Какво е условието за наличието на електрически ток във веригата. Условия за съществуване на постоянен електрически ток. Във вакуум и газ

Закон на Ом за участък от веригагласи: токът е право пропорционален на напрежението и обратно пропорционален на съпротивлението.

Ако увеличите напрежението, действащо в електрическа верига, няколко пъти, токът в тази верига ще се увеличи със същото количество. И ако увеличите съпротивлението на веригата няколко пъти, токът ще намалее със същото количество. По същия начин, колкото по-голямо е налягането и колкото по-малко съпротивление оказва тръбата на движението на водата, толкова по-голям е водният поток в тръбата.

Електрическо съпротивление- физическа величина, характеризираща свойствата на проводника да предотвратява преминаването му електрически токи е равно на съотношението на напрежението в краищата на проводника към тока, протичащ през него.

Всяко тяло, през което протича електрически ток, проявява известно съпротивление спрямо него.

Електронната теория обяснява същността на електрическото съпротивление на металните проводници. Свободните електрони, когато се движат по проводник, срещат атоми и други електрони по пътя си безброй пъти и, взаимодействайки с тях, неизбежно губят част от енергията си. Електроните изпитват един вид съпротива при движението си. Различните метални проводници с различни атомни структури предлагат различно съпротивление на електрически ток.

Съпротивлението на проводника не зависи от тока във веригата и напрежението, а се определя само от формата, размера и материала на проводника.

Колкото по-голямо е съпротивлението на проводника, толкова по-лошо той провежда електрически ток и, обратно, колкото по-ниско е съпротивлението на проводника, толкова по-лесно е електрическият ток да премине през този проводник.

Въпрос 2. Видими движения на небесните тела. Закони за движението на планетите.

а)В тъмна нощ можем да видим около 2500 звезди на небето (включително 5000 в невидимото полукълбо), които се различават по яркост и цвят. Те сякаш са прикрепени към небесната сфера и се въртят около Земята заедно с нея. За да се ориентирате между тях, небето беше разделено на 88 съзвездия. Особено място сред съзвездията заемаха 12-те зодиакални съзвездия, през които преминава годишният път на Слънцето - еклиптиката. За да се ориентират сред звездите, астрономите използват различни небесни координатни системи. Една от тях е екваториалната координатна система (фиг. 15.1). Основава се на небесния екватор - проекцията на земния екватор върху небесната сфера. Еклиптиката и екваторът се пресичат в две точки: пролетното и есенното равноденствие. Всяка звезда има две координати: α – право изкачване (измерено в часови единици), b – отклонение (измерено в градуси). Звездата Алтаир има следните координати: α = 19 h 48 m 18 s; b = +8° 44'. Измерените координати на звездите се съхраняват в каталози и от тях се изграждат звездни карти, които астрономите използват при търсене на необходимите светила. Относителното положение на звездите в небето не се променя, те се въртят ежедневно заедно с небесната сфера. Планетите, заедно с ежедневното си въртене, правят бавно движение сред звездите и се наричат ​​скитаща звезда.

Видимото движение на планетите и Слънцето е описано от Николай Коперник с помощта на геоцентричната система на света.

Б)Движението на планетите и другите небесни тела около Слънцето се извършва според трите закона на Кеплер:

Първият закон на Кеплер– под въздействието на гравитацията едно небесно тяло се движи в гравитационното поле на друго небесно тяло по едно от коничните сечения – окръжност, елипса, парабола или хипербола.

Втори закон на Кеплер- всяка планета се движи по такъв начин, че радиус векторът на планетата описва равни площи за равни периоди от време.

Третият закон на Кеплер- кубът на голямата полуос на орбитата на тялото, разделен на квадрата на неговия период на въртене и сумата от масите на телата, е постоянна стойност.

a 3 /[Т 2 *(M 1+ M 2) ] = G/4П 2 G – гравитационна константа.

Лунасе движи наоколо Земятав елиптична орбита. Промяната на лунните фази се определя от промяната в вида на осветеността от страната на Луната. Движението на Луната около Земята се обяснява с лунните и слънчевите затъмнения. Феноменът на приливите и отливите се дължи на привличането на Луната и големия размер на Земята.

Електричество. Закон на Ом

Ако изолиран проводник се постави в електрическо поле, тогава свободните заряди рв проводника ще действа сила В резултат на това в проводника възниква краткотрайно движение на свободни заряди. Този процес ще приключи, когато собственото електрическо поле на зарядите, възникващи на повърхността на проводника, напълно компенсира външното поле. Полученото електростатично поле вътре в проводника ще бъде нула (вижте § 1.5).

