Prezentáció letöltése az elektromos áramról. Előadás az "elektromos áram" témában. Az áram mágneses hatása...
MI AZ ELEKTROMOS ÁRAM A FÉMEKBEN?
Elektromos áram a fémekben - ez az elektronok rendezett mozgása elektromos tér hatására. Kísérletek azt mutatják, hogy amikor az áram áthalad egy fémvezetőn, nincs anyagátvitel, ezért a fémionok nem vesznek részt az átvitelben elektromos töltés.
AZ ELEKTROMOS ÁRAM TERMÉSZETE FÉMEKBEN
A fémvezetőkben lévő elektromos áram nem okoz változást ezekben a vezetékekben, kivéve a melegedésüket.
A vezetési elektronok koncentrációja egy fémben nagyon magas: nagyságrendileg megegyezik a fém egységnyi térfogatára jutó atomok számával. A fémekben az elektronok állandó mozgásban vannak. Véletlenszerű mozgásuk az ideális gázmolekulák mozgásához hasonlít. Ez okot adott annak feltételezésére, hogy a fémekben lévő elektronok egyfajta elektrongázt alkotnak. De az elektronok véletlenszerű mozgásának sebessége egy fémben sokkal nagyobb, mint a molekulák sebessége a gázban.
E.RIKKE TAPASZTALAT
Karl Rikke német fizikus olyan kísérletet végzett, amelyben elektromosság egy évig három egymáshoz préselt, csiszolt hengeren haladt át - réz, alumínium és újra réz. A vége után kiderült, hogy a fémek kölcsönös penetrációjának csak csekély nyomai vannak, amelyek nem haladják meg az atomok szilárd anyagokban való szokásos diffúziójának eredményeit. A nagy pontossággal végzett mérések azt mutatták, hogy az egyes hengerek tömege változatlan maradt. Mivel a réz és az alumínium atomok tömege jelentősen eltér egymástól, a hengerek tömegének érezhetően változnia kellene, ha a töltéshordozók ionok. Ezért a fémekben lévő szabad töltéshordozók nem ionok. A hengereken áthaladó hatalmas töltést láthatóan olyan részecskék hordozták, amelyek a rézben és az alumíniumban azonosak. Természetes azt feltételezni, hogy a szabad elektronok vezetik az áramot a fémekben.
Carl Victor Eduard Rikke
TAPASZTALAT L.I. MANDELSHTAMA és N.D. PAPALEKSI
L. I. Mandelstam és N. D. Papaleksi orosz tudósok 1913-ban eredeti kísérletet hajtottak végre. A tekercs a huzallal különböző irányokba kezdett csavarodni. Lazítsa meg az óramutató járásával megegyező irányba, majd hirtelen álljon meg és - vissza. Valami ilyesmit érveltek: ha az elektronoknak valóban van tömegük, akkor amikor a tekercs hirtelen leáll, az elektronoknak egy ideig tehetetlenségből kell mozogniuk. És így történt. A vezeték végeire csatlakoztattunk egy telefont, és hangot hallottunk, ami azt jelentette, hogy áram folyik rajta.
Mandelstam Leonyid Isaakovich
Nyikolaj Dmitrijevics Papalexy (1880-1947)
T. STUART ÉS R. TOLMAN TAPASZTALATA
Mandelstam és Papaleksi tapasztalatát 1916-ban Tolman és Stuart amerikai tudósok is megismételték.
- A tekercset nagyszámú vékony huzalmenettel gyors forgásba hozták a tengelye körül. A tekercs végeit flexibilis vezetékekkel egy érzékeny ballisztikus galvanométerhez kötötték. A csavaratlan tekercs erősen lelassult, a töltéshordozók tehetetlensége miatt az áramkörben rövid távú áram keletkezett. Az áramkörön átáramló teljes töltést a galvanométer tű kitérésével mértük.
Stuart Thomas komornyik
Richard Chase Tolman
KLASSZIKUS ELEKTRONIKAI ELMÉLET
Az a feltételezés, hogy az elektronok felelősek a fémek elektromos áramáért, már Stewart és Tolman kísérlete előtt is létezett. 1900-ban a német tudós, P. Drude, a fémekben található szabad elektronok létezésének hipotézisére alapozva megalkotta a fémek vezetőképességének elektronikus elméletét, amely a fémek vezetőképességéről kapta a nevét. klasszikus elektronikai elmélet . Ezen elmélet szerint a fémekben lévő elektronok elektrongázként viselkednek, nagyjából úgy, mint egy ideális gáz. Kitölti a fém kristályrácsát alkotó ionok közötti teret
Az ábra egy fém kristályrácsában az egyik szabad elektron pályáját mutatja
AZ ELMÉLET FŐBB RENDELKEZÉSEI:
- A fémekben lévő nagyszámú elektron jelenléte hozzájárul a jó vezetőképességükhöz.
- Külső elektromos tér hatására rendezett mozgás szuperponál az elektronok véletlenszerű mozgására, azaz. áram lép fel.
- A fémvezetőn átfolyó elektromos áram erőssége:
- Mert belső szerkezet különböző anyagok különbözőek, akkor az ellenállás is más lesz.
- Egy anyag részecskéi kaotikus mozgásának növekedésével a test felmelegszik, azaz. hőleadás. Itt betartják a Joule-Lenz törvényt:
l \u003d e * n * S * Ū d
FÉMEK ÉS ÖTVÉZETEK SZUPERVEZETÉSE
- Egyes fémek és ötvözetek szupravezető képességgel rendelkeznek, vagyis szigorúan nulla elektromos ellenállással rendelkeznek, amikor egy bizonyos érték (kritikus hőmérséklet) alatti hőmérsékletet érnek el.
