Ohmi seaduste esitamine kogu vooluringist. Ettekanne teemal: Elektromotoorjõud. Ohmi seadus kogu vooluringi jaoks. Kui vooluring on avatud, näitab voltmeeter EMF-i
Esitluste eelvaate kasutamiseks looge endale Google'i konto (konto) ja logige sinna sisse: https://accounts.google.com
Slaidide pealdised:
Tere!!! Loodan, et teil on suurepärane tuju.
Õppetunni eesmärgid: haridus: aidata kaasa õpilaste teadmiste kujundamisele Ohmi seadusest kogu ringraja jaoks. Tutvustage elektromotoorjõu mõistet, selgitage Ohmi seaduse sisu täieliku suletud ahela jaoks. Edendada loogilise mõtlemise, iseseisvuse, järelduste tegemise, analüüsimise, üldistamise oskuse arengut. 3. Tagage tunni ajal sanitaar- ja hügieenistandardid, väsimuse vältimine õpilaste tegevuse muutmise kaudu. Hariv: hariduslike ja kognitiivsete tegevuste tehnika harjutamine õpilaste seas; oskuste kujundamine matemaatika- ja füüsikatundides saadud teadmiste rakendamiseks standardülesannete lahendamisel ja teoreetilise materjali selgitamisel; Arendamine: õpilaste iseseisvuse arendamine rakendatud probleemide lahendamise käigus ja eksperimentaalsetes otsingutes; õpilaste loovuse ja tunnetusliku huvi arendamine;
Tunni eesmärgid: Haridus: õpilaste võtmepädevuste kujundamine kaasaegsete pedagoogiliste tehnoloogiate abil (õpilasekeskse õppe tehnoloogia, IKT, diferentseeritud õppetehnika, probleemide otsimise tehnoloogia, projektimeetod) ja pädeva lähenemisviisi juurutamine haridusprotsessi Arendamine: iseseisva kriitilise mõtlemise ja suhtlemisoskuste arendamine õpilased vahetustega meeskondades töötades Haridus: pedagoogilise abi pakkumine täiendõppe suuna valimisel
Georg Ohm Jah, elekter on mu hingesugulane, see soojendab, lõbustab, lisab valgust. Ohmi tehtud katsed näitasid, et voolutugevus, pinge ja takistus on omavahel seotud suurused.
Kordamine
Elektrivool luuakse voolu ühik Pingeühik Takistuse mõõtühik Ohmi seaduse valem vooluahela sektsiooni jaoks Voolu mõõdetakse valemiga Seade voolutugevuse mõõtmiseks Seade pinge mõõtmiseks Seade, mille takistust saab reguleerida Amplomeeter on vooluahelas Valem takistuse leidmiseks Voolu suund võetakse liikumise suund laetud osakesed Ampere Volt Ohm I \u003d U / RI \u003d q / t Ampermeetri voltmeetri reostaat seerias R \u003d ρ l / S positiivselt laetud osakesed
Kui juhid on järjestikku ühendatud, on vooluahela kogu takistus võrdne kõigi takistuste summaga. Kui juhid on paralleelselt ühendatud, on vooluahelas vool ... Võrdne voolude summaga Kui juhid on paralleelselt ühendatud, on vooluahelas pinge ... Pinge või voolu muutuse korral vooluahelas on sama voolutugevuse takistus ... Takistus ei muutu
Kui mähise takistus on 100 oomi, arvutage 220V võrku ühendatud elektrilise pliidi mähises olev vool. 2. Lambi hõõgniiti läbiv vool on 0,3 A, lambi pinge 6 V. Kui suur on lambihõõgniidi elektritakistus? 3. Vooluahela vool on 2 A, takisti takistus on 110 Ohm. Mis on vooluahela pinge? 2,2 A 20 Ohm 220 V
Teadmiste uuendamine. 1. Miks töötas pikendusjuhe varem korralikult, kuid siis äkki süttis? 2. Mis nähtus juhtus? 3. Millist seadust tuleks selle nähtuse teoreetiliseks selgitamiseks uurida?
