atau penurunan kuasa semasa. Kesimpulan berikut dari pengalaman: konduktor tambahan yang disambungkan secara bersiri ke litar mengurangkan arus di dalamnya. Dengan kata lain, konduktor memberikan rintangan kepada arus. Konduktor yang berbeza (kepingan wayar) menawarkan rintangan yang berbeza terhadap arus. Jadi, rintangan konduktor bergantung pada jenis bahan dari mana konduktor itu dibuat. Kembali ke atas... Adakah terdapat sebab lain yang mempengaruhi rintangan konduktor?

Pertimbangkan eksperimen yang digambarkan dalam rajah. Huruf A dan B menunjukkan hujung wayar nikel nipis, dan huruf K menunjukkan sentuhan bergerak. Dengan menggerakkannya di sepanjang wayar, kami menukar panjang bahagian yang disertakan dalam rantai (bahagian AK). Dengan menggerakkan pin K ke kiri, kita akan melihat bahawa mentol lampu akan menjadi lebih terang. Menggerakkan sesentuh ke kanan akan menyebabkan cahaya bersinar lebih malap. Daripada eksperimen ini, perubahan dalam panjang konduktor yang termasuk dalam litar membawa kepada perubahan dalam rintangannya. Ke atas... Apakah peranti yang ada untuk menukar panjang konduktor?

Terdapat peranti khas - rheostat. Prinsip operasi mereka adalah sama seperti dalam eksperimen dengan wayar yang kami pertimbangkan. Satu-satunya perbezaan ialah untuk mengurangkan saiz reostat, wayar dililitkan pada silinder porselin yang dipasang di dalam badan, dan sentuhan bergerak (mereka berkata: "gelangsar" atau "gelangsar") dipasang pada batang logam, yang juga berfungsi sebagai konduktor. Jadi, reostat ialah peranti elektrik yang rintangannya boleh diubah. Rheostat digunakan untuk mengawal arus dalam litar. Dan sebab ketiga yang mempengaruhi rintangan konduktor ialah luas keratan rentasnya. Apabila ia meningkat, rintangan konduktor berkurangan. Rintangan konduktor juga berubah apabila suhunya berubah. Untuk permulaan...

Arus yang sama melalui kedua-dua lampu: 0.4 A. Tetapi lampu besar menyala lebih terang, iaitu, ia berfungsi dengan lebih banyak kuasa daripada yang kecil. Ternyata kuasa boleh berbeza dengan kekuatan semasa yang sama? Dalam kes kami, voltan yang dihasilkan oleh penerus adalah kurang daripada voltan yang dicipta oleh grid kuasa bandar. Oleh itu, apabila kekuatan semasa adalah sama, kuasa semasa dalam litar dengan voltan yang lebih rendah adalah kurang. Menurut perjanjian antarabangsa, unit voltan elektrik ialah 1 volt. Ini adalah voltan yang, pada arus 1 A, menghasilkan arus 1 W. Untuk permulaan... Vol - ini boleh difahami. Kita semua tahu 220 V, yang tidak boleh disentuh. Tetapi bagaimana untuk mengukur 220 ini?

Untuk mengukur voltan, peranti khas digunakan - voltmeter. Ia sentiasa disambungkan selari dengan hujung bahagian litar di mana voltan akan diukur. Penampilan voltmeter demonstrasi sekolah ditunjukkan dalam rajah di sebelah kanan. Untuk permulaan...

Mari kita wujudkan pergantungan arus pada voltan secara eksperimen: Rajah menunjukkan litar elektrik yang terdiri daripada sumber arus - bateri, ammeter, lingkaran wayar nikel, kunci dan voltmeter yang disambungkan selari dengan lingkaran. Tutup litar dan perhatikan bacaan instrumen. Kemudian bateri kedua dari jenis yang sama disambungkan ke bateri pertama dan litar ditutup semula. Voltan pada gegelung akan berganda, dan ammeter akan menunjukkan dua kali arus. Dengan tiga bateri, voltan pada gegelung tiga kali ganda, dan arus meningkat dengan jumlah yang sama. Oleh itu, pengalaman menunjukkan bahawa tidak kira berapa kali voltan yang dikenakan pada konduktor yang sama meningkat, kekuatan semasa di dalamnya meningkat dengan jumlah yang sama. Dengan kata lain, arus dalam konduktor adalah berkadar terus dengan voltan di hujung konduktor. Nah, kalau begitu... Kita boleh kembali ke permulaan...

Untuk menjawab persoalan bagaimana kekuatan semasa dalam litar bergantung pada rintangan, mari kita beralih kepada pengalaman. Rajah menunjukkan litar elektrik di mana punca arus ialah bateri. Konduktor dengan rintangan yang berbeza dimasukkan ke dalam litar ini secara bergilir-gilir. Voltan di hujung konduktor dikekalkan malar semasa eksperimen. Ini dipantau menggunakan bacaan voltmeter. Arus dalam litar diukur dengan ammeter. Jadual di bawah menunjukkan keputusan eksperimen dengan tiga konduktor berbeza: Teruskan eksperimen... Kembali ke atas...