Въпреки това, в проводниците, при определени условия, може да възникне непрекъснато подредено движение на свободни носители на електрически заряд. Това движение се нарича токов удар . Посоката на електрическия ток се приема за посока на движение на положителните свободни заряди. За да съществува електрически ток в проводник, в него трябва да се създаде електрическо поле.

Количествена мярка за електрически ток е сила на тока аз – скаларна физическа величина, равна на съотношението на заряда Δ р, пренесен през напречното сечение на проводника (фиг. 1.8.1) през интервала от време Δ T, към този интервал от време:

В Международната система от единици (SI) токът се измерва в ампери (A). Токовата единица от 1 A ​​се установява от магнитното взаимодействие на два успоредни проводника с ток (вижте § 1.16).

Правият електрически ток може да се създаде само в затворена верига , при които свободните носители на заряд циркулират по затворени траектории. Електрическото поле в различни точки на такава верига е постоянно във времето. Следователно електрическото поле във веригата постоянен токима характер на замръзнало електростатично поле. Но когато електрически заряд се движи в електростатично поле по затворен път, работата, извършена от електрическите сили, е нула (виж § 1.4). Следователно, за съществуването на постоянен ток е необходимо да има устройство в електрическата верига, което е в състояние да създава и поддържа потенциални разлики в участъците на веригата поради работата на силите неелектростатичен произход. Такива устройства се наричат DC източници . Наричат ​​се сили от неелектростатичен произход, действащи върху свободни носители на заряд от източници на ток външни сили .

Природата на външните сили може да варира. В галваничните елементи или батериите те възникват в резултат на електрохимични процеси; в генераторите на постоянен ток възникват външни сили, когато проводниците се движат в магнитно поле. Източникът на ток в електрическата верига играе същата роля като помпата, която е необходима за изпомпване на течност в затворена хидравлична система. Под въздействието на външни сили електрическите заряди се движат вътре в източника на ток срещусили на електростатичното поле, благодарение на които в затворена верига може да се поддържа постоянен електрически ток.

Когато електрическите заряди се движат по верига с постоянен ток, външните сили, действащи вътре в източниците на ток, извършват работа.

Физическа величина, равна на работния коефициент А st външни сили при движение на заряд рот отрицателния полюс на източника на ток към положителния полюс до големината на този заряд се нарича електродвижеща сила на източника(ЕМП):

По този начин ЕМП се определя от работата, извършена от външни сили при преместване на един положителен заряд. Електродвижещата сила, подобно на потенциалната разлика, се измерва във волтове (V).

Когато единичен положителен заряд се движи по протежение на затворена верига с постоянен ток, работата, извършена от външни сили, е равна на сумата от ЕДС, действаща в тази верига, а работата, извършена от електростатичното поле, е нула.

DC верига може да бъде разделена на отделни секции. Тези области, в които не действат външни сили (т.е. области, които не съдържат източници на ток), се наричат хомогенен . Зоните, съдържащи източници на ток, се наричат разнородни .

Когато единичен положителен заряд се движи по протежение на определен участък от веригата, работата се извършва както от електростатични (Coulomb), така и от външни сили. Работата на електростатичните сили е равна на потенциалната разлика Δφ 12 = φ 1 – φ 2 между началната (1) и крайната (2) точки на нехомогенното сечение. Работата на външните сили по дефиниция е равна на електродвижещата сила 12, действаща в дадена област. Следователно общата работа е равна на

Немският физик Г. Ом през 1826 г. експериментално установи, че силата на тока аз, протичащ по хомогенен метален проводник (т.е. проводник, в който не действат външни сили), е пропорционален на напрежението Uв краищата на проводника:

Където Р= конст.

Размер Робикновено се нарича електрическо съпротивление . Проводник с електрическо съпротивление се нарича резистор . Това съотношение изразява Закон на Ом за хомогенен участък от верига:Токът в проводник е право пропорционален на приложеното напрежение и обратно пропорционален на съпротивлението на проводника.

Единицата SI за електрическо съпротивление на проводниците е ом (Ом). Съпротивление от 1 ом има участък от веригата, в който при напрежение 1 V възниква ток от 1 A.