Järeldus 1: Ohmi seadus vooluahela sektsiooni jaoks: vooluahela sektsiooni vool on otseselt proportsionaalne selle sektsiooni otstes oleva pingega ja pöördvõrdeline selle takistusega.
Juhi voolupinge karakteristik Graafi, mis väljendab voolu sõltuvust pingest, nimetatakse juhi voolupinge karakteristikaks.
Järeldus 2: Ohmi seadus kogu vooluringi jaoks: Ohmi seadus vooluahela sektsiooni jaoks arvestab ainult antud vooluahela osa ja Ohmi kogu vooluahela seadus arvestab kogu vooluahela impedantsi. Mõlemad Ohmi seadused näitavad voolutugevuse sõltuvust takistusest - mida suurem on takistus, seda väiksem on voolutugevus ja vastupidi.
Võtsin erinevatest materjalidest suvalise pikkusega silindrikujulise traadi tükid ja asetasin need omakorda ketti ... Georg Ohm ... Ohmi avastus oli teadusringkondades skeptiline. See peegeldus teaduse arengus - näiteks hargnenud ahelates olevate voolude jaotusseadused tuletas G. Kirchhoff välja alles kakskümmend aastat hiljem - ja Ohmi teaduskarjäärist
Küsimus Ohmi seadus keti jaotuse jaoks Ohmi seadus kogu keti jaoks 1. Milliseid suurusi ühendab Ohmi seadus? 2. Kuidas sõnastatakse Ohmi seadus? 3. Kirjutage valem Ohmi seadus 4. Kirjutage ühikud 5. Järeldus
Kõiki laetud osakestele mõjuvaid mitteelektrostaatilisi jõude nimetatakse välisteks jõududeks. Niisiis lisaks Coulombi omadele toimivad allika sees olevad laengud väliste jõudude abil ja need viivad laetud osakeste ülekande Coulombi omadele.
E F k → F st → e F k → A B Elektrostaatilise päritoluga jõud ei suuda luua ja säilitada juhi otstes püsivat potentsiaalide erinevust (elektrostaatilised jõud on konservatiivsed jõud). Vajalik on vooluallikas, milles toimivad mitteelektrostaatilise päritoluga jõud, mis on võimelised säilitama potentsiaalse erinevuse dirigendi otstes
Ohmi seadus kogu vooluahela jaoks Vooluahelas olev vool on otseselt proportsionaalne vooluallika elektromotoorjõuga ja pöördvõrdeline vooluahela väliste ja sisemiste sektsioonide elektritakistuste summaga. Vool (A) Vooluallika elektromagnetiline jõud (V) Koormustakistus (Ohm) Vooluallika sisetakistus (Ohm)
Kui EMF ei toimi vooluahelasektsioonil (vooluallikat pole) U \u003d φ 1 - φ 2 Kui vooluallikat sisaldava sektsiooni otsad on ühendatud, muutub nende potentsiaal samaks U \u003d ε Suletud vooluahelas on selle väliste ja sisemiste sektsioonide pinge võrdne allika EMF-iga vool ε \u003d U ext + U int
Lühis Lühise R → 0 korral vool
Arvutage lühisvoolud Vooluallikas ε, V r, Ohm I lühis, A galvaanielement 1,5 1 Aku 6 0,01 Valgustusvõrgud 100 0,001 1,5 600 100 000
Kaitsmete tüübid Kaitsmed Automaatsed pingekaitsed Automaatsed paneelid Automaatne paneel
Probleemide lahendamine: nr 1 galvaanielement, mille EMF E \u003d 5,0 V ja sisetakistus r \u003d 0,2 Ohm, on suletud juhile, mille takistus on R \u003d 40,0 Ohm. Kui suur on selle juhi pinge U? Nr 2 EMF-i ja sisetakistusega r \u003d 0,5 Ohm patarei külge ühendati lambipirn, mille takistus oli R \u003d 100 Ohm. Määrake vooluahela vool. Nr 3 Määrake sisetakistusega r \u003d 0,3 Ohm vooluallika EMF, kui vooluallika klemmidega ühendatuna on takistid R 1 \u003d 10 Ohm ja R 2 \u003d 6 Ohm paralleelselt ühendatud, vooluahelas on vool: I \u003d 3 A. IN