Dalam eksperimen pertama, rintangan konduktor ialah 1 Ohm dan arus dalam litar ialah 2 A. Rintangan konduktor kedua ialah 2 Ohm, i.e. dua kali lebih banyak, dan arus adalah separuh kuat. Dan akhirnya, dalam kes ketiga, rintangan litar meningkat empat kali ganda dan arus menurun dengan jumlah yang sama. Mari kita ingat bahawa voltan pada hujung konduktor dalam ketiga-tiga eksperimen adalah sama, sama dengan 2 V. Merumuskan keputusan eksperimen, kita sampai pada kesimpulan: kekuatan semasa dalam konduktor adalah berkadar songsang dengan rintangan daripada konduktor. Mari kita nyatakan dua pengalaman kita dalam graf: Kembali ke atas...

Bahagian dalaman litar, seperti bahagian luaran, memberikan sedikit rintangan kepada arus yang melaluinya. Ia dipanggil rintangan dalaman sumber Sebagai contoh, rintangan dalaman penjana adalah disebabkan oleh rintangan belitan, dan rintangan dalaman sel galvanik adalah disebabkan oleh rintangan elektrolit dan elektrod. Mari kita pertimbangkan litar elektrik paling mudah, yang terdiri daripada sumber arus dan rintangan dalam litar luaran. Bahagian dalaman litar, yang terletak di dalam sumber semasa, serta yang luaran, mempunyai rintangan elektrik. Kami akan menandakan rintangan bahagian luar litar dengan R, dan rintangan bahagian dalaman dengan r. Untuk permulaan... Jom sambung...

Dan bagaimana Ohm memperoleh hukumnya untuk litar lengkap: emf dalam litar tertutup adalah sama dengan jumlah penurunan voltan dalam bahagian luaran dan dalaman Mari kita tulis, mengikut undang-undang Ohm, ungkapan untuk voltan dalam luaran dan bahagian dalaman litar Menambah ungkapan yang terhasil dan menyatakan daripada kekuatan arus kesamaan yang terhasil, kami memperoleh formula yang mencerminkan hukum Ohm untuk litar lengkap. Untuk permulaan...

Ujian: 1. Rajah menunjukkan skala ammeter yang disambungkan kepada litar elektrik. Apakah arus dalam litar? A. 12 ± 1 A B. 18 ± 2 A C. 14 ± 2 A 2. Sebuah proton terbang ke ruang antara dua bar bercas. Apakah trajektori yang akan diikuti? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3. Gadis itu mengukur kekuatan arus dalam peranti pada nilai voltan yang berbeza pada terminalnya. Keputusan pengukuran ditunjukkan dalam rajah. Apakah kemungkinan besar nilai semasa dalam peranti pada 0 V? A. 0 mA B. 5 mA D. 10 mA Kembali ke atas...

Jawapannya tidak betul... Ujian buruk... Saya mahu pergi ke permulaan... Ini sudah tentu menyedihkan, tetapi mungkin kita boleh cuba lagi?!

Bravo!!! Ia betul!!! Terlalu mudah untuk saya... Jadi kembali kepada permulaan... Saya suka permainan sebegini! Jom ulang!!!

Slaid 1

Guru fizik, Kolej Tenaga Nevinnomyssk Pak Olga Ben-Ser
"Arus elektrik dalam gas"

Slaid 2

Proses arus yang mengalir melalui gas dipanggil nyahcas elektrik dalam gas. Pemecahan molekul gas kepada elektron dan ion positif dipanggil pengionan gas
Pada suhu bilik, gas adalah dielektrik. Memanaskan gas atau menyinarinya dengan ultraungu, sinar-x dan sinaran lain menyebabkan pengionan atom atau molekul gas. Gas menjadi konduktor.

Slaid 3

Pembawa caj timbul hanya semasa pengionan. Pembawa cas dalam gas – elektron dan ion
Jika ion dan elektron bebas mendapati diri mereka berada dalam medan elektrik luaran, maka ia mula bergerak ke arah dan mencipta arus elektrik dalam gas.
Mekanisme kekonduksian elektrik gas

Slaid 4

Pelepasan yang tidak mampan sendiri
Fenomena arus elektrik yang mengalir melalui gas, diperhatikan hanya di bawah keadaan beberapa pengaruh luaran pada gas, dipanggil nyahcas elektrik yang tidak mampan sendiri. Jika tiada voltan pada elektrod, galvanometer yang disambungkan ke litar akan menunjukkan sifar. Dengan perbezaan potensi kecil antara elektrod tiub, zarah bercas mula bergerak, dan pelepasan gas berlaku. Tetapi tidak semua ion yang terhasil mencapai elektrod. Apabila beza keupayaan antara elektrod tiub meningkat, arus dalam litar juga meningkat.