A szupravezetés jelenségét H. Kamerling - Ohness holland fizikus fedezte fel 1911-ben a higanyban (T cr = 4,2 o K).
ELEKTROMOS ÁRAM ALKALMAZÁS:
- erős mágneses terek fogadása
- villamos energia átvitele a forrástól a fogyasztóig
- nagy teljesítményű elektromágnesek szupravezető tekercseléssel generátorokban, villanymotorokban és gyorsítókban, fűtőberendezésekben
Jelenleg az energiaszektorban nagy probléma a villamos energia vezetékeken történő átvitele során bekövetkező nagy veszteségek.
Lehetséges megoldás a problémára:
További távvezetékek építése - nagy keresztmetszetű vezetékek cseréje - feszültségnövelés - fázisbontás
lecke Elektromos áram
Diák: 17 Szavak: 261 Hangok: 0 Hatások: 4Fizika óra. Téma: ismeretek általánosítása a fizika "Elektromos áram" részében. Elektromos árammal működő eszközök. Szabad részecskék véletlenszerű mozgása. A szabad részecskék mozgása elektromos tér hatására. Az elektromos áramot a pozitív töltések irányába irányítják. - Jelenlegi irány. Az elektromos áram fő jellemzői. I - áramerősség. R az ellenállás. U - feszültség. Mértékegység: 1A = 1C / 1s. Az elektromos áram hatása az emberre. én< 1 мА, U < 36 В – безопасный ток. I>100 mA, U > 36 V - az áram egészségre veszélyes. - lecke Elektromos áram.pps
Klasszikus elektrodinamika
Diák: 15 Szavak: 1269 Hangok: 0 Hatások: 0Elektrodinamika. Elektromosság. Áramerősség. Fizikai mennyiség. német fizikus. Ohm törvénye. Speciális eszközök. Vezetők soros és párhuzamos csatlakoztatása. Kirchhoff szabályai. Munka és áramerősség. Hozzáállás. Elektromos áram a fémekben. átlagsebesség. Karmester. Elektromos áram a félvezetőkben. - Klasszikus elektrodinamika.ppt
DC elektromos áram
Diák: 33 Szavak: 1095 Hangok: 0 Hatások: 0KÖZVETLEN ELEKTROMOS ÁRAM. 10.1. Az elektromos áram okai. 10.2. pillanatnyi sűrűség. 10.3. Folytonossági egyenlet. 10.4. Külső erők és E.D.S. 10.1. Az elektromos áram okai. A feltöltött tárgyak nemcsak elektrosztatikus mezőt, hanem elektromos áramot is okoznak. A szabad töltések rendezett mozgása az erővonalak mentén elektromos áram. És hol van az ömlesztett töltéssűrűség. Az E feszültség és a potenciál eloszlása? az elektrosztatikus mező összefüggésben van a töltéseloszlás sűrűségével? térben a Poisson-egyenlet szerint: Ezért a teret elektrosztatikusnak nevezzük. - Állandó elektromos áram.ppt
D.C
Diák: 25 Szavak: 1294 Hangok: 26 Hatások: 2Elektromosság. Töltött részecskék rendezett mozgása. A jelenlegi forrás pólusai. Aktuális források. Elektromos áramkör. Hagyományos elnevezések. Rendszer. Elektromos áram a fémekben. Fém kristályrácsának csomópontjai. Elektromos mező. Az elektronok rendezett mozgása. Az elektromos áram hatása. Az áram termikus hatása. Az áram kémiai hatása. Az áram mágneses hatása. Kölcsönhatás az áramvezető vezető és a mágnes között. Az elektromos áram iránya. Áramerősség. Két vezető árammal való kölcsönhatásában szerzett tapasztalat. Egy élmény. Az áram mértékegységei. Hosszanti és többszörös egységek. Árammérő. - DC áram.ppt
"Elektromos áram" 8. fokozat
Diák: 20 Szavak: 488 Hangok: 0 Hatások: 0Elektromosság. A töltött részecskék rendezett (irányított) mozgása. Áramerősség. Az áramerősség mértékegysége. Ampère André Marie. Árammérő. Árammérés. Feszültség. Elektromos feszültség a vezető végein. Alessandro Volta. Voltmérő. Feszültségmérés. Az ellenállás egyenesen arányos a vezeték hosszával. Mozgó elektronok kölcsönhatása ionokkal. Az ellenállás mértékegysége 1 ohm. Om Georg. Az áramkörben lévő áram egyenesen arányos a feszültséggel. A vezető ellenállásának meghatározása. Az elektromos áram használata. - "Elektromos áram" fokozat 8.ppt
"Elektromos áram" 10. fokozat
Diák: 22 Szavak: 508 Hangok: 0 Hatások: 42Elektromosság. Tanterv. Ismétlés. Az "elektromosság" szó a görög "elektron" szóból származik. A testek érintkezéskor felvillanyozódnak (érintkezés). A díjak kétféle - pozitív és negatív. A test negatív töltésű. A test pozitív töltésű. villamosított testek. Az egyik töltött test hatása átkerül a másikra. Tudásfrissítés. Nézd meg a klipet. Feltételek. Mitől függ az áram erőssége? Ohm törvénye. Az Ohm-törvény kísérleti ellenőrzése. Hogyan változik az áramerősség, ha az ellenállás változik. A feszültség és az áramerősség között kapcsolat van. - "Elektromos áram" fokozat 10.ppt
Elektromos áram a vezetőkben