Наричат ​​се проводници, които се подчиняват на закона на Ом линеен . Графична зависимост на силата на тока азот напрежение U(такива графики се наричат волт-амперни характеристики , съкратено като CVC) се изобразява с права линия, минаваща през началото на координатите. Трябва да се отбележи, че има много материали и устройства, които не се подчиняват на закона на Ом, например полупроводников диод или газоразрядна лампа. Дори при метални проводници при достатъчно високи токове се наблюдава отклонение от линейния закон на Ом, тъй като електрическото съпротивление на металните проводници се увеличава с повишаване на температурата.

За секция от верига, съдържаща ЕДС, законът на Ом е написан в следната форма:

Според закона на Ом

Събирайки двете равенства, получаваме:

аз (Р + r) = Δφ CD + Δφ аб + .

Но Δφ CD = Δφ ба = – Δφ аб. Ето защо

Тази формула ще изрази Закон на Ом за пълна верига : силата на тока в пълна верига е равна на електродвижещата сила на източника, разделена на сумата от съпротивленията на хомогенните и нехомогенните участъци на веригата.

Съпротива rразнородна зона на фиг. 1.8.2 може да се разглежда като вътрешно съпротивление на източника на ток . В този случай площта ( аб) на фиг. 1.8.2 е вътрешната част на източника. Ако точки аИ bкъсо с проводник, чието съпротивление е малко в сравнение с вътрешното съпротивление на източника ( Р << r), тогава веригата ще тече ток на късо съединение

Ток на късо съединение - максималният ток, който може да се получи от даден източник с електродвижеща сила и вътрешно съпротивление r. За източници с ниско вътрешно съпротивление токът на късо съединение може да бъде много висок и да причини разрушаване на електрическата верига или източника. Например, оловно-киселинните батерии, използвани в автомобилите, могат да имат ток на късо съединение от няколкостотин ампера. Особено опасни са късите съединения в осветителните мрежи, захранвани от подстанции (хиляди ампера). За да се избегнат разрушителните ефекти на такива големи токове, във веригата са включени предпазители или специални прекъсвачи.

В някои случаи, за да се предотвратят опасни стойности на тока на късо съединение, някакво външно съпротивление се свързва последователно към източника. След това съпротива rе равно на сумата от вътрешното съпротивление на източника и външното съпротивление и по време на късо съединение силата на тока няма да бъде прекалено голяма.

Ако външната верига е отворена, тогава Δφ ба = – Δφ аб= , т.е. потенциалната разлика при полюсите на отворена батерия е равна на нейната ЕДС.

Ако външното съпротивление на натоварване Ре включен и през батерията тече ток аз, потенциалната разлика на неговите полюси става равна

Δφ ба = – Ir.

На фиг. 1.8.3 показва схематично представяне на източник на постоянен ток с еднаква ЕДС и вътрешно съпротивление rв три режима: „празен ход“, работа при натоварване и режим на късо съединение (късо съединение). Показани са напрегнатостта на електрическото поле вътре в батерията и силите, действащи върху положителните заряди: – електрическа сила и – външна сила. В режим на късо съединение електрическото поле вътре в батерията изчезва.

За измерване на напрежения и токове в DC електрически вериги се използват специални инструменти - волтметриИ амперметри.

Волтметърпроектиран да измерва потенциалната разлика, приложена към неговите клеми. Той се свързва паралеленучастъкът от веригата, където се измерва потенциалната разлика. Всеки волтметър има някакво вътрешно съпротивление Р Б. За да не може волтметърът да въведе забележимо преразпределение на токовете, когато е свързан към измерваната верига, вътрешното му съпротивление трябва да бъде голямо в сравнение със съпротивлението на участъка от веригата, към който е свързан. За веригата, показана на фиг. 1.8.4, това условие е написано като:

Р Б >> Р 1 .

Това условие означава, че токът аз Б = Δφ CD / Р Бпротичащ през волтметъра е много по-малък от тока аз = Δφ CD / Р 1, който протича през изпитвания участък от веригата.

Тъй като вътре във волтметъра не действат външни сили, потенциалната разлика на неговите клеми съвпада по дефиниция с напрежението. Следователно можем да кажем, че волтметърът измерва напрежението.

Амперметърпредназначен за измерване на ток във верига. Амперметърът е свързан последователно към отворена верига, така че целият измерен ток преминава през него. Амперметърът също има известно вътрешно съпротивление РА. За разлика от волтметъра, вътрешното съпротивление на амперметъра трябва да бъде доста малко в сравнение с общото съпротивление на цялата верига. За веригата на фиг. 1.8.4 Съпротивлението на амперметъра трябва да отговаря на условието

Условия за съществуване на постоянен електрически ток.