Slaid 5

Pelepasan yang tidak mampan sendiri
Pada voltan tertentu, apabila semua zarah bercas yang terbentuk dalam gas oleh pengion sesaat mencapai elektrod pada masa ini. Arus mencapai ketepuan. Ciri-ciri voltan semasa bagi nyahcas yang tidak mampan sendiri

Slaid 6

Fenomena arus elektrik yang melalui gas, bebas daripada pengion luaran, dipanggil pelepasan gas bebas dalam gas. Elektron, dipercepatkan oleh medan elektrik, berlanggar dengan ion dan molekul neutral dalam perjalanan ke anod. Tenaganya adalah berkadar dengan kekuatan medan dan laluan bebas purata elektron. Jika tenaga kinetik elektron melebihi kerja yang mesti dilakukan untuk mengionkan atom, maka apabila elektron berlanggar dengan atom, ia terion, dipanggil pengionan hentaman elektron.
Peningkatan seperti runtuhan salji dalam bilangan zarah bercas dalam gas boleh bermula di bawah pengaruh medan elektrik yang kuat. Dalam kes ini, pengion tidak lagi diperlukan.
Pelepasan diri

Slaid 7

Slaid 8

Pelepasan korona diperhatikan pada tekanan atmosfera dalam gas yang terletak dalam medan elektrik yang sangat tidak homogen (berhampiran hujung, wayar talian voltan tinggi, dll.), kawasan bercahaya yang sering menyerupai korona (sebab itu ia dipanggil korona).
Jenis pelepasan diri

Slaid 9

Nyahcas percikan - Pelepasan sekejap dalam gas yang berlaku pada kekuatan medan elektrik yang tinggi (kira-kira 3MV/m) dalam udara pada tekanan atmosfera. Nyahcas percikan, tidak seperti nyahcas korona, membawa kepada pecahan jurang udara. aplikasi: kilat, untuk menyalakan campuran mudah terbakar dalam enjin pembakaran dalaman, pemprosesan percikan elektrik logam
Jenis pelepasan diri

Slaid 10

Nyahcas arka - (arka elektrik) pelepasan dalam gas yang berlaku pada tekanan atmosfera dan perbezaan potensi kecil antara elektrod jarak rapat, tetapi kekuatan arus dalam arka elektrik mencecah puluhan ampere. Permohonan: lampu sorot, kimpalan elektrik, memotong logam refraktori.
Jenis pelepasan diri

Untuk menggunakan pratonton pembentangan, buat akaun Google dan log masuk kepadanya: https://accounts.google.com

Kapsyen slaid:

Arus elektrik terus

Arus elektrik ialah pergerakan tertib (diarahkan) zarah bercas.

Arus elektrik ialah pergerakan tertib zarah bercas. Untuk kewujudan arus elektrik, syarat berikut diperlukan: Kehadiran cas elektrik percuma dalam konduktor; Kehadiran medan elektrik luaran untuk konduktor.

Kekuatan arus adalah sama dengan nisbah cas elektrik q yang melalui keratan rentas konduktor kepada masa laluannya t. I= I - kekuatan arus (A) q- cas elektrik (C) t- masa (s) g t

Unit semasa -7

Ampere Andre Marie Dilahirkan pada 22 Januari 1775 di Polemiers berhampiran Lyon dalam sebuah keluarga bangsawan. Beliau menerima pendidikan di rumah Beliau terlibat dalam penyelidikan ke dalam hubungan antara elektrik dan kemagnetan (Ampère memanggil julat fenomena elektrodinamik ini). Seterusnya beliau mengembangkan teori kemagnetan. Ampère meninggal dunia di Marseille pada 10 Jun 1836.

Ammeter Ammeter ialah alat untuk mengukur arus. Ammeter disambungkan secara bersiri dengan peranti di mana arus diukur.

APLIKASI ARUS ELEKTRIK

Kesan biologi arus

Kesan haba arus

Kesan kimia arus elektrik pertama kali ditemui pada tahun 1800.

Kesan kimia arus

Kesan magnet arus

Kesan magnet arus

Bandingkan eksperimen yang dijalankan dalam rajah. Apakah persamaan pengalaman dan bagaimana perbezaannya? Sumber arus ialah peranti di mana beberapa jenis tenaga ditukarkan kepada tenaga elektrik. Peranti yang memisahkan caj, i.e. mewujudkan medan elektrik dipanggil sumber arus.

Bateri elektrik pertama muncul pada tahun 1799. Ia dicipta oleh ahli fizik Itali Alessandro Volta (1745 - 1827) - ahli fizik Itali, ahli kimia dan ahli fisiologi, pencipta sumber arus elektrik terus. Sumber arus pertamanya, "lajur voltan," dibina mengikut ketat dengan teori elektriknya "logam". Volta secara bergantian meletakkan beberapa dozen bulatan zink dan perak kecil di atas satu sama lain, meletakkan kertas yang dibasahkan dengan air masin di antara mereka.

Sumber arus mekanikal - tenaga mekanikal ditukar kepada tenaga elektrik. Sehingga penghujung abad ke-18, semua sumber semasa teknikal adalah berdasarkan elektrifikasi melalui geseran. Sumber yang paling berkesan ialah mesin elektrofor (cakera mesin diputar ke arah yang bertentangan. Akibat geseran berus pada cakera, cas tanda bertentangan terkumpul pada konduktor mesin) Mesin elektrofor

Sumber arus terma - tenaga dalaman ditukar kepada tenaga elektrik Termokopel Termokopel (thermocouple) - dua wayar daripada logam yang berbeza mesti dipateri pada satu hujung, kemudian titik simpang dipanaskan, kemudian arus timbul di dalamnya. Caj dipisahkan apabila simpang dipanaskan. Elemen terma digunakan dalam penderia suhu dan dalam loji kuasa geoterma sebagai penderia suhu. Termokopel

Tenaga cahaya ditukar kepada tenaga elektrik menggunakan panel solar. Bateri solar Photocell. Apabila beberapa bahan diterangi dengan cahaya, arus muncul di dalamnya tenaga cahaya ditukar kepada tenaga elektrik. Dalam peranti ini, caj dipisahkan di bawah pengaruh cahaya. Bateri solar diperbuat daripada fotosel. Ia digunakan dalam bateri solar, penderia cahaya, kalkulator dan kamera video. Photocell

Penjana elektromekanikal. Caj diasingkan dengan melakukan kerja mekanikal. Digunakan untuk pengeluaran elektrik industri. Penjana elektromekanikal Penjana (dari penjana Latin - pengilang) ialah peranti, radas atau mesin yang menghasilkan sebarang produk.

nasi. 1 Rajah. 2 Rajah. 3 Apakah sumber semasa yang anda lihat dalam gambar?

