Меню

Постоянный электрический ток конспекты

ИНФОФИЗ — мой мир.

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

Весь мир в твоих руках — все будет так, как ты захочешь

  • Главная
  • Мир физики
    • Физика в формулах
    • Теоретические сведения
    • Физический юмор
    • Физика вокруг нас
    • Физика студентам
      • Для рефератов
      • Экзамены
      • Лекции по физике
      • Естествознание
  • Мир астрономии
    • Солнечная система
    • Космонавтика
    • Новости астрономии
    • Лекции по астрономии
    • Законы и формулы — кратко
  • Мир психологии
    • Физика и психология
    • Психологическая разгрузка
    • Воспитание и педагогика
    • Новости психологии и педагогики
    • Есть что почитать
  • Мир технологий
    • World Wide Web
    • Информатика для студентов
      • 1 курс
      • 2 курс
    • Программное обеспечение компьютерных сетей
      • Мои лекции
      • Для студентов ДО
      • Методические материалы
  • Физика школьникам
  • Физика студентам
  • Астрономия
  • Информатика
  • ПОКС
  • Арх ЭВМ и ВС
  • Методические материалы
  • Медиа-файлы
  • Тестирование

Как сказал.

Вопросы к экзамену

Для всех групп технического профиля

Урок 27. Лекция 27-1. Электрический ток, его характеристики. Сопротивление. Закон Ома.

Проводники отличаются от диэлектриков тем, что в них есть свободные заряды, которые могут перемещаться по всему объему проводника.

Если изолированный проводник поместить в электрическое поле , то на свободные заряды qв проводнике будет действовать сила . В результате в проводнике возникает кратковременное перемещение свободных зарядов. Этот процесс закончится тогда, когда собственное электрическое поле зарядов, возникших на поверхности проводника, не скомпенсирует полностью внешнее поле. Результирующее электростатическое поле внутри проводника равно нулю.

Однако, в проводниках может при определенных условиях возникнуть непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда. Такое движение называется электрическим током.

Электрический ток – упорядоченное движение заряженных частиц.

За направление электрического тока принято направление движения положительных свободных зарядов.

В металлах носителями зарядов являются электроны — отрицательно заряженные частицы, поэтому электрический ток в металлах всегда направлен против дижения электронов.

Количественной мерой электрического тока служит сила тока I.

Сила тока – скалярная физическая величина, равная отношению заряда q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени t, к этому интервалу времени:

Сила тока численно равна количеству зарядов, прошедших через поперечное сечение проводника за 1 секунду.

Упорядоченное движение электронов в металлическом проводнике
I — сила тока, S – площадь поперечного сечения проводника, – электрическое поле.

Единица измерения силы тока в Международной системе единиц СИ ампер [А].

Прибор для измерения силы тока называется амперметр.

Амперметр включается последовательно в разрыв электрической цепи, чтобы через него проходил весь измеряемый ток.

На схемах электрических цепей амперметр обозначается .

Амперметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RA. Внутреннее сопротивление амперметра должно быть достаточно малым по сравнению с полным сопротивлением всей цепи.

Если сила тока и его направление не изменяются со временем, то такой ток называется постоянным .

Кратковременный ток в проводнике можно получить, если соединить этим проводником два заряженных проводящих тела, которые имеют различный потенциал. Ток в проводнике исчезнет, когда потенциал тел станет одинаковым. Для существования электрического тока в проводнике необходимо создать в нем и длительное время поддерживать электрическое поле.

Условия существования электического тока:

1.Наличие свободных зарядов внутри проводника,

2. Наличие разности потенциалов на концах проводника (создание электрического поля внутри проводника)

Электрический ток – это упорядоченное движение заряженных частиц, которое создается электрическим полём, а оно при этом совершает работу. Работа токаэто работа сил электрического поля, создающего электрический ток.

Постоянный электрический ток может быть создан только в замкнутой цепи, в которой свободные носители заряда циркулируют по замкнутым траекториям. При перемещении электрического заряда в электростатическом поле по замкнутой траектории, работа электрических сил равна нулю. Поэтому для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. При перемещении единичного положительного заряда по некоторому участку цепи работу совершают как электростатические (кулоновские), так и сторонние силы.

Работа электростатических сил при перемещении единичного заряда равна разности потенциалов Δφ12 = φ1 – φ2 между начальной (1) и конечной (2) точками неоднородного участка. Величину U 12 принято называть напряжением на участке цепи 1–2.