За съществуването на постоянен електрически ток е необходимо наличието на свободни заредени частици и наличието на източник на ток. при който всеки вид енергия се преобразува в енергията на електрическо поле.

Източник на ток- устройство, в което всеки вид енергия се преобразува в енергията на електрическо поле. В източник на ток външни сили действат върху заредени частици в затворена верига. Причините за възникването на външни сили в различните източници на ток са различни. Например в батериите и галваничните клетки външните сили възникват поради протичането на химични реакции, в генераторите на електроцентрали те възникват, когато проводник се движи в магнитно поле, във фотоклетките - когато светлината действа върху електрони в метали и полупроводници.

Електродвижеща сила на източника на токе отношението на работата на външните сили към количеството положителен заряд, прехвърлен от отрицателния полюс на източника на ток към положителния.

Основни понятия.

Текуща сила- скаларна физическа величина, равна на съотношението на заряда, преминаващ през проводника, към времето, през което е преминал този заряд.

Където аз - сила на тока,р - количество такса (количество електроенергия),T - транзитно време за зареждане.

Плътност на тока- векторна физическа величина, равна на отношението на тока към площта напречно сечениедиригент.

Където й -плътност на тока, С - площ на напречното сечение на проводника.

Посоката на вектора на плътността на тока съвпада с посоката на движение на положително заредените частици.

Волтаж - скаларна физическа величина, равна на съотношението на общата работа на Кулон и външни сили при преместване на положителен заряд в дадена област към стойността на този заряд.

КъдетоА - пълна работа на външни и кулонови сили,р - електрически заряд.

Електрическо съпротивление- физическа величина, характеризираща електрическите свойства на участък от верига.

Където ρ - специфично съпротивление на проводника,л - дължина на секцията на проводника,С - площ на напречното сечение на проводника.

Проводимостнаречена реципрочна стойност на съпротивлението

КъдетоЖ - проводимост.

Невъзможно е да си представим живота на съвременния човек без електричество. Волтове, ампери, ватове - тези думи се чуват, когато говорим за устройства, работещи с електричество. Но какво е електрическият ток и какви са условията за неговото съществуване? Ще говорим за това допълнително, като предоставим кратко обяснение за начинаещи електротехници.

Определение

Електрическият ток е насочено движение на носители на заряд - това е стандартна формулировка от учебник по физика. От своя страна носителите на заряд се наричат ​​определени частици материя. Те могат да бъдат:

• Електроните са носители на отрицателен заряд.
• Йоните са носители на положителен заряд.

Но откъде идват носителите на заряд? За да отговорите на този въпрос, трябва да запомните основни познания за структурата на материята. Всичко, което ни заобикаля, е материя; тя се състои от молекули, нейните най-малки частици. Молекулите са изградени от атоми. Атомът се състои от ядро, около което се движат електрони по дадени орбити. Молекулите също се движат произволно. Движението и структурата на всяка от тези частици зависи от самото вещество и влиянието на околната среда върху него, като температура, стрес и др.

Йонът е атом, чието съотношение на електрони и протони се е променило. Ако атомът първоначално е неутрален, тогава йоните от своя страна се разделят на:

• Анионът е положителен йон на атом, който е загубил електрони.
• Катионите са атом с „допълнителни“ електрони, прикрепени към атома.

Единицата за измерване на тока е ампер, според която се изчислява по формулата:

където U е напрежение, [V] и R е съпротивление, [Ohm].

Или право пропорционално на количеството прехвърлен заряд за единица време:

където Q – заряд, [C], t – време, [s].

Условия за съществуване на електрически ток

Разбрахме какво е електрически ток, сега нека поговорим как да осигурим неговия поток. За да протича електрически ток, трябва да са изпълнени две условия:

1. Наличие на безплатни носители на заряд.
2. Електрическо поле.

Първото условие за съществуването и протичането на електричество зависи от веществото, в което протича (или не протича) токът, както и от неговото състояние. Второто условие също е осъществимо: за съществуването на електрическо поле е необходимо наличието на различни потенциали, между които има среда, в която ще текат носители на заряд.

Нека ви напомним:Напрежението, ЕМП е потенциалната разлика. От това следва, че за да се изпълнят условията за съществуване на ток - наличие на електрическо поле и електрически ток, е необходимо напрежение. Това могат да бъдат плочите на зареден кондензатор, галваничен елемент, ЕМП, генериран под въздействието на магнитно поле(генератор).

Разбрахме как възниква, нека поговорим къде е насочено. Токът, главно в нашата обичайна употреба, се движи в проводници (електрическа инсталация в апартамент, крушки с нажежаема жичка) или в полупроводници (светодиоди, процесор на вашия смартфон и друга електроника), по-рядко в газове (флуоресцентни лампи).

И така, основните носители на заряд в повечето случаи са електрони; преминават от минус (точка с отрицателен потенциал) към плюс (точка с положителен потенциал, ще научите повече за това по-долу).

Но интересен факт е, че за посока на движение на тока се приема движението на положителните заряди - от плюс към минус. Въпреки че всъщност всичко се случва точно обратното. Факт е, че решението за посоката на тока е взето преди да се проучи природата му, а също и преди да се определи как протича и съществува токът.

Електрически ток в различни среди

Вече споменахме, че в различни среди електрическият ток може да се различава по вида на носителите на заряд. Средите могат да бъдат разделени според естеството на проводимостта (в низходящ ред на проводимостта):

1. Проводник (метали).
2. Полупроводници (силиций, германий, галиев арсенид и др.).
3. Диелектрик (вакуум, въздух, дестилирана вода).

В метали

Металите съдържат свободни носители на заряд, понякога се наричат ​​"електрически газ". Откъде идват безплатните носители на заряд? Факт е, че металът, като всяко вещество, се състои от атоми. Атомите се движат или вибрират по един или друг начин. Колкото по-висока е температурата на метала, толкова по-силно е това движение. В същото време самите атоми като цяло остават на местата си, като всъщност формират структурата на метала.

В електронните обвивки на атома обикновено има няколко електрона, чиято връзка с ядрото е доста слаба. Под въздействието на температури, химични реакции и взаимодействие на примеси, които във всеки случай са в метала, електроните се откъсват от техните атоми и се образуват положително заредени йони. Отделените електрони се наричат ​​свободни и се движат хаотично.

Ако те са засегнати от електрическо поле, например, ако свържете батерия към парче метал, хаотичното движение на електроните ще стане подредено. Електроните от точка, в която е свързан отрицателен потенциал (например катод на галванична клетка), ще започнат да се движат към точка с положителен потенциал.

В полупроводниците

Полупроводниците са материали, в които в нормално състояние няма свободни носители на заряд. Те са в така наречената забранена зона. Но ако се прилагат външни сили, като електрическо поле, топлина, различни излъчвания (светлина, радиация и т.н.), те преодоляват забранената зона и се преместват в свободната зона или зоната на проводимост. Електроните се отделят от атомите си и се освобождават, образувайки йони - носители на положителен заряд.

Положителните носители в полупроводниците се наричат ​​дупки.

Ако просто прехвърлите енергия към полупроводник, например, го нагреете, ще започне хаотично движение на носители на заряд. Но ако говорим за полупроводникови елементи, като диод или транзистор, тогава в противоположните краища на кристала ще възникне ЕМП (върху тях се нанася метализиран слой и проводниците са запоени), но това не се отнася до тема на днешната статия.

Ако приложите източник на ЕМП към полупроводник, носителите на заряд също ще се преместят в зоната на проводимост и тяхното насочено движение също ще започне - дупките ще отидат в посока с по-нисък електрически потенциал, а електроните в посока с по-висок. .

Във вакуум и газ

Вакуумът е среда с пълно (в идеалния случай) отсъствие на газове или минимизирано (реално) количество газове. Тъй като във вакуум няма материя, няма откъде да дойдат носители на заряд. Протичането на ток във вакуум обаче бележи началото на електрониката и цяла ера на електронните елементи - вакуумните тръби. Те се използват през първата половина на миналия век, а през 50-те години постепенно започват да отстъпват място на транзисторите (в зависимост от конкретната област на електрониката).

Да приемем, че имаме съд, от който е изпомпан целият газ, т.е. в него има пълен вакуум. В съда са поставени два електрода, да ги наречем анод и катод. Ако свържем отрицателния потенциал на източника на ЕМП към катода и положителния потенциал към анода, нищо няма да се случи и няма да тече ток. Но ако започнем да нагряваме катода, ще започне да тече ток. Този процес се нарича термоелектронна емисия - излъчване на електрони от нагрята електронна повърхност.

Фигурата показва процеса на протичане на ток във вакуумна тръба. Във вакуумните тръби катодът се нагрява от близката нишка на фигурата (H), като например в осветителна лампа.

В същото време, ако промените полярността на захранването - нанесете минус на анода и нанесете плюс на катода - няма да тече ток. Това ще докаже, че токът във вакуум протича поради движението на електрони от КАТОДА към АНОДА.

Газът, както всяко вещество, се състои от молекули и атоми, което означава, че ако газът е под въздействието на електрическо поле, тогава при определена сила (йонизационно напрежение) електроните ще се откъснат от атома, тогава и двете условия за потока на електрически ток ще бъдат удовлетворени - поле и свободна среда.

Както вече споменахме, този процес се нарича йонизация. Това може да възникне не само от приложено напрежение, но и от нагряване на газа, рентгеново лъчение, под въздействието на ултравиолетово лъчение и други неща.

Токът ще тече през въздуха, дори ако между електродите е монтирана горелка.

Потокът от ток в инертни газове е придружен от луминесценция на газа; това явление се използва активно във флуоресцентни лампи. Протичането на електрически ток в газова среда се нарича газов разряд.

В течност

Да кажем, че имаме съд с вода, в който са поставени два електрода, към които е свързан източник на захранване. Ако водата е дестилирана, тоест чиста и не съдържа примеси, тогава тя е диелектрик. Но ако добавим малко сол, сярна киселина или друго вещество към водата, се образува електролит и през него започва да тече ток.

Електролитът е вещество, което провежда електрически ток поради дисоциация на йони.

Ако добавите меден сулфат към водата, върху един от електродите (катода) ще се отложи слой мед - това се нарича електролиза, което доказва, че електрическият ток в течността се осъществява поради движението на йони - положителни и отрицателни носители на заряд.

Електролизата е физичен и химичен процес, който включва разделянето на компонентите, които изграждат електролита върху електродите.

Така се получава медно покритие, позлатяване и покритие с други метали.

Заключение

За да обобщим, за да протича електрически ток, са необходими свободни носители на заряд:

• електрони в проводници (метали) и вакуум;
• електрони и дупки в полупроводници;
• йони (аниони и катиони) в течности и газове.

За да може движението на тези носители да стане подредено, е необходимо електрическо поле. С прости думи, приложете напрежение към краищата на тялото или инсталирайте два електрода в среда, в която се очаква да тече електрически ток.

Струва си да се отбележи, че токът влияе върху веществото по определен начин:

• топлинна;
• химически;
• физически.

Полезен

Раздели: Физика

Цели на урока.

Образователни:

развиване на знанията на учениците за условията за възникване и съществуване на електрически ток.

Развитие:

развитие на логическо мислене, внимание, умения за използване на придобитите знания на практика.

Образователни:

създаване на условия за проява на независимост, внимателност и самоуважение.

Оборудване.

1. Галванични клетки, батерия, генератор, компас.
2. Карти (приложени).
3. Демонстрационен материал (портрети на изключителни физици Ампер, Волта; плакати „Електричество“, „Електрически заряди“).

Демо версии:

1. Ефектът на електрически ток в проводник върху магнитна стрелка.
2. Източници на ток: галванични клетки, батерия, генератор.

План на урока

1. Организационен момент.

2. Встъпително слово на учителя.

3. Подготовка за възприемане на нов материал.

4. Изучаване на нов материал.

а) източници на ток;

б) действието на електрически ток;

в) физическа оперета “Кралица електричество”;

г) попълване на таблица „Електрически ток”;

д) мерки за безопасност при работа с електрически уреди.

5. Обобщаване на урока.

6. Рефлексия.

7. Домашна работа:

а) Въз основа на знанията, получени в уроците по безопасност на живота, специални технологии, подгответе и запишете в тетрадката си бележка „Мерки за безопасност при работа с електрически уреди“

б) Индивидуална задача: Подгответе доклад за използването на източник на ток в бита и техниката.

Обобщение на урока

1. Организационен момент

Отбележете присъствието на учениците, назовете темата на урока, целта.

2. Встъпително слово на учителя

Ние сме запознати с думите електричество и електрически ток от ранна детска възраст. Електрическият ток се използва в домовете ни, в транспорта, в производството и в осветителната мрежа.

Но какво е електрическият ток и каква е неговата природа, не е лесно да се разбере.