Reka bentuk sel galvanik Sel galvanik ialah sumber arus kimia di mana tenaga elektrik dijana hasil daripada penukaran langsung tenaga kimia melalui tindak balas pengurangan pengoksidaan.

Bateri boleh dibuat daripada beberapa sel galvanik.

Bateri (dari Latin accumulator - collector) ialah peranti untuk menyimpan tenaga untuk tujuan penggunaannya yang seterusnya.

Sumber semasa Kaedah pengasingan cas Aplikasi Fotosel Tindakan cahaya Bateri solar Termoelemen Pemanasan simpang Pengukuran suhu Penjana elektromekanikal Menjalankan kerja mekanikal Penghasilan elektrik industri. tenaga Sel galvanik Tindak balas kimia Lampu suluh, radio Bateri Tindak balas kimia Kereta Pengelasan sumber semasa

Apakah yang dipanggil arus elektrik? (Arus elektrik ialah pergerakan teratur zarah bercas.) 2. Apakah yang boleh menyebabkan zarah bercas bergerak dengan teratur? (Medan elektrik.) 3. Bagaimanakah medan elektrik boleh dicipta? (Dengan bantuan elektrifikasi.) 4. Bolehkah percikan yang dihasilkan dalam mesin elektrofor dipanggil arus elektrik? (Ya, kerana terdapat pergerakan tertib jangka pendek bagi zarah bercas?) Membetulkan bahan. Soalan:

5. Apakah kutub positif dan kutub negatif sumber semasa? 6. Apakah sumber semasa yang anda tahu? 7. Adakah arus elektrik berlaku apabila bebola logam bercas dibumikan? 8. Adakah zarah bercas bergerak dalam konduktor apabila arus mengalir melaluinya? 9. Jika anda mengambil sebiji kentang atau epal dan melekatkan plat kuprum dan zink ke dalamnya. Kemudian sambungkan mentol lampu 1.5V ke plat ini. Apa yang akan kamu lakukan? Membetulkan bahan. Soalan:

Kami menyelesaikan masalah 5.2 di dalam kelas Halaman 27

Untuk eksperimen, anda memerlukan: Tuala kertas tahan lama; kerajang makanan; gunting; syiling tembaga; garam; air; dua wayar tembaga terlindung; mentol lampu kecil (1.5 V). Tindakan anda: Larutkan sedikit garam dalam air; Potong tuala kertas dan kerajang dengan berhati-hati menjadi segi empat sama besar sedikit daripada syiling; Rendam petak kertas dalam air masin; Letakkan timbunan di atas satu sama lain: syiling tembaga, sekeping foil, syiling lain, dan seterusnya beberapa kali. Perlu ada kertas di atas timbunan dan syiling di bahagian bawah. Luncurkan hujung terlindung satu wayar di bawah tindanan, dan sambungkan hujung satu lagi ke mentol lampu. Letakkan satu hujung wayar kedua di atas timbunan, dan juga sambungkan satu lagi ke mentol lampu. Apa yang berlaku? Projek rumah. Buat bateri.

Sumber dan kesusasteraan yang digunakan: Kabardin O.F. Fizik, gred 8 M.: Prosveshchenie, 2014. Tomilin A.N. Cerita pasal elektrik. http://ru.wikipedia.org http:// www.disel.r u http:// www.fizika.ru http:// www.edu.doal.ru http:// schools.mari-el.ru http :// www.iro.yar.ru Kerja Rumah: § 5,6,7 muka surat 27, tugasan No. 5.1; Projek rumah. Buat bateri (arahan diberikan kepada setiap pelajar).

Projek arus elektrik pelajar gred 8 Institusi Pendidikan Perbandaran "Sekolah Menengah No. 4", Kimry Ilya Ustinova 201 4-2015

Arus elektrik ialah pergerakan tertib (diarahkan) zarah bercas.

Kekuatan arus adalah sama dengan nisbah cas elektrik q yang melalui keratan rentas konduktor kepada masa laluannya t. I= I - kekuatan arus (A) q- cas elektrik (C) t- masa (s) g t

Unit ukuran kekuatan arus Unit kekuatan arus ialah kekuatan arus di mana bahagian konduktor selari sepanjang 1 m berinteraksi dengan daya 2∙10 -7 N (0.0000002 N). Unit ini dipanggil AMPERE (A). -7

Ampere Andre Marie Dilahirkan pada 22 Januari 1775 di Polemiers berhampiran Lyon dalam sebuah keluarga bangsawan. Beliau menerima pendidikan di rumah Beliau terlibat dalam penyelidikan ke dalam hubungan antara elektrik dan kemagnetan (Ampère memanggil julat fenomena elektrodinamik ini). Seterusnya beliau mengembangkan teori kemagnetan. Ampère meninggal dunia di Marseille pada 10 Jun 1836.

Ammeter Ammeter ialah alat untuk mengukur arus. Ammeter disambungkan secara bersiri dengan peranti di mana arus diukur.

Ukuran semasa Litar elektrik Rajah litar elektrik

Voltan ialah kuantiti fizik yang menunjukkan berapa banyak kerja yang dilakukan oleh medan elektrik apabila menggerakkan satu unit cas positif dari satu titik ke titik yang lain. A q U=

Unit ukuran ialah voltan elektrik di hujung konduktor di mana kerja yang dilakukan untuk menggerakkan cas elektrik 1 C sepanjang konduktor ini adalah bersamaan dengan 1 J. Unit ini dipanggil VOLT (V)

Alessandro Volta ialah seorang ahli fizik, ahli kimia dan fisiologi Itali, salah seorang pengasas doktrin elektrik. Alessandro Volta dilahirkan pada tahun 1745, anak keempat dalam keluarga. Pada tahun 1801 beliau menerima gelaran kiraan dan senator daripada Napoleon. Volta meninggal dunia di Como pada 5 Mac 1827.

Voltmeter Voltmeter ialah alat untuk mengukur voltan elektrik. Voltmeter disambungkan kepada litar selari dengan bahagian litar antara hujung yang voltan diukur.

Pengukuran voltan Gambarajah litar elektrik Litar elektrik

Rintangan elektrik Rintangan adalah berkadar terus dengan panjang konduktor, berkadar songsang dengan luas keratan rentasnya dan bergantung kepada bahan konduktor. R = ρ ℓ S R- rintangan ρ - kerintangan ℓ - panjang konduktor S - luas keratan rentas

Punca rintangan adalah interaksi elektron yang bergerak dengan ion kekisi kristal.

Unit rintangan diambil sebagai 1 ohm. rintangan konduktor sedemikian di mana, pada voltan pada hujung 1 volt, kekuatan semasa adalah sama dengan 1 ampere.

Ohm Georg OM (Ohm) Georg Simon (16 Mac 1787, Erlangen - 6 Julai 1854, Munich), ahli fizik Jerman, pengarang salah satu undang-undang asas, Ohm mula menyelidik elektrik. Pada tahun 1852, Ohm menerima jawatan profesor penuh. Ohm meninggal dunia pada 6 Julai 1854. Pada tahun 1881, di kongres kejuruteraan elektrik di Paris, saintis sebulat suara meluluskan nama unit rintangan - 1 Ohm.

Hukum Ohm Kekuatan arus dalam bahagian litar adalah berkadar terus dengan voltan di hujung bahagian ini dan berkadar songsang dengan rintangannya. Saya = u R

Menentukan rintangan konduktor R=U:I Mengukur arus dan voltan Rajah litar elektrik

APLIKASI ARUS ELEKTRIK

Slaid 1

Rancangan kuliah 1. Konsep arus pengaliran. Vektor semasa dan kekuatan semasa. 2. Bentuk pembezaan hukum Ohm. 3. Sambungan bersiri dan selari konduktor. 4. Sebab kemunculan medan elektrik dalam konduktor, makna fizikal konsep daya luar. 5. Terbitan hukum Ohm bagi keseluruhan litar. 6. Peraturan pertama dan kedua Kirchhoff. 7. Hubungi beza keupayaan. Fenomena termoelektrik. 8. Arus elektrik dalam pelbagai persekitaran. 9. Arus dalam cecair. Elektrolisis. undang-undang Faraday.

Slaid 2


Arus elektrik ialah pergerakan teratur cas elektrik. Pembawa arus boleh menjadi elektron, ion, dan zarah bercas. Sekiranya medan elektrik dicipta dalam konduktor, maka cas elektrik percuma di dalamnya akan mula bergerak - arus muncul, dipanggil arus konduksi. Jika jasad bercas bergerak di angkasa, maka arus itu dipanggil perolakan. 1. Konsep arus pengaliran. Vektor semasa dan kekuatan semasa

Slaid 3


Arah arus biasanya diambil sebagai arah pergerakan cas positif. Untuk kejadian dan kewujudan arus adalah perlu: 1. Kehadiran zarah bercas bebas; 2.kehadiran medan elektrik dalam konduktor. Ciri utama arus ialah kekuatan semasa, yang sama dengan jumlah cas yang melalui keratan rentas konduktor dalam 1 saat. Di mana q ialah jumlah caj; t – caj masa transit; Kekuatan semasa ialah kuantiti skalar.

Slaid 4


Arus elektrik di atas permukaan konduktor boleh diagihkan secara tidak sekata, jadi dalam beberapa kes konsep ketumpatan arus digunakan. Ketumpatan arus purata adalah sama dengan nisbah kekuatan semasa kepada luas keratan rentas konduktor. Di mana j ialah perubahan arus; S – perubahan kawasan.

Slaid 5


Ketumpatan Semasa

Slaid 6


Pada tahun 1826, ahli fizik Jerman Ohm secara eksperimen menetapkan bahawa kekuatan arus J dalam konduktor adalah berkadar terus dengan voltan U di antara hujungnya dengan k ialah pekali perkadaran, dipanggil kekonduksian elektrik atau kekonduksian; [k] = [Sm] (Siemens). Kuantiti itu dipanggil rintangan elektrik konduktor. Hukum Ohm bagi keratan litar elektrik yang tidak mengandungi punca arus 2. Bentuk pembezaan hukum Ohm

Slaid 7


Kami menyatakan daripada formula ini R Rintangan elektrik bergantung kepada bentuk, saiz dan bahan konduktor. Rintangan konduktor adalah berkadar terus dengan panjangnya l dan berkadar songsang dengan luas keratan rentasnya S Di mana  mencirikan bahan dari mana konduktor dibuat dan dipanggil kerintangan konduktor.

Slaid 8


Mari kita nyatakan : Rintangan konduktor bergantung pada suhu. Apabila suhu meningkat, rintangan bertambah di manaR0 ialah rintangan konduktor pada 0С; t – suhu; – pekali suhu rintangan (untuk logam  0.04 deg-1). Formula ini juga sah untuk kerintangan Di mana0 ialah kerintangan konduktor pada 0С.

Slaid 9


Pada suhu rendah (

Slaid 10


Mari kita susun semula istilah ungkapan Di mana I/S=j – ketumpatan arus; 1/= – kekonduksian khusus bahan konduktor; U/l=E – kekuatan medan elektrik dalam konduktor. Hukum Ohm dalam bentuk pembezaan.

Slaid 11


Hukum Ohm untuk bahagian homogen rantai. Bentuk pembezaan hukum Ohm.

Slaid 12

3. Sambungan siri dan selari konduktor

Sambungan siri konduktor I=const (mengikut undang-undang pemuliharaan cas); U=U1+U2 Rtot=R1+R2+R3 Rtot=Ri R=N*R1 (Untuk N konduktor serupa) R1 R2 R3

Slaid 13


Sambungan selari konduktor U=const I=I1+I2+I3 U1=U2=U R1 R2 R3 Untuk N konduktor yang serupa

Slaid 14


4. Sebab kemunculan arus elektrik dalam konduktor. Pengertian fizikal konsep daya luar Untuk mengekalkan arus malar dalam litar, adalah perlu untuk memisahkan cas positif dan negatif dalam sumber arus untuk ini, daya asal bukan elektrik, dipanggil daya luaran, mesti bertindak pada caj percuma. Disebabkan oleh medan yang dicipta oleh daya luaran, cas elektrik bergerak di dalam sumber arus melawan daya medan elektrostatik.

Slaid 15


Disebabkan ini, perbezaan potensi dikekalkan pada hujung litar luaran dan arus elektrik yang berterusan mengalir dalam litar. Daya luar menyebabkan pemisahan cas yang tidak serupa dan mengekalkan beza keupayaan pada hujung konduktor. Medan elektrik tambahan daya luaran dalam konduktor dicipta oleh sumber semasa (sel galvanik, bateri, penjana elektrik).

Slaid 16


EMF sumber arus Kuantiti fizik yang sama dengan kerja daya luar untuk menggerakkan satu cas positif antara kutub punca dipanggil daya gerak elektrik punca arus (EMF).

Slaid 17


Hukum Ohm untuk bahagian tidak seragam litar

Slaid 18

5. Terbitan hukum Ohm bagi litar elektrik tertutup

Biarkan litar elektrik tertutup terdiri daripada sumber arus dengan , dengan rintangan dalam r dan bahagian luar dengan rintangan R. R ialah rintangan luar; r - rintangan dalaman. di manakah voltan merentasi rintangan luaran; A – kerja pada cas bergerak q di dalam sumber arus, iaitu kerja pada rintangan dalaman.

Slaid 19


Kemudian sejak, kita menulis semula ungkapan untuk : , Oleh kerana mengikut hukum Ohm untuk litar elektrik tertutup ( = IR) IR dan Ir ialah penurunan voltan pada bahagian luar dan dalam litar,

Slaid 20


Itulah hukum Ohm untuk litar elektrik tertutup Dalam litar elektrik tertutup, daya gerak elektrik punca arus adalah sama dengan jumlah penurunan voltan dalam semua bahagian litar.

Slaid 21


6. Peraturan pertama dan kedua Kirchhoff Peraturan Kirchhoff pertama ialah syarat untuk arus malar dalam litar. Jumlah algebra bagi kekuatan semasa dalam nod bercabang adalah sama dengan sifar dengan n ialah bilangan konduktor; Ii – arus dalam konduktor. Arus yang menghampiri nod dianggap positif, dan arus yang meninggalkan nod dianggap negatif. Untuk nod A, peraturan Kirchhoff pertama akan ditulis:

Slaid 22


Peraturan pertama Kirchhoff Nod dalam litar elektrik ialah titik di mana sekurang-kurangnya tiga konduktor bertumpu. Jumlah arus yang menumpu pada nod adalah sama dengan sifar - peraturan pertama Kirchhoff. Peraturan pertama Kirchhoff adalah akibat daripada undang-undang pemuliharaan cas - cas elektrik tidak boleh terkumpul dalam nod.

Slaid 23


Peraturan kedua Kirchhoff Peraturan kedua Kirchhoff adalah akibat daripada undang-undang pemuliharaan tenaga. Dalam mana-mana litar tertutup litar elektrik bercabang, jumlah algebra Ii bagi rintangan Ri bahagian yang sepadan bagi litar ini adalah sama dengan jumlah emf i yang digunakan di dalamnya

Slaid 24


Peraturan kedua Kirchhoff

Slaid 25


Untuk membuat persamaan, anda perlu memilih arah traversal (mengikut arah jam atau lawan jam). Semua arus yang bertepatan dalam arah dengan pintasan litar dianggap positif. EMF sumber arus dianggap positif jika mereka mencipta arus yang diarahkan ke arah memintas litar. Jadi, sebagai contoh, peraturan Kirchhoff untuk bahagian I, II, III I I I1r1 + I1R1 + I2r2 + I2R2 = – 1 –2 II–I2r2 – I2R2 + I3r3 + I3R3= 2 + 3 IIII1r1 + I1R1. + I3R3 = – 1 + 3 Berdasarkan persamaan ini, litar dikira.

Slaid 26


7. Hubungi beza keupayaan. Fenomena termoelektrik Elektron, yang mempunyai tenaga kinetik terbesar, boleh terbang keluar dari logam ke ruang sekeliling. Hasil daripada pelepasan elektron, "awan elektron" terbentuk. Terdapat keseimbangan dinamik antara gas elektron dalam logam dan "awan elektron". Fungsi kerja elektron ialah kerja yang mesti dilakukan untuk mengeluarkan elektron daripada logam ke ruang tanpa udara. Permukaan logam adalah lapisan berganda elektrik, serupa dengan kapasitor yang sangat nipis.

Slaid 27


Perbezaan potensi antara plat kapasitor bergantung kepada fungsi kerja elektron. Di manakah cas elektron;  – beza potensi sentuhan antara logam dan persekitaran; A – fungsi kerja (elektron-volt – E-V). Fungsi kerja bergantung kepada sifat kimia logam dan keadaan permukaannya (pencemaran, kelembapan).

Slaid 28


Undang-undang Volta: 1. Apabila dua konduktor yang diperbuat daripada logam yang berbeza disambungkan, perbezaan potensi sentuhan timbul di antara mereka, yang hanya bergantung pada komposisi kimia dan suhu. 2. Beza keupayaan antara hujung litar yang terdiri daripada konduktor logam yang disambung secara bersiri, terletak pada suhu yang sama, tidak bergantung pada komposisi kimia konduktor perantaraan. Ia sama dengan beza keupayaan sentuhan yang timbul apabila konduktor paling luar disambungkan secara langsung.

Slaid 29


Mari kita pertimbangkan litar tertutup yang terdiri daripada dua konduktor logam 1 dan 2. Emf yang digunakan untuk litar ini adalah sama dengan jumlah algebra semua lompatan berpotensi. Jika suhu lapisan adalah sama, maka =0. Jika suhu lapisan berbeza, sebagai contoh, maka Di mana  ialah pemalar yang mencirikan sifat sentuhan dua logam. Dalam kes ini, daya thermoelectromotive muncul dalam litar tertutup, berkadar terus dengan perbezaan suhu antara kedua-dua lapisan.

Slaid 30


Fenomena termoelektrik dalam logam digunakan secara meluas untuk mengukur suhu. Untuk ini, thermoelements atau thermocouples digunakan, iaitu dua wayar yang diperbuat daripada pelbagai logam dan aloi. Hujung wayar ini dipateri. Satu simpang diletakkan dalam medium yang suhunya T1 perlu diukur, dan simpang kedua diletakkan dalam medium dengan suhu yang diketahui malar. Termokopel mempunyai beberapa kelebihan berbanding termometer konvensional: ia membolehkan anda mengukur suhu dalam julat luas dari puluhan hingga ribuan darjah skala mutlak.

Slaid 31


Gas dalam keadaan normal ialah dielektrik R => ∞, terdiri daripada atom dan molekul neutral elektrik. Apabila gas diionkan, pembawa arus elektrik (cas positif) muncul. Arus elektrik dalam gas dipanggil nyahcas gas. Untuk menjalankan pelepasan gas, mesti ada medan elektrik atau magnet pada tiub dengan gas terion.

Slaid 32


Pengionan gas ialah perpecahan atom neutral kepada ion positif dan elektron di bawah pengaruh pengion (pengaruh luar - pemanasan kuat, ultraungu dan sinar-x, sinaran radioaktif, pengeboman atom gas (molekul) oleh elektron atau ion cepat ). Atom elektron ion neutral

Slaid 33


Ukuran proses pengionan ialah keamatan pengionan, diukur dengan bilangan pasangan zarah bercas bertentangan yang muncul dalam satu unit isipadu gas dalam tempoh masa unit. Pengionan kesan ialah pemisahan satu atau lebih elektron daripada atom (molekul), yang disebabkan oleh perlanggaran elektron atau ion yang dipercepatkan oleh medan elektrik dalam pelepasan dengan atom atau molekul gas.

Slaid 34


Penggabungan semula ialah penyambungan elektron dengan ion untuk membentuk atom neutral. Jika tindakan pengion berhenti, gas sekali lagi menjadi dialektik. ion elektron

Slaid 35


1. Nyahcas gas yang tidak mampan sendiri ialah nyahcas yang wujud hanya di bawah pengaruh pengion luaran. Ciri-ciri voltan semasa nyahcas gas: apabila U meningkat, bilangan zarah bercas yang mencapai elektrod bertambah dan arus meningkat kepada I = Ik, di mana semua zarah bercas mencapai elektrod. Dalam kes ini, U=Uk arus tepu Di mana e ialah cas asas; N0 ialah bilangan maksimum pasangan ion monovalen yang terbentuk dalam isipadu gas dalam 1 s.

Slaid 36


2. Pelepasan gas mampan sendiri – pelepasan dalam gas yang berterusan selepas pengion luaran berhenti beroperasi. Dikekalkan dan dibangunkan kerana pengionan kesan. Nyahcas gas yang tidak mampan menjadi bebas pada Uз – voltan pencucuhan. Proses peralihan sedemikian dipanggil pecahan elektrik gas. Disana ada:

Slaid 37


Pelepasan korona – berlaku pada tekanan tinggi dan dalam medan yang tidak homogen secara mendadak dengan lengkungan permukaan yang besar, digunakan dalam pembasmian kuman benih pertanian. Nyahcas cahaya – berlaku pada tekanan rendah, digunakan dalam tiub cahaya gas dan laser gas. Nyahcas percikan - pada P = Ratm dan pada medan elektrik yang besar - kilat (arus sehingga beberapa ribu Amperes, panjang - beberapa kilometer). Nyahcas arka - berlaku di antara elektrod jarak rapat, (T = 3000 °C - pada tekanan atmosfera. Digunakan sebagai sumber cahaya dalam lampu sorot berkuasa, dalam peralatan unjuran.

Slaid 38


Plasma ialah keadaan pengagregatan khas sesuatu bahan, dicirikan oleh tahap pengionan yang tinggi bagi zarahnya. Plasma dibahagikan kepada: – terion lemah ( – pecahan peratus – lapisan atas atmosfera, ionosfera); – separa terion (beberapa%); – terion sepenuhnya (matahari, bintang panas, beberapa awan antara bintang). Plasma buatan digunakan dalam lampu nyahcas gas, sumber plasma tenaga elektrik, dan penjana magnetodinamik.

Slaid 39


Fenomena pelepasan: 1. Pelepasan fotoelektron - pelepasan elektron dari permukaan logam dalam vakum di bawah pengaruh cahaya. 2. Pembebasan termionik - pelepasan elektron oleh badan pepejal atau cecair apabila ia dipanaskan. 3. Pembebasan elektron sekunder - aliran balas elektron dari permukaan yang dibombardir oleh elektron dalam vakum. Peranti berdasarkan fenomena pelepasan termionik dipanggil tiub elektron.

Slaid 40


Dalam pepejal, elektron berinteraksi bukan sahaja dengan atomnya sendiri, tetapi juga dengan atom lain kekisi kristal, dan tahap tenaga atom dipecah untuk membentuk jalur tenaga. Tenaga elektron ini mungkin terletak dalam kawasan berlorek yang dipanggil jalur tenaga yang dibenarkan. Tahap diskret dipisahkan oleh kawasan nilai tenaga terlarang - zon larangan (lebarnya sepadan dengan lebar zon larangan). Perbezaan dalam sifat elektrik pelbagai jenis pepejal dijelaskan oleh: 1) lebar jurang tenaga; 2) pengisian berbeza jalur tenaga dibenarkan dengan elektron

Slaid 41


Banyak cecair mengalirkan elektrik dengan sangat teruk (air suling, gliserin, minyak tanah, dll.). Larutan akueus garam, asid dan alkali mengalirkan elektrik dengan baik. Elektrolisis ialah laluan arus melalui cecair, menyebabkan pembebasan bahan-bahan yang membentuk elektrolit pada elektrod. Elektrolit adalah bahan dengan kekonduksian ionik. Kekonduksian ionik ialah pergerakan tertib ion di bawah pengaruh medan elektrik. Ion ialah atom atau molekul yang telah kehilangan atau memperoleh satu atau lebih elektron. Ion positif ialah kation, ion negatif ialah anion.

Slaid 42


Medan elektrik dicipta dalam cecair oleh elektrod (“+” – anod, “–” – katod). Ion positif (kation) bergerak ke arah katod, ion negatif bergerak ke arah anod. Penampilan ion dalam elektrolit dijelaskan oleh pemisahan elektrik - perpecahan molekul bahan larut menjadi ion positif dan negatif akibat interaksi dengan pelarut (Na+Cl-; H+Cl-; K+I-.. .). Darjah penceraian α ialah bilangan molekul n0 tercerai menjadi ion kepada jumlah molekul n0 Semasa pergerakan terma ion, proses penyatuan semula ion, yang dipanggil penggabungan semula, juga berlaku.

Slaid 43


Undang-undang M. Faraday (1834). 1. Jisim bahan yang dibebaskan pada elektrod adalah berkadar terus dengan cas elektrik q yang melalui elektrolit atau Di mana k ialah setara elektrokimia bagi bahan itu; sama dengan jisim bahan yang dibebaskan apabila sejumlah unit elektrik melalui elektrolit. Di mana I ialah arus terus yang melalui elektrolit.

Slaid 46


TERIMA KASIH KERANA MEMBERI PERHATIAN

Lihat semua slaid