Probleemide lahendamine: nr 1 galvaanielement, mille EMF E \u003d 5,0 V ja sisetakistus r \u003d 0,2 Ohm, on suletud juhile, mille takistus on R \u003d 40,0 Ohm. Kui suur on selle juhi pinge U? Vastus: U \u003d 4,97 V. Nr. 2 EMF-i ja sisetakistusega r \u003d 0,5 Ohmiga akule ühendasime lambipirni, mille takistus oli R \u003d 100 Ohm. Määrake vooluahela vool. Nr 3 Määrake sisetakistusega r \u003d 0,3 Ohm vooluallika EMF, kui vooluallika klemmidega ühendatuna on takistid R 1 \u003d 10 Ohm ja R 2 \u003d 6 Ohm paralleelselt ühendatud, vooluahelas on vool: I \u003d 3 A. V vastus: 0,119 A vastus: 12,15 V
Tehke analoogia
Katse 1 Ohmi seadust väljendav valem suletud ahelale on kirjutatud järgmiselt: a) I \u003d U / R b) c) d)
Katse 2 Lühisvoolu saab arvutada järgmise valemi abil: a) b) c) d)
Test (ühtse riigieksami ettevalmistamine) 3. Sisemise takistusega r \u003d 0,2 Ohmiga aku EMF, sellega ühendatuna on takistus R \u003d 5 Ohm võrdne ... Vooluahelast voolab vool I \u003d 1,5 A. A) 3 C B) 12 V C) 7,8 C D) 12,2 C
Test (ettevalmistamine KASUTAMISEKS) 4. Kui suur on vooluallika sisemine takistus EMF V-ga, kui selle paralleelselt takistitega Ohm ja Ohm suletud vooluahelas voolab vool I \u003d 2 A. A) 26 Ohm B) 1,45 Ohm C) 12 Ohm D) 2,45 Ohm
Vastused testile: nr 1 nr 2 nr 3 nr 4 D C C B
Peegeldus A. Mulle meeldis kõik. Ma sain kõigest aru B. Mulle meeldis, aga ma ei saanud kõigest aru C. Kõik on nagu tavaliselt, ei midagi ebatavalist D. Mulle ei meeldinud
Kodutöö § 107–108 loetakse, harjutus 19 nr 5.6. Ülesanne (kodus): kui elektripirn ühendati 4,5 V elektromagnetväljaga akude patareiga, näitas voltmeeter lambil 4 V pinget ja ampermeeter voolu 0,25 A. Kui suur on aku sisetakistus? Aitäh tunni eest!
Toiteallika omadused
Vooluallika roll Selleks, et elektrivool juhis ei lakkaks, on vaja kasutada seadet, mis viiks laengud ühelt kehalt teisele vastupidises suunas, kui laengud elektrivälja poolt üle kantakse. Sellise seadmena kasutatakse vooluallikat.
Vooluallikas on seade, mis muudab teatud tüüpi energia elektrienergiaks. Toiteallikaid on erinevat tüüpi: Mehaaniline jõuallikas - mehaaniline energia muundatakse elektrienergiaks. Nende hulka kuuluvad: elektroforeetiline masin (masina kettad on pööratud vastassuunas. Kettadel olevate harjade hõõrdumise tagajärjel kogunevad masina juhtmetele vastupidise märgi laengud), dünamo, generaatorid. Termovoolu allikas - siseenergia muundatakse elektrienergiaks. Näiteks termoelement - ühest servast tuleb jootma kaks erinevat metalli juhtmest, seejärel soojendage ristmikku, siis ilmub nende juhtmete teiste otste vahele pinge. Neid kasutatakse termoandurites ja geotermilistes elektrijaamades.