Думата електричество идва от думата електрон, която се превежда от гръцки като кехлибар. Кехлибарът е вкаменена смола от древни иглолистни дървета. Думата ток означава поток или движение на нещо.

3. Подготовка за възприемане на нов материал

Въпроси за въвеждащ разговор.

Какви два вида заряди съществуват в природата? Как си взаимодействат?

Отговор: В природата има два вида заряди: положителни и отрицателни.

Положителните носители на заряд са протоните, отрицателните носители на заряд са електроните. Вероятно заредените частици се отблъскват, за разлика от заредените частици привличат

Има ли електрическо поле около електрона?

Отговор: Да, около електрона има електрическо поле.

Какво представляват свободните електрони?

Отговор: Това са електроните, които са най-отдалечени от ядрото; могат да се движат свободно между атомите.

4. Учене на нов материал

а) Източници на ток.

На масата има специални устройства. Как се казват? За какво са нужни?

Отговор: Това са галванични елементи, батерия, генератор - общото наименование е източници на ток. Те са необходими за доставяне на електрическа енергия и създаване на електрическо поле в проводника.

Знаем, че има заредени частици, електрони и протони, знаем, че има устройства, наречени източници на ток.

б) Действия на електрически ток.

Кажете ми, как можем да разберем, че има електрически ток във верига, с какви действия?

Отговор: Електрическият ток има различни видове ефекти:

• Термичен - проводник, през който протича електрически ток, се нагрява (електрическа печка, ютия, лампа с нажежаема жичка, поялник).
• Химическият ефект на тока може да се наблюдава при преминаване на електрически ток през разтвор на меден сулфат - отделяне на мед от разтвора на витриол, хромиране, никелиране.
• Физиологичен - свиване на мускулите на човека и животните, през които е преминал електрически ток.
• Магнитна - когато електрически ток преминава през проводник, ако наблизо е поставена магнитна стрелка, тя може да се отклони. Това действие е основно. Демонстрация на опит: батерия, лампа с нажежаема жичка, свързващи проводници, компас.

в) Физическа оперета “Кралица електричество”. (Приложение № 1)

Сега старшите момичета ще представят на вашето внимание оперетата „Кралицата на електричеството“. Да не забравяме руската народна поговорка „Приказката е лъжа, но в нея има намек, урок за добри хора“. Тоест вие не само слушате и гледате, но и вземате определена информация от него. Вашата задача е да запишете възможно най-много физически термини, които се появяват в презентацията.

г) Попълване на таблицата „Електрически ток“. (Приложение № 2)

Кажете ми кое едно понятие обединява всички термини, които сте записали?

Отговор: Електрически ток.

Нека започнем да попълваме таблицата „Електрически ток“.

Като попълним таблицата, нека обобщим знанията, получени в урока, и да получим нова информация.

В процеса на попълване на таблицата заключаваме какви условия са необходими за създаване на електрически ток.

• Първото условие е наличието на свободни заредени частици.
• Второто условие е наличието на електрическо поле вътре в проводника.

д) Мерки за безопасност при работа с електрически уреди.

Къде в производствената практика срещате използването на електрически ток? Ученически отговори.

Отговор: При работа с електроуреди.

Забранен.

• Ходете по земята, като държите в ръцете си включени електрически уреди. Особено опасно е да ходите боси по мокра почва.
• Влезте в разпределителни табла и други електрически помещения.
• Работете със счупени, оголени, висящи или лежащи на земята проводници.
• Забийте пирони в стената в местата, където може да има скрито окабеляване. Смъртно опасно е в този момент да сте заземени на радиатори на парно или водопровод.
• Пробийте стени в зони, където може да има електрическо окабеляване.
• Боядисване, варосане, измиване на стени с външна или скрита инсталация под напрежение.
• Работете с включени електрически уреди в близост до акумулатори или водопроводи.
• Работете с електроуреди, сменяйте крушки, докато стоите в банята.
• Работа с неизправни електрически уреди.
• Ремонт на изключени електроуреди.

5. Обобщаване на урока

Следвайки законите на физиката, времето върви неумолимо напред и нашият урок стигна до своя логичен завършек.

Нека обобщим нашия урок.

Какво според вас е електрическият ток?

Отговор: Електрическият ток е насочено движение на заредени частици.

Какви условия са необходими за създаване на електрически ток?

Отговор: Първото условие е наличието на свободни заредени частици.

Второто условие е наличието на електрическо поле вътре в проводника.

6. Рефлексия

7. Домашна работа

а) Въз основа на знанията, получени в уроците по безопасност на живота и специални технологии, подгответе и запишете в тетрадката си бележка „Мерки за безопасност при работа с електрически уреди“.

б) Индивидуална задача: Подгответе доклад за използването на източник на ток в бита и техниката. (

Насоченото (подредено) движение на свободни заредени частици под въздействието на електрическо поле се нарича електрически ток.

Условия за съществуване на ток:

1. Наличието на безплатни такси.

2. Наличието на електрическо поле, т.е. потенциални разлики. В кондукторите има безплатни такси. Електрическото поле се създава от източници на ток.

Когато токът преминава през проводник, той има следните ефекти:

· Термичен (нагряване на проводника от ток). Например: работа на електрическа кана, ютия и др.).

· Магнитни (появата на магнитно поле около проводник, по който протича ток). Например: работа на електродвигател, електроизмервателни уреди).

· Химически (химични реакции при преминаване на ток през определени вещества). Например: електролиза.

Можем също да говорим за

· Светлина (придружава топлинно действие). Например: светенето на нишката на електрическа крушка.

· Механични (придружени от магнитни или термични). Например: деформация на проводник при нагряване, въртене на рамка с ток в магнитно поле).

· Биологичен (физиологичен). Например: токов удар на човек, използване на електрически ток в медицината.

Основни величини, описващи процеса на преминаване на ток през проводник.

1. Сила на тока I- скаларна величина, равна на съотношението на заряда, преминаващ през напречното сечение на проводника, към периода от време, през който протича токът. Силата на тока показва колко заряд преминава през напречното сечение на проводника за единица време. Токът се нарича постоянен, ако токът не се променя с времето. За да бъде токът през един проводник постоянен, е необходимо потенциалната разлика в краищата на проводника да е постоянна.

2. Напрежение U. Напрежението е числено равно на работата на електрическото поле при преместване на единица положителен заряд по линиите на полето вътре в проводника.

3. Електрическо съпротивление R- физическа величина, числено равна на съотношението на напрежението (потенциалната разлика) в краищата на проводника към силата на тока, преминаващ през проводника.

60. Закон на Ом за участък от верига.

Силата на тока в даден участък от веригата е право пропорционална на напрежението в краищата на този проводник и обратно пропорционална на неговото съпротивление:

I = U/R;

Ом установи, че съпротивлението е право пропорционално на дължината на проводника и обратно пропорционално на площта на напречното му сечение и зависи от веществото на проводника.

където ρ е съпротивлението, l е дължината на проводника, S е площта на напречното сечение на проводника.

61. Съпротивлението като електрическа характеристика на резистора. Зависимост на съпротивлението на металните проводници от вида на материала и геометричните размери.

Електрическо съпротивление- физическо количество, което характеризира свойствата на проводника да предотвратява преминаването на електрически ток и е равно на съотношението на напрежението в краищата на проводника към силата на тока, протичащ през него. Съпротивление за вериги променлив тока за променливите електромагнитни полета се описва с понятията импеданс и вълново съпротивление.

Съпротивлението (често означавано с буквата R или r) се счита, в определени граници, за постоянна стойност за даден проводник; може да се изчисли като

Където R е съпротивление; U е електрическата потенциална разлика в краищата на проводника; I е силата на тока, протичаща между краищата на проводника под въздействието на потенциална разлика.

Съпротивлението на проводника е същата характеристика на проводника като неговата маса. Съпротивлението на проводника не зависи нито от тока в проводника, нито от напрежението в краищата му, а зависи само от вида на веществото, от което е направен проводникът, и неговите геометрични размери: , където: l е дължината на проводника, S е площта на напречното сечение на проводника, ρ е съпротивлението на проводника, показващо какво съпротивление има проводник с дължина 1 m и площ на напречното сечение ​​1 m2, изработен от даден материал, ще има.

Проводниците, които се подчиняват на закона на Ом, се наричат ​​линейни. Има много материали и устройства, които не се подчиняват на закона на Ом, например полупроводников диод или газоразрядна лампа. Дори при метални проводници при достатъчно високи токове се наблюдава отклонение от линейния закон на Ом, тъй като електрическото съпротивление на металните проводници се увеличава с повишаване на температурата.

Зависимостта на съпротивлението на проводника от температурата се изразява с формулата: , където: R е съпротивлението на проводника при температура T, R 0 е съпротивлението на проводника при 0ºC, α е температурният коефициент на съпротивление.