Diák: 12 Szavak: 946 Hangok: 0 Hatások: 24Elektromosság. Alapfogalmak. Az interakció típusai. Az elektromos áram létezésének fő feltételei. Mozgó elektromos töltés. Áramerősség. A töltött részecskék mozgásának intenzitása. Az elektromos áram iránya. Az elektronok mozgása. Az áram erőssége a vezetőben. - Elektromos áram a vezetőkben.ppt
Az elektromos áram jellemzői
Diák: 21 Szavak: 989 Hangok: 0 Hatások: 93Elektromosság. Töltött részecskék rendezett mozgása. Az elektromos áram erőssége. elektromos feszültség. Elektromos ellenállás. Ohm törvénye. Az elektromos áram munkája. Elektromos áramerősség. Joule-Lenz törvény. Az elektromos áram hatásai. Elektromos áram a fémekben. kémiai hatás. Árammérő. Voltmérő. Az áram erőssége az áramkörben. Munka. Ismétlődő feladatok. - Az elektromos áram jellemzői.ppt
Az elektromos áram munkája
Diák: 8 Szavak: 298 Hangok: 0 Hatások: 33Fizika óra kidolgozása. A fizika tanára, Kurochkina T.A. Az elektromos áram munkája. b) Mi az oka az elektromos áramnak? c) Mi a szerepe az áramforrásnak? 3. új anyag. A) Elektromos áramkörökben előforduló energiaátalakítások elemzése. Új anyag. Levezetünk egy képletet az elektromos áram munkájának kiszámításához. 1) A=qU, Feladat. 1) Milyen eszközökkel mérjük az elektromos áram működését? Milyen munkaszámítási képleteket ismer? - Az elektromos áram munkája.ppt
Elektromos áramerősség
Diák: 14 Szavak: 376 Hangok: 0 Hatások: 0Folytassa a javaslatokkal. Elektromos áram ... Áramerősség ... Feszültség ... Az elektromos tér oka ... Az elektromos tér a töltött részecskékre hat ... Az elektromos áram munkája és teljesítménye. Ismeri az elektromos áram munkájának és teljesítményének meghatározását egy áramköri szakaszban? Olvassa el és rajzolja meg az elemek kapcsolási rajzait elektromos áramkör. Kísérleti adatok alapján határozza meg az áram munkáját és teljesítményét? Jelenlegi munka A=UIt. Jelenlegi teljesítmény P=UI. Az áram hatását két mennyiség jellemzi. A kísérleti adatok alapján határozza meg az elektromos lámpa aktuális teljesítményét. - Elektromos áram teljesítmény.ppt
Aktuális források
Diák: 22 Szavak: 575 Hangok: 0 Hatások: 0Aktuális források. Az áramforrás szükségessége. Az áramforrás működési elve. Modern világ. Aktuális forrás. Áramforrások osztályozása. Elválasztási munka. Az első elektromos akkumulátor. Volt pólus. Galvanikus cella. A galvánelem összetétele. Egy akkumulátor több galvánelemből is állhat. Zárt kis akkumulátorok. otthoni projekt. Univerzális tápegység. Megjelenés telepítés. Kísérlet lefolytatása. Elektromos áram egy vezetőben. -
Munka és áramerősség
Diák: 16 Szavak: 486 Hangok: 0 Hatások: 0Március tizenhatodik osztályfeladat. Az elektromos áram munkája és teljesítménye. Tanuld meg meghatározni az áram erejét és működését. Tanulja meg a képletek használatát problémák megoldására. Az elektromos áram teljesítménye az a munka, amelyet az áram időegység alatt végez. i=P/u. U=P/I. A=P*t. Erőegységek. James Watt. Wattmérő - teljesítmény mérésére szolgáló eszköz. Az elektromos áram munkája. Munkaegységek. James Joel. Számítsa ki az elfogyasztott energiát (1 kWh 1,37 rba kerül). - Munka és áramerősség.ppt
Galvanikus cellák
Diák: 33 Szavak: 2149 Hangok: 0 Hatások: 0Egyensúlyi elektródfolyamatok. Elektromos vezetőképességű megoldások. Villanyszerelés. Az első típusú karmesterek. Az elektródpotenciál függése a résztvevők aktivitásától. az anyag oxidált formája. Állandók kombinációja. Értékek, amelyek változhatnak. Tiszta komponensek tevékenységei. Az elektródák sematikus rögzítésének szabályai. Elektróda reakcióegyenlete. Az elektródák osztályozása. Az első típusú elektródák. Második típusú elektródák. gázelektródák. Ion-szelektív elektródák. Az üvegelektróda potenciálja. Galvanikus elemek. Ugyanaz a fém. - Galvanikus cellák.ppt
Elektromos áramkörök 8. fokozat
Diák: 7 Szavak: 281 Hangok: 0 Hatások: 41Munka. Elektromos áram. Fizika. Ismétlés. Az elektromos áram munkája. Edzőberendezések. Teszt. Házi feladat. 2. Változhat-e az áramerősség az áramkör különböző részein? 3. Mit mondhatunk a feszültségről a soros elektromos áramkör különböző részein? Párhuzamos? 4. Hogyan kell kiszámítani a soros elektromos áramkör teljes ellenállását? 5. Mik a soros áramkör előnyei és hátrányai? U- elektromos feszültség. Q - elektromos töltés. Mi a helyzet a munkával. I - áramerősség. T az idő. Egységek. Az elektromos áram működésének mérésére három eszközre van szükség: - Elektromos áramkörök osztály 8.ppt