Vooluallikas - valgusenergia muundatakse elektrienergiaks. Näiteks fotoelement - kui mõned pooljuhid on valgustatud, muundatakse valgusenergia elektrienergiaks. Päikesepatareid koosnevad päikesepatareidest. Neid kasutatakse päikesepaneelides, valgusandurites, kalkulaatorites, videokaamerates. Keemiline vooluallikas - keemiliste reaktsioonide tulemusena muundatakse siseenergia elektrienergiaks. Näiteks galvaaniline element - süsinikvarda sisestatakse tsingianumasse. Varda pannakse linakotti, mis on täidetud mangaanoksiidi ja süsiniku seguga. Element kasutab ammoniaagi lahusel jahupastat. Kui ammoniaak suhtleb tsinkiga, omandab tsink negatiivse laengu ja süsinikvarras - positiivse laengu. Laetud varda ja tsingianuma vahel tekib elektriväli. Sellises vooluallikas on kivisüsi positiivne elektrood ja tsinginõu negatiivne elektrood. Aku võib koosneda mitmest galvaanielemendist. Galvaanelementidel põhinevaid vooluallikaid kasutatakse autonoomsetes majapidamisseadmetes, katkematu toiteallikas. Akud - autodes, elektrisõidukites, mobiiltelefonides.
2. slaid
Välised jõud Elektromotoorjõud Vooluahela väline osa Vooluahela sisemine osa Vooluallikas Mõisted ja suurused:
3. slaid
Seadused: Ohm suletud ahela jaoks
4. slaid
Lühisvool Elektriohutuseeskirjad erinevates ruumides Kaitsmed Inimtegevuse aspektid:
5. slaid
Elektromotoorjõud. Ohmi seadus suletud vooluringi jaoks. Voolu allikad. Alalisvoolu saamiseks elektriahelas peavad laengud toimima mõnede muude jõudude kui elektrostaatilise välja (Coulombi) jõudude poolt. Selliseid jõude nimetatakse välisteks jõududeks. Väliste jõudude toimimise tunnuseks on elektromotoorjõud (EMF), mis on arvuliselt võrdne väliste jõudude tööga ühe positiivse (test) laengu liikumiseks mööda suletud vooluahelat, või teisisõnu määratakse väliste jõudude tööga laengu liikumiseks suletud ahelas, viidates selle laengu väärtusele. EMF-i mõõdetakse voltides. Vooluahela osa, millel on EMF, nimetatakse vooluahela ebaühtlaseks sektsiooniks. Allika sees liiguvad laengud Coulombi jõudude vastu väliste jõudude toimel ja ülejäänud vooluringis panevad need liikuma elektriväli. Sellisteks allikateks võivad olla galvaanielemendid, patareid, alalisvoolu elektrigeneraatorid. Vooluallika EMF on võrdne selle klemmide elektrilise pingega, kui vooluahel on avatud. Energia jäävuse seadusest järeldub, et väliste jõudude töö on võrdne vooluahelas eralduva soojushulgaga Q \u003d I2 ∙ R0 ∙ ∆t kus R0 \u003d R + r on vooluahela kogu takistus ja R on välise voolu takistus, r on allika sisetakistus. Siis ε ∙ I ∙ ∆t \u003d I2 ∙ (R + r) ∆t
6. slaid
Siit saame Ohmi seaduse täieliku vooluahela jaoks: vool täisahelas võrdub allika elektromotoorjõuga, jagatuna vooluahela väliste ja sisemiste sektsioonide takistuste summaga. Juhul, kui välise vooluahela takistus kipub nulli, ilmub vooluahelasse lühisvool - maksimaalne võimalik vool antud allikas. Lühisvool on suurim vool, mida saab antud allikast elektromotoorjõu ja sisemise takistusega r. Madala sisetakistusega allikate puhul võib lühisevool olla väga suur ja põhjustada elektriskeemi või -allika hävimist. Näiteks võib autodes kasutatavate pliiakude lühisvool olla mitmesaja amprine. Lühised on eriti ohtlikud valgustusvõrkudes, mida toidavad alajaamad (tuhanded amprid). Nii suurte voolude hävitava mõju vältimiseks on vooluahelas sulavkaitsmed või spetsiaalsed kaitselülitid. Galvaanelementide jaoks on lühisvool väike ja seetõttu pole neile eriti ohtlik.