Напряжениеэто физическая величина, характеризующая действие электрического поля на заряженные частицы, численно равно работе электрического поля по перемещению заряда из точки с потенциалом φ1 в точку с потенциалом φ2.


В случае однородного участка напряжение равно разности потенциалов: U 12 = φ 1 – φ 2

Единица измерения напряжения в Международной системе единиц СИ вольт [В].

Прибор для измерения напряжения называется вольтметр.


Вольтметр предназначен для измерения разности потенциалов, приложенной к его клеммам. Он подключается параллельно участку цепи, на котором производится измерение разности потенциалов.

На схемах электрических цепей амперметр обозначается .

Любой вольтметр обладает некоторым внутренним сопротивлением RB. Для того, чтобы вольтметр не вносил заметного перераспределения токов при подключении к измеряемой цепи, его внутреннее сопротивление должно быть велико по сравнению с сопротивлением того участка цепи, к которому он подключен. Поскольку внутри вольтметра не действуют сторонние силы, разность потенциалов на его клеммах совпадает по определению с напряжением. Поэтому можно говорить, что вольтметр измеряет напряжение.

Аналогично тому, как трение в механике препятствует движению, сопротивление проводника создает противодействие направленному движению зарядов и определяет превращение электрической энергии во внутреннюю энергию проводника. Причина сопротивления: столкновение свободно движущихся зарядов с ионами кристаллической решетки.

Величина, характеризующая противодействие электрическому току в проводнике, которое обусловлено внутренним строением проводника и хаотическим движением его частиц, называется электрическим сопротивлением проводника.

В СИ единицей электрического сопротивления проводников служит ом [Ом]. Сопротивлением в 1 Ом обладает такой участок цепи, в котором при напряжении 1 В возникает ток силой 1 А.

Электрическое сопротивление проводника зависит от размеров и формы проводника и от материала, из которого изготовлен проводник.

S – площадь поперечного сечения проводника
l – длина проводника
ρ – удельное сопротивление проводника.

Сопротивление проводника прямо пропорционально его длине и обратно пропорционально площади его поперечного сечения.

Величину ρ, характеризующую зависимость сопротивления проводника от материала, из которого он сделан, и от внешних условий, называют удельным сопротивлением проводника. Оно численно равно сопротивлению проводника длиной 1 м и площадью сечения 1 мм 2 , изготовленного из данного вещества. Единица удельного сопротивления в СИ [1 Ом*м = 1 Ом*мм 2 /м]

Сопротивление проводника зависит и от его состояния, а именно от температуры.

Эта зависимость выражается формулой или

α – температурный коэффициент сопротивления. Для всех чистых металлов .

При нагревании чистых металлов их сопротивление увеличивается, а при охлаждении – уменьшается.

Закон Ома для участка цепи.

Немецкий физик Г. Ом в 1826 году экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному металлическому проводнику (то есть проводнику, в котором не действуют сторонние силы), пропорциональна напряжению U на концах проводника:

Читайте также:  Зависимость силы тока от напряжения электрическое сопротивление проводников 8 класс тест ответы

Это соотношение выражает закон Ома для однородного участка цепи: сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника.

Проводник, обладающий электрическим сопротивлением, называется резистором.

Проводники, подчиняющиеся закону Ома, называются линейными.

Графическая зависимость силы тока I от напряжения U называется вольт-амперная характеристика (сокращенно ВАХ). Она изображается прямой линией, проходящей через начало координат.

По вольт-амперной характеристике проводника можно судить о его сопротивлении: чем больше угол наклона графика к оси напряжения, тем меньше сопротивление проводника.

Источник

Блог преподавателя физики Цырендылыковой Н.Б.

Поиск

Цырендылыкова Намжилма Батожаргаловна

Преподаватель физики. Педагогический стаж 28 лет.

Ссылки

Скачать

Мультимедиа

Курс лекций по теме: Постоянный электрический ток

Структура лекционного занятия представляет устную актуализацию знаний студентов в начале лекции и краткую устную диагностику в конце; теоретический блок — лекционный курс по данной теме с применением опорной схемы, мультимедийной презентации, видеофрагментов, облегчающих восприятие информации.

Технологическая карта занятия

Дисциплина физика Группа ТА -11

Ф.И.О. Цырендылыкова Н.Б. Номер занятия – 44

Тема занятия. Постоянный электрический ток

Форма (вид) занятия: лекция

Тип занятия: урок изучения новой темы

Цели занятия:

Дидактические: обобщение и углубление знаний студентов об электрическом токе, о направлении и условиях существования тока, о действиях тока, о силе тока, об электрическом напряжении, сопротивлении, удельном сопротивлении, о законе Ома для участка цепи (вольт-амперная характеристика)

Воспитательные: воспитание профессионально значимых качеств: самостоятельности, ответственности, точности, творческой инициативы

Развивающие: развитие интеллектуальных умений у будущих специалистов: аналитических, проектировочных, конструктивных. Методические: применение методики организации лекционного занятия, информационно-коммуникативных технологий

Перечень общих и профессиональных компетенций, приобретенных студентами в ходе занятия:

· владение креативными навыками: применение знаний в жизни, владение приемами решений учебно-познавательных проблем, действий в нестандартных ситуациях;

· умение отличать факты от домыслов, использование вероятностных, статистических и иных методов познания;

· наличие информационной культурой, анализ и оценка информации;

· проведение анализа информации по данной теме занятия

Межпредметная связь: математика, химия, электротехника

Внутрипредметная связь: темы «Электрический ток в различных средах», «Явления электромагнитной индукции», «Переменный ток»

Оборудования: компьютерное обеспечение, презентации, раздаточный материал, видеофрагменты

Литература:

Основная: 1.Физика 10 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений / О.Ф. Кабардин, В.А. Орлов, Э.Е.Эвенчмк и др.: Под. Ред.А.А.Пинского. – 7-е изд. – М.: Просвешение, 2003. – 415 с.

Дополнительная:

1.Физика 10 класс: Учеб. для общеобразоват. учреждений / И.К.Кикоин, А.К Кикоин: Под. Ред. И.К.Кикоин,. – 6-е изд. – М.: Просвешение, 2003. – 215 с.

Источник

Постоянный ток — общие понятия, определение, единица измерения, обозначение, параметры

Постоянный токПостоянный ток — электрический ток, не изменяющийся по времени и по направлению. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. В том случае, если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, направление его считают противоположным направлению движения частиц.

Строго говоря, под «постоянным электрическим током» следовало бы понимать «электрический ток постоянный по величине», соответственно математическому понятию «постоянная величина». Но в электротехнику этот термин был введен в значении «электрического тока, постоянного по направлению и практически постоянного по величине».

Под «практически постоянным по величине электрическим током» понимают ток, изменения которого во времени столь незначительны по величине, что при рассмотрении явлений в электрической цепи, по которой проходит такой электрический ток, этими изменениями вполне можно пренебречь, а следовательно, можно не учитывать ни индуктивности, ни емкости электрической цепи.

Наиболее распространенные источники постоянного тока — гальванические элементы, аккумуляторы, генераторы постоянного тока и выпрямительные установки.

Электрическая цепь

В электротехнике для получения постоянного тока используют контактные явления, химические процессы (первичные элементы и аккумуляторы), электромагнитное наведение (электромашинные генераторы). Широко применяется также выпрямление переменного тока или напряжения.

Из всех источников э. д. с. химические и термоэлектрические источники, а также так называемые униполярные машины являются идеальными источниками постоянного тока. Остальные устройства дают пульсирующий ток, который при помощи специальных устройств в большей или меньшей мере сглаживается, лишь приближаясь к идеальному постоянному току.

Постоянный ток

Для количественной оценки тока в электрической цепи служит понятие силы тока.

Сила тока — это количество электричества Q, протекающее через поперечное сечение проводника в единицу времени.

Если за время I через поперечное сечение проводника переместилось количество электричества Q, то сила тока I=Q/ t

Единица измерения силы тока — ампер (А).

Плотность тока — это отношение силы тока I к площади поперечного сечения F проводника — I/F. (12)

Единица измерения плотности тока — ампер на квадратный миллиметр (А/мм 2 ).

В замкнутой электрической цепи постоянный ток возникает под действием источника электрической энергии, который создает и поддерживает на своих зажимах разность потенциалов, измеряемую в вольтах (В).