Elektromos erő
Diák: 6 Szavak: 444 Hangok: 0 Hatások: 0Elektromos erő. Ohm törvénye zárt áramkörre. Aktuális források. Fogalmak és mennyiségek: Törvények: Ohm zárt áramkörre. Jelenlegi rövidzárlat Elektromos biztonsági szabályok a különböző helyiségekben Biztosítékok. Az emberi élet szempontjai: Az ilyen erőket külső erőknek nevezzük. Az áramkör azon szakaszát, amelyen EMF található, az áramkör inhomogén szakaszának nevezzük. - Elektromotoros erő.ppt
Az elektromos áram forrásai
Diák: 25 Szavak: 1020 Hangok: 0 Hatások: 6Az elektromos áram forrásai. Fizika 8. évfolyam. Az elektromos áram a töltött részecskék rendezett mozgása. Hasonlítsa össze az elvégzett kísérleteket az ábrákon! Mi a közös a tapasztalatokban és miben térnek el egymástól? Töltésleválasztó eszközök, pl. amelyek elektromos teret hoznak létre, áramforrásoknak nevezzük. Az első elektromos akkumulátor 1799-ben jelent meg. Mechanikus áramforrás - a mechanikai energiát elektromos energiává alakítják. Elektrofor gép. Hőáramforrás - a belső energia elektromos energiává alakul. Hőelem. A töltetek szétválnak, amikor a csomópont felmelegszik. -
Elektromos árammal kapcsolatos feladatok
Diák: 12 Szavak: 373 Hangok: 0 Hatások: 50Fizika lecke: általánosítás az "Elektromosság" témában. Az óra célja: Kvíz. Az elektromos áram működésének képlete ... Az első szint feladatai. Második szint feladatai. Terminológiai diktálás. Alapképletek. Elektromosság. Áramerősség. Feszültség. Ellenállás. Aktuális munka. Feladatok. 2. Két 60W és 100W teljesítményű lámpa van, 220V feszültségre tervezve. - Elektromos áramra vonatkozó feladatok.ppt
Egyszeri földelés
Diák: 31 Szavak: 1403 Hangok: 0 Hatások: 13Elektromos biztonság. Áramütés elleni védelem. Az egyföldelő elektródák kiszámításának eljárása. Oktatási kérdések Bevezetés 1. Gömbös földelő elektróda. Az elektromos berendezések telepítésének szabályai. Khorolsky V.Ya. Egyetlen földelés. Földelő vezető. Golyóföldelő. Potenciálcsökkentés. Jelenlegi. Lehetséges. Gömbös földelés a föld felszínén. Az egyenlet. Nulla potenciál. Félgömb alakú földelés. Potenciáleloszlás félgömb alakú földelőelektróda körül. Záró áram. Fém alapozás. Rúd és tárcsa földelő kapcsolók. Rúd földelés. Lemezföldelő. - Egyszeres földelés.ppt
Elektrodinamikai teszt
Diák: 18 Szavak: 982 Hangok: 0 Hatások: 0Az elektrodinamika alapjai. Amper teljesítmény. Állandó rúdmágnes. Nyíl. Elektromos áramkör. Dróttekercs. Elektron. A tapasztalatok bemutatása. Állandómágnes. Egységes mágneses tér. Az elektromos áram erőssége. Az áramerősség egyenletesen növekszik. Fizikai mennyiségek. Egyenes vezető. Az elektronsugár eltérítése. Egy elektron egy egyenletes mágneses tér tartományába repül. Vízszintes vezető. Moláris tömeg. -
dia 1
Előadásterv 1. A vezetési áram fogalma. Áramvektor és áramerősség. 2. Differenciálforma Ohm törvénye. 3. Vezetők soros és párhuzamos csatlakoztatása. 4. Az elektromos tér vezetőben való megjelenésének oka, a külső erők fogalmának fizikai jelentése. 5. Ohm törvényének levezetése a teljes áramkörre. 6. Kirchhoff első és második szabálya. 7. Érintkezési potenciál különbség. Termoelektromos jelenségek. 8. Elektromos áram különböző környezetekben. 9. Áram a folyadékokban. Elektrolízis. Faraday törvényei.
2. dia
Az elektromos áram az elektromos töltések rendezett mozgása. Az áramhordozók lehetnek elektronok, ionok, töltött részecskék. Ha elektromos mező jön létre a vezetőben, akkor szabad elektromos töltések mozognak benne - áram keletkezik, amelyet vezetési áramnak neveznek. Ha egy töltött test mozog a térben, akkor az áramot konvekciónak nevezzük. 1. A vezetési áram fogalma. Áramvektor és áramerősség
3. dia
A pozitív töltések mozgási irányát szokás az áram irányának venni. Az áram keletkezéséhez és létezéséhez szükséges: 1. szabad töltésű részecskék jelenléte; 2. elektromos tér jelenléte a vezetőben. Az áram fő jellemzője az áram erőssége, amely megegyezik a vezető keresztmetszetén 1 másodperc alatt áthaladó töltés mennyiségével. ahol q a töltés mértéke; t a töltés áthaladási ideje; Az áramerősség skaláris érték.
4. dia
Az elektromos áram a vezető felületén egyenetlenül oszlik el, ezért bizonyos esetekben a j áramsűrűség fogalmát alkalmazzák. Az átlagos áramsűrűség megegyezik az áramerősség és a vezető keresztmetszeti területének arányával. ahol j az aktuális változás; S - területváltozás.