Elektromotoorjõud. Ohmi seadus kogu vooluringi jaoks.
10. õppetund
Ühendagem juhiga kaks metallkuuli, mis kannavad vastupidiste märkidega laenguid.
Nende laengute elektrivälja mõjul tekib juhis elektrivool.
Kuid see vool jääb väga lühiajaliseks.
Laengud neutraliseeritakse kiiresti, pallide potentsiaal muutub samaks ja elektriväli kaob.
Välised jõud
Selleks, et vool oleks pidev, on vaja pallide vahel püsivat pinget säilitada.
Selleks on vaja seadet (vooluallikat), mis liigutaks laengud ühelt pallilt teisele vastupidi nendele laengutele mõjuvate jõudude suunale pallide elektriväljast.
Sellises seadmes peavad lisaks elektrilistele jõududele toimima laengutele ka mitteelektrilist päritolu jõud.
Ainuüksi laetud osakeste elektriväli (Coulombi väli) ei suuda kontuuris püsivat voolu säilitada.
Välised jõud panevad liikuma laetud osakesed kõigi vooluallikate sees: elektrijaamades
galvaanielementides,
patareid jne.
Generaator, Venemaa
Aku, Tjumen
Galvaanilised rakud, NSVL
Kui vooluahel on suletud, tekib elektriväli kõigis vooluahela juhtides.
Vooluallika sees liiguvad laengud väliste jõudude mõjul Coulombi jõudude vastu (elektronid positiivselt laetud elektroodilt negatiivsele), ja ülejäänud vooluahelas panevad nad liikuma elektriväli.
Väliste jõudude olemus
Voolu allikad
Väline jõud
Elektrijaama generaator
Magnetväljast elektronile liikuva juhi mõjuv jõud
Galvaaniline rakk
(Volta element)
Keemilised jõud, mis lahustavad tsinki väävelhappe lahuses
Elektromotoorjõud
Väliste jõudude toimet iseloomustab oluline füüsikaline suurus, mida nimetatakse elektromotoorjõuks (lühendatult EMF).
Suletud ahelas olev elektromotoorjõud on väliste jõudude töö suhe, kui laeng liigub mööda kontuuri ja laengut:
EMF on väljendatud voltides: [Ɛ] \u003d J / Kl \u003d IN
Vaatleme kõige lihtsamat täielikku (suletud) vooluahelat, mis koosneb vooluallikast ja takisti R-ga.
Ɛ - praeguse allika EMF,
r - vooluallika sisemine takistus,
R - vooluahela väline takistus,
R + r - vooluahela kogu takistus.
Suletud vooluringi Ohmi seadus seob voolu voolu, EMF-i ja impedantsi R + r ketid.
Loogem see seos teoreetiliselt, kasutades energia jäävuse seadusi ja Joule-Lenzi.
Laske elektrilaengul aja jooksul läbida juhi ristlõiget.
Selle töö tegemisel eraldub keti sise- ja välissektsioonile kogus soojust, mis on Joule-Lenzi seaduse järgi võrdne:
Q \u003d I² ∙ R ∙ ∆t + I² ∙ r ∙ ∆t
Kogu ahela vool on võrdne vooluahela EMF ja selle impedantsi suhtega .