Зависимость между разностью потенциалов (напряжением) на зажимах электрической цепи, сопротивлением и током в цепи выражается законом Ома . Согласно этому закону для участка однородной цепи сила тока прямо пропорциональна значению приложенного напряжения и обратно пропорциональна сопротивлению I = U/R ,

где I — сила тока. A, U— напряжение на зажимах цепи В, R — сопротивление, Ом

Это самый важный электротехнический закон. Подробнее о нем смотрите здесь: Закон Ома для участка цепи

Работу, совершаемую электрическим током в единицу времени (секунду), называют мощностью и обозначают буквой Р. Эта величина характеризует интенсивность совершаемой током работы.

Мощность P=W/t= UI

Единица измерения мощности — ватт (Вт).

Выражение мощности электрического тока можно преобразовать, заменив на основании закона Ома напряжение U произведением IR. В результате получим три выражения мощности электрического тока P = UI= I 2 R= U 2 /R

Большое практическое значение имеет то, что одну и ту же мощность электрического тока можно получить при низком напряжении и большой силе тока или при высоком напряжении и малой силе тока. Этот принцип используют при передаче электрической энергии на расстояния.

Ток, протекая по проводнику, выделяет теплоту и нагревает его. Количество теплоты Q, выделяющейся в проводнике определяют формулой Q = I 2 Rt.

Эту зависимость называют законом Джоуля — Ленца .

цепи постоянного тока

На основании законов Ома и Джоуля — Ленца можно проанализировать опасное явление, которое часто возникает при непосредственном соединении между собой проводников, подводящих электрический ток к нагрузке (электроприемнику). Это явление называют коротким замыканием , так как ток начинает протекать более коротким путем, минуя нагрузку. Такой режим является аварийным.

На рисунке приведена схема включения лампы накаливания E L в электрическую сеть. Если сопротивление лампы R — 500 Ом, а напряжение сети U = 220 В, то ток в цепи лампы будет I = 220/500 = 0,44 А.

Схема, поясняющая возникновение короткого замыкания

Схема, поясняющая возникновение короткого замыкания

Рассмотрим случай, когда провода, идущие к лампе накаливания, соединены через очень малое сопротивление ( R ст — 0,01 Ом), например толстый металлический стержень. В этом случае ток цепи, подходя к точке А, будет разветвляться по двум направлениям: большая его часть пойдет по пути с малым сопротивлением — по металлическому стержню, а небольшая часть тока I л.н — по пути с большим сопротивлением — лампе накаливания.

Читайте также:  Номиналы токов силового трансформатора

Определим ток, протекающий по металлическому стержню: I = 220/0,01 =22 000 А.

При коротком замыкании (к.з) напряжение сети будет меньше 220 В, так как большой ток в цепи вызовет большую потерю напряжения, и ток, протекающий по металлическому стержню, будет несколько меньше, но тем не менее во мною раз превышать ток, потреблявшийся ранее лампой накаливания.

Как известно, в соответствии с законом Джоуля-Ленца ток, проходя по проводам, выделяет теплоту, и провода нагреваются. В нашем примере площадь поперечного сечения проводов рассчитана на небольшой ток 0,44 А.

При соединении проводов более коротким путем, минуя нагрузку, по цепи будет протекать очень большой ток — 22000 А. Такой ток вызовет выделение большого количества теплоты, что приведет к обугливанию и возгоранию изоляции, расплавлению материала проводов, порче электроизмерительных приборов, оплавлению контактом выключателей, ножей рубильнике и т. п.

Источник электрической энергии, питающий такую цепь, может быть поврежден. Перегрев проводов может вызвать пожар. Вследствие этого при монтаже и эксплуатации электрических установок, чтобы предупредить непоправимые последствия короткого замыкания, необходимо соблюдать следующие условии: изоляция проводов должна соответствовать напряжению сети и условиям работы.

Площадь поперечною сечения проводов должна быть такой, чтобы нагревание их при нормальной нагрузке не достигало опасного значения. Места соединений и ответвлений проводов должны быть качественно выполнены и хорошо изолированы. В помещении провода должны быть проложены так, чтобы они были защищены от механических и химических повреждений и от сырости.

Чтобы избежать внезапного, опасного увеличения тока в электрической цепи при коротком замыкании, ее защищают с помощью предохранителей или автоматических выключателей.

Существенный недостаток постоянного тока состоит в том, что его напряжение сложно повысить. Это затрудняет передачу электрической энергии на постоянном токе на большие расстояния.

Источник



Конспект лекции по теме «Постоянный ток и его основные характеристики»

ПОСТОЯННЫЙ ТОК И ЕГО ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ

Образовательная : сформировать у учащихся знания о постоянном электрическом токе на основе полученных в школе; дать понятия: электрический ток, сила тока, амперметр, объяснить какие условия необходимы для возникновения электрического тока, показать какие действия может оказывать электрический ток. Показать широкое использование электрического тока в промышленности, быту и будущей профессии.

Развивающая : развивать у учащихся устную речь, аналитическое мышление, наблюдательность, память, навыки самостоятельной работы, политехнический кругозор.

Воспитательная: рассмотреть вопросы применения электрического тока, которые способствует формированию познавательного интереса учащихся к предмету. Повысить роль учебного предмета в формировании у учащихся научного мировоззрения. Воспитывать у учащихся интерес к профессии, обязательность соблюдения трудовой дисциплины, аккуратность ведения записей в тетрадях, внимательность.

Методическая: показать активизацию познавательной деятельности учащихся на уроке, используя проблемное обучение, информационные технологии и элементы личностно-ориентированного подхода.

Тип урока: урок усвоения новых знаний.

Метод проведения: эвристическая беседа с элементами проблемного обучения, использованием информационных технологий и личностно-ориентированного подхода.

Комплексно-методическое обеспечение урока: персональный компьютер, экран, мультимедийный проектор, доска школьная, мел, раздаточный материал с поурочными картами (приложение к уроку) , мультимедийная презентация «Постоянный ток».

Оформление доски к началу урока:

На доске прикреплены три портрета ученых: Ш.О.Кулон, Дж.К.Максвелл, М. Фарадей, и цитаты: “Наука захватывает нас только тогда, когда заинтересовавшись жизнью великих исследователей, мы начинаем следить за историей их открытий”, Дж.К.Максвелл, “Имей мужество пользоваться своим умом”

Выставка фотографий.

Подготовка студентов к изучению нового материала:

Актуализация раннее усвоенных знаний и умений (фронтальный опрос).

Сообщение темы и целевая установка на урок.

Формирование новых знаний и умений учащихся по плану:

Понятие электрического тока.

Направление электрического тока (принятое и истинное).

Условия, необходимые для существования электрического тока.

Действия электрического тока (тепловое, химическое, магнитное).

Основные характеристики тока:

— решение задачи на расчет силы тока;

— опрос учащихся методом тестирования.

Итог урока (подведение итогов урока преподавателем).

Подготовка к изучению нового материала:

Актуализация раннее усвоенных знаний и умений (фронтальный опрос)

Что такое электрический заряд?

Какой заряд называют элементарным?

Может ли существовать заряд без частицы?

Какие виды зарядов вы знаете?

Какие частицы носят элементарный отрицательный заряд?

Что называют положительным ионом?

Дайте определение электрического поля.

Что понимают под работой электрического поля?

Сообщение темы и целевая установка на урок (слайд №2, 3).

Преподаватель: Теперь перейдем к изучению электромагнитных процессов, наблюдаемых при движении заряженных частиц.

Неподвижные электрические заряды редко используются на практике. Для того чтобы заставить электрические заряды служить нам, их нужно привести в движение – создать электрический ток. Электрический ток освещает наши дома и улицы, приводит в движение станки, создает радиоволны, циркулирует во всех электроприборах.

И начнем с наиболее простого случая – рассмотрим постоянный электрический ток.

Формирование новых знаний и умений студентов по плану:

Электрический ток — упорядоченное движение заряженных частиц (свободных электронов или ионов).

При этом через поперечное сечение проводника переносится эл. заряд (при тепловом движении заряженных частиц суммарный перенесенный эл. заряд = 0, т.к. положительные и отрицательные заряды компенсируются).

hello_html_3fed7860.png

Направление эл. тока — условно принято считать направление движения положительно заряженных частиц (от + к — ).

Действия эл. тока (в проводнике):

тепловое действие тока — нагревание проводника (кроме сверхпроводников);

химическое действие тока — проявляется только у электролитов, на электродах выделяются вещества, входящие в состав электролита;

магнитное действие тока (основное) — наблюдается у всех проводников (отклонение магнитной стрелки вблизи проводника с током и силовое действие тока на соседние проводники посредством магнитного поля).

Количественная характеристика эл. тока.

hello_html_m389880e3.png

Направленное движение заряженных частиц называется электрическим током.

Сила тока — это отношение заряда q, перенесенного через поперечное сечение проводника за интервал времени t к этому интервалу.

hello_html_4d5f3158.png

Постоянный ток — эл. ток, у которого сила тока со временем не меняется.

hello_html_4ef570aa.png

Сила тока зависит от заряда частицы, концентрации частиц, скорости направленного движения частиц и площади поперечного сечения проводника.

hello_html_m8fb4dfc.png

где S — площадь поперечного сечения проводника, q o — эл. заряд частицы,

n — концентрация частиц, v — скорость упорядоченного движения электронов.

Единица измерения силы тока:

hello_html_m5a785eb8.png

Условия, необходимые для существования электрического тока :

— наличие свободных электрически заряженных частиц;

— наличие внутри проводника эл. поля действующего с силой на заряженные частицы для их упорядоченного движения ( свободные электроны по инерции , без действия силы, перемещаться не могут из-за тормозящего воздействия на них кристаллической решетки).

Если в проводнике существует эл. поле, то между концами проводника есть разность потенциалов.

Если разность потенциалов постоянна во времени, в проводнике течет постоянный ток.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ

Напряжение характеризует электрическое поле, создаваемое током.

Читайте также:  Допустимый ток утечки в квартире

hello_html_m4b38afeb.png

Напряжение (U) равно отношению работы электрического поля по перемещению заряда к величине перемещаемого заряда на участке цепи.

hello_html_4a43dec8.png

Единица измерения напряжения в системе СИ:

1 Вольт равен электрическому напряжению на участке цепи, где при протекании заряда, равного 1 Кл, совершается работа, равная 1 Дж:

В 1979 г. в США было получено в лабораторных условиях самое высокое напряжение. Оно составило 32 ± 1,5 млн В.

Напряжение, считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В. Для сырого помещения это значение опускается до 12 В.

Что будет с человеком, который окажется рядом с упавшим оголенным кабелем, находящимся под высоким напряжением?

Так как земля является проводником электрического тока, вокруг упавшего оголенного кабеля, находящегося под напряжением, может возникнуть опасное для человека шаговое напряжение.

Шаговое напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим в этом случае в земле,

равно разности потенциалов между двумя точками поверхности земли, находящимися на расстоянии одного шага человека. Возникает замкнутая электрическая цепь в теле человека по пути нога-нога. Поражение электрическим током по этому пути считается наименее опасным, т.к. в этом случае через сердце проходит не более 0,04 от общего тока, и на практике не зарегистрировано ни одного случая смертельного поражения человека шаговым напряжением.

При попадании под шаговое напряжение даже небольшого значения возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног. Обычно человеку удается в такой ситуации своевременно выйти из опасной зоны. Однако не пытайтесь выбегать оттуда огромными шагами, шаговое напряжение при этом только увеличится! Выходить надо обязательно быстро, но очень мелкими шагами

или скачками на одной ноге!

Если же рефлекторное действие тока всё-таки успевает проявиться, то человек падает на землю, и возникает более тяжелая ситуация: образуется более опасный путь тока от рук к ногам, и создается угроза смертельного поражения.

Известно, что рыбы находящиееся в аквариуме, через который пропускают эл. ток,

плывут по направлению к аноду и , не достигая его, вдруг останавливаются парализованные.

Падение напряжения на длине рыб приэтом должно составлять около 0,4 В.

После выключения тока рыбы могут «ожить» и снова плавать. Но если падение напряжения увеличить до 2В, то рыба цепенеет и погибает. Привлекательная сила анода успешно используется при ловле рыбы.

Электрический угорь способен создавать напряжение 800 – 900 В, нильская щука и нильский сом – от 200 до 350 В.

Эл. скат и угорь при поражении жертвы, т.е. при эл. разряде, затрачивают большую энергию до 6 кВт при длительности импульса тока 2-3 мс, поэтому они используют свои эл. органы сравнительно редко.

У многих растений возникают токи повреждений. Срезы листьев, стебля всегда заряжены отрицательно по отношению к нормальной ткани. Если взять лимон или яблоко и разрезать, а потом приложить к кожуре два электрода, то они не выявят разницы потенциалов.

Если же один электрод приложить к кожуре, а другой к внутренней части мякоти, то появится разность потенциалов.

Напряжение между облаками во время грозы может достигать 100 миллионов вольт.

ИЗМЕРЕНИЕ СИЛЫ ТОКА В УЧАСТКЕ ЦЕПИ

Для измерения силы тока существует измерительный прибор — амперметр .

Условное обозначение амперметра на электрической схеме:

hello_html_m64efb43e.pngПри включении амперметра в электрическую цепь необходимо знать:

1. Амперметр включается в электрическую цепь последовательно с тем элементом цепи, силу тока в котором необходимо измерить.

hello_html_70474882.png

2. При подключении надо соблюдать полярность: «+» амперметра подключается к «+» источника тока, а «минус» амперметра — к «минусу» источника тока.

ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА УЧАСТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ

Для измерения напряжения существуют специальный измерительный прибор — вольтметр .

Условное обозначение вольтметра на электрической схеме:

hello_html_3b36fef9.png

При включении вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать два правила:

1. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение;

hello_html_5fa5321a.png

2.Соблюдаем полярность: «+» вольтметра подключается к «+» источника тока, а «минус» вольтметра — к «минусу» источника тока.

Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ СОПРОТИВЛЕНИЕ

Электрическое сопротивление (R) — определяется формой, размерами и материалом проводника.

hello_html_20f3699e.png

где l — длина проводника ( м ), S — площадь поперечного сечения (кв.м ), ρ ( ро) — удельное сопротивление (Ом·м ).

Удельное сопротивление — показывает, чему равно сопротивление проводника, выполненного из данного вещества, длиной в 1м и с поперечным сечением 1 м 2 .

hello_html_m7d37054f.png

Единица измерения удельного сопротивления в системе СИ: 1 Ом·м

Однако на практике толщина проводов значительно меньше 1 м 2 , поэтому чаще используют внесистемную единицу измерения удельного сопротивления:

hello_html_m4f84b4db.png

Единица измерения сопротивления в системе в СИ: [R] = 1 Ом

Сопротивление проводника равно 1 Ом , если при разности потенциалов на его концах в 1 В, по нему протекает ток силой 1 А.

Причиной наличия сопротивления у проводника является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решетки проводника. Из-за различия в строении кристаллической решетки у проводников, выполненных из различных веществ, сопротивления их отличаются друг от друга.

Существует физическая величина обратная сопротивлению — электрическая проводимость .

R — это сопротивление проводника, 1/R — это электрическая проводимость проводника.

Величины проводимости проводников и изоляторов различаются в большое число раз, измеряемое единицей с двадцатью двумя нулями!

. что сопротивление кожи человека обычно изменяется от 1 кОм (для влажной кожи) до 500 кОм (для сухой кожи). Сопротивление других тканей тела равно от 100 до 500 Ом.

. что соединительные провода, из которых собираются электрические цепи, обладают сопротивлением. Согласно закону Ома на проводах теряется часть напряжения, поэтому выгодно ставить провода с наименьшим удельным сопротивлением.

. что сопротивление проводника зависит от температуры.

При повышении температуры металлического проводника его сопротивление увеличивается.

При увеличении температуры электролита (жидкого проводника) его сопротивление уменьшается.

ДУМАЕМ НАД ЗАДАЧКАМИ!

Если длину проволоки вытягиванием увеличить вдвое то, как изменится её сопротивление?

Две квадратные металлические пластины из одного металла разной толщины включены в электрическую цепь. Одинаковое ли сопротивление они оказывают току?

Какой проводник представляет большее сопротивление для постоянного тока: медный сплошной стержень или медная трубка, имеющая внешний диаметр, равный диаметру стержня? (длину обоих проводников считать одинаковой)

ЗАКОН ОМА ДЛЯ УЧАСТКА ЦЕПИ

hello_html_m7d4cddca.png

где U — напряжение на концах участка цепи, R — сопротивление участка цепи. (сам проводник тоже можно считать участком цепи).

Для каждого проводника существует своя определенная вольтамперная характеристика.

hello_html_7f7756db.png

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ЦЕПИ

— состоят из источника, потребителя электрического тока, проводов, выключателя.

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

hello_html_3265c31d.png

I — сила тока в цепи

U — напряжение на концах участка цепи

R — полное сопротивление участка цепи

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПРОВОДНИКОВ

hello_html_6cea9467.png

I — сила тока в неразветвленном участке цепи

U — напряжение на концах участка цепи

R — полное сопротивление участка цепи

Закрепление — решение задач.

Итог урока (подведение итогов урока преподавателем).

Источник