5. dia
pillanatnyi sűrűség
6. dia
1826-ban Ohm német fizikus kísérleti úton megállapította, hogy a J áramerősség a vezetőben egyenesen arányos a végei közötti U feszültséggel, ahol k az arányossági tényező, amelyet elektromos vezetőképességnek vagy vezetőképességnek neveznek; [k] = [cm] (siemens). Az értéket a vezető elektromos ellenállásának nevezzük. Ohm törvénye egy elektromos áramkör azon szakaszára, amely nem tartalmaz áramforrást 2. Az Ohm-törvény differenciálformája
7. dia
Ebből az R képletből fejezzük ki az elektromos ellenállást a vezető alakjától, méretétől és anyagától függ. A vezető ellenállása egyenesen arányos l hosszával és fordítottan arányos az S keresztmetszeti területtel. Ahol - azt az anyagot jellemzi, amelyből a vezető készült, és a vezető ellenállásának nevezzük.
8. dia
Kifejezzük -t: A vezető ellenállása a hőmérséklettől függ. A hőmérséklet növekedésével az ellenállás növekszik. Ahol R0 a vezető ellenállása 0С-on; t - hőmérséklet - hőmérsékleti ellenállási együttható (fémnél 0,04 fok-1). A képlet az ellenállásra is érvényes, ahol0 a vezető ellenállása 0С-nál.
9. dia
Alacsony hőmérsékleten (
10. dia
Csoportosítsuk át a kifejezés tagjait, ahol I/S=j az áramsűrűség; 1/= - a vezető anyag fajlagos vezetőképessége; U / l \u003d E - elektromos térerősség a vezetőben. Ohm törvénye differenciális formában.
dia 11
Ohm törvénye a lánc homogén szakaszára. Az Ohm-törvény differenciális formája.
dia 12
3. Vezetők soros és párhuzamos csatlakoztatása
soros csatlakozás vezetők I=const (a töltésmegmaradás törvénye szerint); U=U1+U2 Rtot=R1+R2+R3 Rtot=Ri R=N*R1 (N darab azonos vezeték esetén) R1 R2 R3
dia 13
Vezetők párhuzamos csatlakoztatása U=const I=I1+I2+I3 U1=U2=U R1 R2 R3 N azonos vezetékhez
14. dia
4. Az elektromos áram megjelenésének oka a vezetőben. A külső erők fogalmának fizikai jelentése Az áramkör állandó áramának fenntartásához az áramforrásban el kell választani a pozitív és negatív töltéseket, ehhez a nem elektromos eredetű erőknek, úgynevezett külső erőknek szabadon kell hatniuk. díjak. A külső erők által létrehozott mezőnek köszönhetően az elektromos töltések az áramforrás belsejében mozognak az elektrosztatikus tér erőivel szemben.
dia 15
Emiatt a külső áramkör végein potenciálkülönbség megmarad, és az áramkörben állandó elektromos áram folyik. A külső erők az ellentétes töltések szétválását idézik elő, és potenciálkülönbséget tartanak fenn a vezető végein. A vezetőben a külső erők további elektromos mezőjét áramforrások (galvanikus cellák, akkumulátorok, elektromos generátorok) hozzák létre.
16. dia
Az áramforrás EMF Az áramforrás elektromotoros erejének (EMF) nevezzük azt a fizikai mennyiséget, amely megegyezik a külső erők munkájával egy egységnyi pozitív töltés mozgatására a forrás pólusai között.
17. dia
Ohm törvénye inhomogén láncszakaszra
18. dia
5. Az Ohm-törvény levezetése zárt elektromos áramkörre
Legyen egy zárt elektromos áramkör egy -es, r belső ellenállású áramforrásból és egy R ellenállású külső részből. R a külső ellenállás; r a belső ellenállás. hol a feszültség a külső ellenálláson; A - a q töltés mozgatása az áramforráson belül, azaz a belső ellenálláson.
19. dia
Majd mivel, akkor átírjuk kifejezését: , Mivel az Ohm-törvény szerint zárt elektromos áramkörre (=IR) az IR és Ir a feszültségesés az áramkör külső és belső szakaszán,
20. dia
Ez Ohm törvénye zárt elektromos áramkörre Zárt elektromos áramkörben az áramforrás elektromotoros ereje egyenlő az áramkör minden szakaszában bekövetkező feszültségesések összegével.
dia 21
6. Az első és a második Kirchhoff-szabály Az első Kirchhoff-szabály az állandó áram feltétele az áramkörben. Az elágazó csomópont áramerősségeinek algebrai összege nulla, ahol n a vezetők száma; Ii - áramok a vezetőkben. A csomóponthoz közeledő áramok pozitívnak minősülnek, a csomópontot elhagyva - negatívnak. Az A csomóponthoz az első Kirchhoff-szabály a következő:
dia 22
Kirchhoff első szabálya Az elektromos áramkör csomópontja az a pont, ahol legalább három vezető konvergál. A csomópontban konvergáló áramok összege nulla - Kirchhoff első szabálya. Kirchhoff első szabálya a töltésmegmaradás törvényének következménye - elektromos töltés nem halmozódhat fel egy csomópontban.
dia 23
Kirchhoff második szabálya Kirchhoff második szabálya az energiamegmaradás törvényének következménye. Egy elágazó elektromos áramkör bármely zárt áramkörében az áramkör megfelelő szakaszainak Ri ellenállásainak Ii algebrai összege egyenlő a benne alkalmazott EMF i összegével.
dia 24
Kirchhoff második szabálya
25. dia
Az egyenlet összeállításához ki kell választania a megkerülési irányt (az óramutató járásával megegyező vagy ellentétes). Minden áramot, amely egybeesik a hurok bypass irányával, pozitívnak kell tekinteni. Az áramforrások EMF-je pozitívnak tekinthető, ha az áramkör bypassára irányított áramot hoz létre. Így például a Kirchhoff-szabály I, II, III cl I3R3 = – 1 + 3 Ezen egyenletek alapján az áramköröket számítjuk ki.
26. dia
7. Érintkezési potenciál különbség. Hőelektromos jelenségek A legnagyobb mozgási energiájú elektronok repülhetnek ki a fémből a környező térbe. Az elektronkibocsátás eredményeként „elektronfelhő” keletkezik. A fémben lévő elektrongáz és az "elektronfelhő" között dinamikus egyensúly van. Az elektron munkafunkciója az a munka, amelyet el kell végezni, hogy egy elektront a fémből vákuumba eltávolítsunk. A fém felülete egy elektromos kettős réteg, hasonlóan egy nagyon vékony kondenzátorhoz.
27. dia
A kondenzátor lemezei közötti potenciálkülönbség az elektron munkafunkciójától függ. hol az elektrontöltés; - érintkezési potenciál különbség a fém és a környezet között; A a munkafüggvény (elektron-volt - E-V). A munkavégzés a fém kémiai természetétől és felületének állapotától (szennyeződés, nedvesség) függ.
28. dia
Volta törvényei: 1. Két különböző fémből készült vezeték összekapcsolásakor érintkezési potenciál különbség keletkezik közöttük, ami csak a kémiai összetételtől és a hőmérséklettől függ. 2. A sorba kapcsolt fémvezetőkből álló áramkör végei közötti potenciálkülönbség azonos hőmérsékleten nem függ a közbenső vezetők kémiai összetételétől. Ez egyenlő a szélső vezetők közvetlen csatlakoztatásából származó érintkezési potenciál különbséggel.
29. dia
Tekintsünk egy zárt áramkört, amely két fémvezetőből áll (1 és 2). Az erre az áramkörre alkalmazott EMF egyenlő az összes potenciálugrás algebrai összegével. Ha a rétegek hőmérséklete egyenlő, akkor =0. Ha például a rétegek hőmérséklete eltérő, akkor Ahol két fém érintkezésének tulajdonságait jellemző állandó. Ebben az esetben a zárt körben termoelektromotoros erő jelenik meg, amely egyenesen arányos a két réteg közötti hőmérsékletkülönbséggel.
30. dia
A fémekben előforduló termoelektromos jelenségeket széles körben használják a hőmérséklet mérésére. Ehhez hőelemeket vagy termoelemeket használnak, amelyek két különböző fémekből és ötvözetekből készült huzalok. Ezeknek a vezetékeknek a végei forrasztottak. Az egyik csomópontot abban a közegben helyezzük el, amelynek T1 hőmérsékletét mérjük, a második csomópontot pedig állandó ismert hőmérsékletű közegben. A hőelemek számos előnnyel rendelkeznek a hagyományos hőmérőkkel szemben: lehetővé teszik a hőmérséklet mérését az abszolút skála több tíz és több ezer fokos tartományában.
31. dia
A gázok normál körülmények között dielektrikumok R=>∞, elektromosan semleges atomokból és molekulákból állnak. A gázok ionizálása során elektromos áramhordozók (pozitív töltések) keletkeznek. A gázokban lévő elektromos áramot gázkisülésnek nevezzük. Az ionizált gázzal csőbe történő gázkisülés végrehajtásához elektromos vagy mágneses mezőnek kell lennie.
32. dia
A gázionizáció egy semleges atom bomlása pozitív ionná és elektronná ionizáló hatására. külső hatások- erős melegítés, ultraibolya és röntgen, radioaktív sugárzás, amikor a gázok atomjait (molekuláit) gyors elektronok vagy ionok bombázzák). Ion elektronatom semleges
33. dia
Az ionizációs folyamat mértéke az ionizáció intenzitása, amelyet az egységnyi gáztérfogatban egységnyi idő alatt megjelenő ellentétes töltésű részecskepárok számával mérnek. Az ütési ionizáció egy vagy több elektron leválása egy atomról (molekuláról), amelyet az elektronok vagy ionok gáz atomjaival vagy molekuláival való ütközése okoz, elektromos térrel felgyorsítva kisülésben.
34. dia
A rekombináció egy elektron egyesülése egy ionnal, hogy semleges atomot képezzen. Ha az ionizátor működése leáll, a gáz ismét dialektikává válik. elektron ion
35. dia
1. A nem önfenntartó gázkisülés olyan kisülés, amely csak külső ionizátorok hatására létezik. A gázkisülés áram-feszültség jellemzője: az U növekedésével az elektródát elérő töltött részecskék száma növekszik, és az áramerősség I \u003d Ik-ra nő, amelynél az összes töltött részecske eléri az elektródákat. Ebben az esetben U=Uk telítési áram Ahol e az elemi töltés; N0 a gáztérfogatban 1 s alatt képződő egyértékű ionpárok maximális száma.
36. dia
2. Független gázkisülés - olyan kisülés egy gázban, amely a külső ionizátor megszűnése után is fennáll. Karbantartása és fejlesztése ütési ionizációval történik. A nem önfenntartó gázkisülés Uz - gyújtási feszültségen válik függetlenné. Az ilyen átmenet folyamatát a gáz elektromos lebomlásának nevezik. Megkülönböztetni:
37. dia
Koronakisülés - nagy nyomáson és élesen inhomogén mezőben, nagy felületi görbülettel fordul elő, növényi magvak fertőtlenítésére használják. Izzó kisülés - alacsony nyomáson fordul elő, gáz-fénycsövekben, gázlézerekben használják. Szikrakisülés - P = Ratm és nagy elektromos mezők esetén - villámlás (áram akár több ezer Amper, hossza - több kilométer). Ívkisülés - szorosan eltolt elektródák között fordul elő, (T \u003d 3000 ° C - légköri nyomáson. Fényforrásként használják erős spotlámpákban, vetítőberendezésekben.
38. dia
A plazma egy speciális halmazállapotú anyag, amelyet részecskéinek nagyfokú ionizációja jellemez. A plazma a következőkre oszlik: - gyengén ionizált ( - százalék töredékei - a légkör felső rétegei, ionoszféra); – részben ionizált (több %); - teljesen ionizált (nap, forró csillagok, néhány csillagközi felhő). A mesterségesen létrehozott plazmát gázkisüléses lámpákban, plazma elektromos energiaforrásokban és magnetodinamikai generátorokban használják.
39. dia
Emissziós jelenségek: 1. Fotoelektronikus emisszió - elektronok kihúzása fény hatására a fémek felületéről vákuumban. 2. Termionikus emisszió – a szilárd vagy folyékony testek elektronkibocsátása hevítés közben. 3. Másodlagos elektronemisszió - elektronok ellenáramlata olyan felületről, amelyet elektronok bombáznak vákuumban. A termikus emisszió jelenségén alapuló eszközöket vákuumcsöveknek nevezzük.
40. dia
Szilárd testekben az elektron nem csak a saját atomjával lép kölcsönhatásba, hanem a kristályrács többi atomjával is, az atomok energiaszintjei egy energiasáv kialakításával kettéválnak. Ezen elektronok energiája az árnyékolt területeken belül lehet, amelyeket megengedett energiasávoknak neveznek. Diszkrét szintek tiltott energiaértékű területekkel elválasztva - tiltott zónák (szélességük arányos a tiltott zónák szélességével). Különbségek az elektromos tulajdonságokban különféle típusok szilárd anyagokat a következők magyarázzák: 1) a tiltott energiasávok szélessége; 2) a megengedett energiasávok eltérő kitöltése elektronokkal
41. dia
Sok folyadék nagyon rosszul vezeti az elektromosságot (desztillált víz, glicerin, kerozin stb.). A sók, savak és lúgok vizes oldatai jól vezetik az elektromosságot. Az elektrolízis az áram áthaladása egy folyadékon, ami az elektródákon lévő elektrolitot alkotó anyagok felszabadulását okozza. Az elektrolitok ionos vezetőképességű anyagok. Az ionvezetőképesség az ionok rendezett mozgása elektromos tér hatására. Az ionok olyan atomok vagy molekulák, amelyek egy vagy több elektront veszítettek vagy nyertek. A pozitív ionok kationok, a negatív ionok anionok.
42. dia
Az elektromos mezőt a folyadékban elektródák ("+" - anód, "-" - katód) hozzák létre. A pozitív ionok (kationok) a katód felé, a negatívak az anód felé mozognak. Az ionok megjelenése az elektrolitokban az elektromos disszociációval magyarázható - az oldott molekulák pozitív és negatív ionokká való szétesése az oldószerrel való kölcsönhatás eredményeként (Na + Cl-; H + Cl-; K + I- ...). A disszociáció mértéke α az ionokká disszociált molekulák száma n0 az összes molekula n0 számához viszonyítva.
43. dia
M. Faraday törvényei (1834). 1. Az elektródán felszabaduló anyag tömege egyenesen arányos az elektroliton áthaladó q elektromos töltéssel vagy ahol k az anyag elektrokémiai egyenértéke; egyenlő az egységnyi elektromosság elektroliton való áthaladása során felszabaduló anyag tömegével. Ahol I az elektroliton áthaladó egyenáram.
46. dia
KÖSZÖNÖM A FIGYELMET
Az összes dia megtekintése
Élvezni előnézet prezentációk fiók létrehozása ( fiókot) Google-t, és jelentkezzen be: https://accounts.google.com
Diák feliratai:
DC elektromos áram
Az elektromos áram a töltött részecskék rendezett (irányított) mozgása.
Az elektromos áram a töltött részecskék rendezett mozgása. Az elektromos áram létezéséhez a következő feltételek szükségesek: szabad elektromos töltések jelenléte a vezetőben; Külső elektromos mező jelenléte a vezető számára.
Az áramerősség egyenlő a vezető keresztmetszetén áthaladó q elektromos töltés és a t áthaladási idő arányával. I \u003d I - áramerősség (A) q- elektromos töltés (C) t- idő (s) g t
Jelenlegi mértékegység -7
Ampère André Marie 1775. január 22-én született a Lyon melletti Polemiersben arisztokrata családban. Otthon tanult, az elektromosság és a mágnesesség összefüggését tanulmányozta (Ampère ezt a jelenségkört elektrodinamikának nevezte). Ezt követően kidolgozta a mágnesesség elméletét. Ampère 1836. június 10-én halt meg Marseille-ben.
Ampermérő Az ampermérő az áramerősség mérésére szolgáló eszköz. Az ampermérő sorba van kötve azzal a készülékkel, amelyben az áramot mérik.
ELEKTROMOS ÁRAM ALKALMAZÁSA
Az áram biológiai hatása
Az áram termikus hatása
Az elektromos áram kémiai hatását először 1800-ban fedezték fel.
Az áram kémiai hatása
Az áram mágneses hatása
Az áram mágneses hatása
Hasonlítsa össze az elvégzett kísérleteket az ábrákon! Mi a közös a tapasztalatokban és miben térnek el egymástól? Az áramforrás olyan eszköz, amelyben az energia valamilyen formája elektromos energiává alakul. Töltésleválasztó eszközök, pl. amelyek elektromos teret hoznak létre, áramforrásoknak nevezzük.
Az első elektromos akkumulátor 1799-ben jelent meg. Alessandro Volta (1745-1827) olasz fizikus találta fel - olasz fizikus, kémikus és fiziológus, az állandó elektromos áramforrás feltalálója. Első áramforrása - a "voltaikus oszlop" - a "fémes" elektromosság elméletének szigorú megfelelően épült. Volta felváltva több tucat kis cink- és ezüst kört tett egymásra, és sós vízzel megnedvesített papírt tett közéjük.
Mechanikus áramforrás - a mechanikai energiát elektromos energiává alakítják. A 18. század végéig minden műszaki áramforrás a súrlódásos villamosításon alapult. Ezen források közül a leghatékonyabb az elektroforos gép volt (a gép tárcsáit ellentétes irányba hajtják. A kefék súrlódása következtében a tárcsákon ellentétes előjelű töltések halmozódnak fel a gép vezetőin).
Hőáramforrás - a belső energia átalakul elektromos energiává Hőelem Hőelem (hőelem) - az egyik élről két különböző fémből készült vezetéket kell forrasztani, majd a csomópont felmelegszik, ekkor áram jelenik meg bennük. A töltetek szétválnak, amikor a csomópont felmelegszik. A hőelemeket hőérzékelőkben és geotermikus erőművekben hőmérséklet-érzékelőként használják. termoelem
A fényenergiát napelemek segítségével alakítják át elektromos energiává. Napelem fotocella. Ha egyes anyagokat fénnyel megvilágítanak, áram keletkezik bennük, a fényenergia elektromos energiává alakul. Ebben az eszközben a töltéseket fény hatására választják el. A napelemek fotovoltaikus cellákból állnak. Napelemekben, fényérzékelőkben, számológépekben, videokamerákban használják. Fotocella
Elektromechanikus generátor. A töltetek szétválasztása mechanikai munkával történik. Ipari villamos energia előállítására használják. Elektromechanikus generátor Generátor (a lat. generátor - gyártó) - olyan eszköz, készülék vagy gép, amely terméket állít elő.
Rizs. 1 ábra. 2 ábra. 3 Milyen aktuális forrásokat látsz a képeken?
A galvánelem eszköze A galvánelem olyan kémiai áramforrás, amelyben elektromos energia keletkezik közvetlen átalakítás kémiai energia redox reakció.
Egy akkumulátor több galvánelemből is állhat.
Elem (a lat. Akkumulátor - kollektor) - az energia tárolására szolgáló eszköz a későbbi felhasználás céljából.
Áramforrás Töltésleválasztás módja Alkalmazás Fotocella Fény hatása Napelemek Hőelem Fűtési csomópontok Hőmérséklet mérés Elektromechanikus generátor Gépészeti munkavégzés Ipari villamos gyártás energia Galvanikus cella Kémiai reakció Zseblámpák, rádiók Akkumulátor Kémiai reakció Autók Áramforrások osztályozása
Mit nevezünk elektromos áramnak? (A töltött részecskék rendezett mozgását elektromos áramnak nevezzük.) 2. Mi készteti a töltött részecskéket rendezett mozgásra? (Elektromos tér.) 3. Hogyan hozható létre elektromos tér? (A villamosítás segítségével.) 4. Az elektroforos gépben keletkezett szikrát nevezhetjük-e elektromos áramnak? (Igen, mivel a töltött részecskék rövid távú rendezett mozgása van?) Az anyag rögzítése. Kérdések:
5. Melyek az áramforrás pozitív és negatív pólusai? 6. Milyen aktuális forrásokat ismer? 7. Létezik-e elektromos áram, ha egy feltöltött fémgolyót földelünk? 8. Mozdulnak-e töltött részecskék a vezetőben, amikor áram folyik rajta? 9. Ha veszel egy burgonyát vagy egy almát, és réz- és cinklapokat szúrsz bele. Ezután csatlakoztasson egy 1,5 V-os izzót ezekhez a lemezekhez. Mit tudsz csinálni? Az anyag rögzítése. Kérdések:
A 27. oldalon az 5.2 feladatot oldjuk meg
Az élményhez szüksége lesz: Erős papírtörlő; élelmiszer-fólia; olló; rézérmék; só; víz; két szigetelt rézvezeték; kis izzó (1,5 V). Az Ön cselekedetei: Oldjunk fel egy kis sót vízben; Óvatosan vágja a papírtörlőt és a fóliát érméknél valamivel nagyobb négyzetekre; Nedves papír négyzetek sós vízben; Tegyünk egymásra egy köteget: egy rézérmét, egy darab fóliát, egy másik érmét, és így tovább többször. A köteg tetején papírnak, alul egy érmének kell lennie. Csúsztassa az egyik vezeték védett végét a kupac alá, a másik végét rögzítse az izzóhoz. Helyezze a második vezeték egyik végét a köteg tetejére, és csatlakoztassa a másikat is az izzóhoz. Mi történt? otthoni projekt. Készítsen akkumulátort.
Felhasznált források és irodalom: Kabardin O.F. Fizika 8. osztály M.: Oktatás, 2014. Tomilin A.N. Történetek az elektromosságról. 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 Házi feladat: § 5,6,7 p27, 5.1. feladat; otthoni projekt. Készítsen elemet (az utasításokat minden tanuló megkapja).