0. Selle vooluahela jaoks: Ɛ \u003d Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ ja Rп \u003d R + r₁ + r₂ + r₃ Kui Ɛ 0, siis I 0 → voolu suund langeb kokku silmuse möödaviigu suunaga. "width \u003d" 640 " Kui vooluring sisaldab mitut EMF Ɛ₁, Ɛ₂, Ɛ₃ jne järjestikku ühendatud elementi, siis vooluahela kogu EMF võrdub üksikute elementide EMF algebralise summaga.
EMF-i märgi määramiseks valime silmuse ümbersõidu positiivse suuna.
Kui nad vooluringist mööda minnes lähevad poolustest "-" "+" -i, siis EMF Ɛ 0.
Antud keti puhul: Ɛ = Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ ja Rп \u003d R + r₁ + r₂ + r₃
Kui Ɛ 0 siis I 0 →
voolu suund langeb kokku silmuse möödaviigu suunaga.
Probleemide lahendamine
- Milline on pinge galvaanielemendi klemmides, mille EMF on võrdne Ε, kui vooluahel on avatud?
- Kui suur on voolu tugevus aku lühisel, mille EMF Ε \u003d 12 V ja sisetakistus r \u003d 0,01 Ohm?
- Taskulambi aku on lühistatav muutuva takisti külge. Takistusega 1,65 oomi on pinge üle selle 3,30 V ja takistuse 3,50 oomi korral on pinge 3,50 V. Määrake aku EMF ja sisetakistus.
- Vooluallikad, mille EMF on 4,50 V ja 1,50 V ning sisetakistus 1,50 Ohm ja 0,50 Ohm, ühendatud, nagu on näidatud joonisel (15.13), toidavad lampi taskulambist. Mis võimsust lamp tarbib, kui on teada, et selle hõõgniidi takistus kuumutatud olekus on 23 oomi?
Bibliograafia:
- G. Ya. Myakišev, B.B. Buhhovtsev "Füüsika" 10. klass, "VALGUSTAMINE", Moskva 2001.
1. slaid
Slaidi kirjeldus:
2. slaid
Slaidi kirjeldus:
3. slaid
Slaidi kirjeldus:
4. slaid
Slaidi kirjeldus:
5. slaid
Slaidi kirjeldus:
6. slaid
Slaidi kirjeldus:
Tabel "Toiteallikate tüübid ja nende tööpõhimõte" Tabel "Toiteallikate tüübid ja nende tööpõhimõte" purk. Praegu kasutatakse seda peamiselt näidiskatseteks, mis nõuavad kõrge (kuni kümneid tuhandeid volte) pingete kontrollitud genereerimist Galvaanelement Lahusesse või muusse juhtivasse keskkonda kastetakse kaks erinevat materjali. Lahuse - tahke liideses toimuvate pöördumatute keemiliste reaktsioonide tõttu koguneb elektroodidele elektrone või laetud ioone. Galvaanilistes rakkudes muundatakse nende ainete sünteesimisel kogunenud keemiliste sidemete energia pöördumatult eraldatud laengute energiaks
7. slaid
Slaidi kirjeldus:
8. slaid
Slaidi kirjeldus:
Elektrivoolu allikas ja metallijuht (takisti) moodustavad kõige lihtsama suletud elektriskeemi, milles voolu seadusi uuris G. Ohm. Ta näitas, et püsivooluallika voolutugevus sõltub juhi materjalist (r), selle ristlõikepinnast (S) ja pikkusest. Elektrivoolu allikas ja metalljuht (takisti) moodustavad kõige lihtsama suletud elektriskeemi, milles voolu seadusi uuris G. Ohm. Ta näitas, et püsivooluallika voolutugevus sõltub juhi materjalist (r), selle ristlõikepinnast (S) ja pikkusest. Takisti sisaldavat vooluahela osa nimetatakse väliseks ja vooluallikat sisaldavaks sektsiooniks sisemiseks. Ohmi seadus suletud (täieliku) vooluahela jaoks võimaldab teil arvutada vooluallika voolutugevust teadaoleva EMF-ga ja välise juhi tuntud omadustega vooluallikaga:
10. slaid
Slaidi kirjeldus:
