Descărcați prezentarea pe tema curentului electric. Prezentare pe tema „curent electric”. Efectul magnetic al curentului...
CE ESTE CURENTUL ELECTRIC ÎN METALELE?
Curentul electric în metale - Aceasta este mișcarea ordonată a electronilor sub influența unui câmp electric. Experimentele arată că atunci când curentul trece printr-un conductor metalic, nu are loc nici un transfer de substanță; prin urmare, ionii metalici nu iau parte la transfer. incarcare electrica.
NATURA CURENTULUI ELECTRIC ÎN METALELE
Curentul electric din conductorii metalici nu provoacă modificări ale acestor conductori, cu excepția încălzirii acestora.
Concentrația electronilor de conducție într-un metal este foarte mare: în ordinea mărimii este egală cu numărul de atomi pe unitatea de volum a metalului. Electronii din metale sunt în mișcare continuă. Mișcarea lor aleatorie seamănă cu mișcarea moleculelor de gaz ideal. Acest lucru a dat motive să credem că electronii din metale formează un fel de gaz de electroni. Dar viteza de mișcare aleatorie a electronilor într-un metal este mult mai mare decât viteza moleculelor dintr-un gaz.
EXPERIENTA LUI E.RIKKE
Fizicianul german Karl Ricke a condus un experiment în care electricitate l-a trecut prin trei cilindri presați, lustruiți timp de un an - cupru, aluminiu și din nou cupru. După finalizare, s-a constatat că au existat doar urme minore de penetrare reciprocă a metalelor, care nu au depășit rezultatele difuziei obișnuite a atomilor în solide. Măsurătorile efectuate cu un grad ridicat de precizie au arătat că masa fiecăruia dintre cilindri a rămas neschimbată. Deoarece masele atomilor de cupru și de aluminiu diferă semnificativ una de cealaltă, masa cilindrilor ar trebui să se schimbe considerabil dacă purtătorii de sarcină ar fi ioni. Prin urmare, purtătorii de încărcare liberi din metale nu sunt ioni. Sarcina uriașă care a trecut prin cilindri a fost aparent transportată de particule care sunt aceleași atât în cupru, cât și în aluminiu. Este firesc să presupunem că curentul din metale este condus de electroni liberi.
Karl Victor Eduard Rikke
EXPERIENTA L.I. MANDELSHTAM ȘI N.D. PAPALEXI
Oamenii de știință ruși L.I. Mandelstam și N.D. Papaleksi au efectuat un experiment original în 1913. Bobina cu firul a început să fie răsucită în direcții diferite. Îl vor roti în sensul acelor de ceasornic, apoi îl vor opri brusc și apoi înapoi. Ei au raționat cam așa: dacă electronii au într-adevăr masă, atunci când bobina se oprește brusc, electronii ar trebui să continue să se miște prin inerție pentru un timp. Și așa s-a întâmplat. Am conectat un telefon la capetele firului și am auzit un sunet, ceea ce însemna că curentul curgea prin el.
Mandelstam Leonid Isaakovich
Nikolai Dmitrievici Papalexi (1880-1947)
EXPERIENTA LUI T. STEWART SI R. TOLMAN
Experiența lui Mandelstam și Papaleksi a fost repetată în 1916 de oamenii de știință americani Tolman și Stewart.
- O bobină cu un număr mare de spire de sârmă subțire a fost adusă în rotație rapidă în jurul axei sale. Capetele bobinei au fost conectate folosind fire flexibile la un galvanometru balistic sensibil. Bobina nerăsucită a fost încetinită brusc și a apărut un curent de scurtă durată în circuit din cauza inerției purtătorilor de sarcină. Sarcina totală care curge prin circuit a fost măsurată prin deviația acului galvanometrului.
Majordomul Stuart Thomas
Richard Chase Tolman
TEORIA ELECTRONICĂ CLASICĂ
Presupunerea că electronii sunt responsabili pentru curentul electric din metale exista chiar înainte de experimentul lui Stewart și Tolman. În 1900, omul de știință german P. Drude, pe baza ipotezei despre existența electronilor liberi în metale, și-a creat teoria electronică a conductivității metalelor, numită după teoria electronilor clasice . Conform acestei teorii, electronii din metale se comportă ca un gaz de electroni, la fel ca un gaz ideal. Umple spațiul dintre ionii care formează rețeaua cristalină metalică
Figura arată traiectoria unuia dintre electronii liberi din rețeaua cristalină a unui metal
PREVEDERI DE BAZĂ ALE TEORIEI:
- Prezența unui număr mare de electroni în metale contribuie la buna conductivitate a acestora.
- Sub influența unui câmp electric extern, mișcarea ordonată se suprapune mișcării aleatorii a electronilor, adică. apare curent.
- Puterea curentului electric care trece printr-un conductor metalic este egală cu:
- Deoarece structura interna Diferitele substanțe sunt diferite, atunci și rezistența va fi diferită.
- Odată cu creșterea mișcării haotice a particulelor unei substanțe, corpul se încălzește, adică. degajare de căldură. Aici se respectă legea Joule-Lenz:
l = e * n * S * Ū d
SUPERCONDUCTIVITATEA METALELOR ȘI AALIAGELOR
- Unele metale si aliaje au supraconductivitate, proprietatea de a avea rezistenta electrica strict nula atunci cand ajung la o temperatura sub o anumita valoare (temperatura critica).
Fenomenul de supraconductivitate a fost descoperit de fizicianul olandez H. Kamerling - Ohness în 1911 pentru mercur (T cr = 4,2 o K).
ZONA DE APLICARE CURENTUL ELECTRIC:
- obţinerea de câmpuri magnetice puternice
- transportul energiei electrice de la sursa la consumator
- electromagneți puternici cu înfășurări supraconductoare în generatoare, motoare electrice și acceleratoare, în dispozitive de încălzire
În prezent, există o mare problemă în sectorul energetic asociată cu pierderi mari în timpul transportului de energie electrică prin fire.
Soluție posibilă a problemei:
Construcția liniilor electrice suplimentare - înlocuirea firelor cu secțiuni transversale mai mari - creșterea tensiunii - împărțirea fazelor
Lecția Curent electric
Slide: 17 Cuvinte: 261 Sunete: 0 Efecte: 4Lecție de fizică. Tema: generalizarea cunoștințelor la secțiunea de fizică „Curentul electric”. Dispozitive care funcționează pe curent electric. Mișcarea aleatorie a particulelor libere. Mișcarea particulelor libere sub influența unui câmp electric. Curentul electric este direcționat în direcția de mișcare a sarcinilor pozitive. - Direcția curentului. Caracteristicile de bază ale curentului electric. I – puterea curentă. R – rezistență. U – tensiune. Unitate de măsură: 1A = 1C/1s. Efectul curentului electric asupra unei persoane. eu< 1 мА, U < 36 В – безопасный ток. I>100 mA, U > 36 V – curent periculos pentru sănătate. - Lecția Curent electric.pps
Electrodinamica clasica
Slide: 15 Cuvinte: 1269 Sunete: 0 Efecte: 0Electrodinamică. Electricitate. Puterea curentă. Cantitate fizica. fizician german. Legea lui Ohm. Dispozitive speciale. Conectarea în serie și paralelă a conductoarelor. regulile lui Kirchhoff. Muncă și putere curentă. Atitudine. Curentul electric în metale. viteza medie. Conductor. Curentul electric în semiconductori. - Electrodinamică clasică.ppt
Curent electric continuu
Slide: 33 Cuvinte: 1095 Sunete: 0 Efecte: 0CURENTUL ELECTRIC CONSTANT. 10.1. Cauzele curentului electric. 10.2. Densitatea curentă. 10.3. Ecuația de continuitate. 10.4. Forțe terțe și E.D.S. 10.1. Cauzele curentului electric. Obiectele încărcate provoacă nu numai un câmp electrostatic, ci și un curent electric. Mișcarea ordonată a sarcinilor libere de-a lungul liniilor de câmp este un curent electric. Și unde este densitatea de sarcină volumetrică. Distribuția tensiunii E și a potențialului? Este câmpul electrostatic legat de densitatea distribuției sarcinii? în spațiu prin ecuația Poisson: De aceea câmpul se numește electrostatic. - Curent electric constant.ppt
DC
Slide: 25 Cuvinte: 1294 Sunete: 26 Efecte: 2Electricitate. Mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Polii sursei de curent. Surse curente. Circuit electric. Convenții. Sistem. Curentul electric în metale. Nodurile unei rețele de cristal metalic. Câmp electric. Mișcarea ordonată a electronilor. Acțiunea curentului electric. Efectul termic al curentului. Efectul chimic al curentului. Efectul magnetic al curentului. Interacțiunea dintre un conductor purtător de curent și un magnet. Direcția curentului electric. Puterea curentă. Experiență în interacțiunea a doi conductori cu curentul. Experienţă. Unități de curent. Submultipli și multipli. Ampermetru. - Curent continuu.ppt
„Curentul electric” clasa a VIII-a
Slide: 20 Cuvinte: 488 Sunete: 0 Efecte: 0Electricitate. Mișcarea ordonată (dirijată) a particulelor încărcate. Puterea curentă. Unitatea de măsură a curentului. Ampere Andre Marie. Ampermetru. Măsurarea curentului. Voltaj. Tensiune electrică la capetele conductorului. Alessandro Volta. Voltmetru. Măsurarea tensiunii. Rezistența este direct proporțională cu lungimea conductorului. Interacțiunea electronilor în mișcare cu ionii. Unitatea de rezistență este considerată 1 ohm. Om Georg. Puterea curentului într-o secțiune a circuitului este direct proporțională cu tensiunea. Determinarea rezistenței conductorului. Aplicarea curentului electric. - „Curentul electric” clasa a VIII-a.ppt
„Curentul electric” clasa a X-a
Diapozitive: 22 Cuvinte: 508 Sunete: 0 Efecte: 42Electricitate. Planul lecției. Repetiţie. Cuvântul electricitate provine din cuvântul grecesc pentru electron. Corpurile devin electrificate la contact (contact). Există două tipuri de sarcini - pozitive și negative. Corpul este încărcat negativ. Corpul are o sarcină pozitivă. Corpuri electrificate. Acțiunea unui corp încărcat este transferată altuia. Actualizarea cunoștințelor. Urmărește clipul. Condiții. De ce depinde magnitudinea curentului? Legea lui Ohm. Verificarea experimentală a legii lui Ohm. Cum se schimbă curentul când se schimbă rezistența. Există o relație între tensiune și curent. - „Curentul electric” clasa a X-a.ppt
Curentul electric în conductori
Slide: 12 Cuvinte: 946 Sunete: 0 Efecte: 24Electricitate. Noțiuni de bază. Tipuri de interacțiune. Principalele condiții pentru existența curentului electric. Sarcina electrica in miscare. Puterea curentă. Intensitatea mișcării particulelor încărcate. Direcția curentului electric. Mișcarea electronilor. Puterea curentului în conductor. - Curentul electric în conductori.ppt
Caracteristicile curentului electric
Slide: 21 Cuvinte: 989 Sunete: 0 Efecte: 93Electricitate. Mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Puterea curentului electric. Tensiune electrică. Rezistență electrică. Legea lui Ohm. Munca de curent electric. Puterea curentului electric. Legea Joule-Lenz. Acțiuni ale curentului electric. Curentul electric în metale. Acțiune chimică. Ampermetru. Voltmetru. Puterea curentului într-o secțiune a circuitului. Loc de munca. Sarcini de repetare. - Caracteristicile curentului electric.ppt
Lucru de curent electric
Slide: 8 Cuvinte: 298 Sunete: 0 Efecte: 33Dezvoltarea unei lecții de fizică. Completat de profesorul de fizică T.A. Kurochkina. Munca de curent electric. B) Ce cauzează curentul electric? Î) Care este rolul sursei curente? 3. Material nou. A) Analiza transformărilor de energie care au loc în circuitele electrice. Material nou. Să derivăm formule pentru calcularea lucrului curentului electric. 1) A=qU, Problemă. 1) Ce instrumente se folosesc pentru măsurarea lucrului curentului electric? Ce formule de calcul a muncii cunoașteți? - Lucrări de curent electric.ppt
Puterea curentului electric
Diapozitive: 14 Cuvinte: 376 Sunete: 0 Efecte: 0Continuați propozițiile. Curentul electric... Puterea curentului... Tensiunea... Cauza câmpului electric este... Câmpul electric acționează asupra particulelor încărcate cu... Munca și puterea curentului electric. Cunoașteți definiția muncii și puterii curentului electric într-o secțiune a unui circuit? Citiți și desenați diagrame de circuit ale elementelor circuit electric. Determinați munca și puterea curentă pe baza datelor experimentale? Lucrări curente A=UIt. Puterea curentă P=UI. Efectul curentului este caracterizat de două mărimi. Pe baza datelor experimentale, determinați puterea curentă într-o lampă electrică. - Putere curent electric.ppt
Surse curente
Diapozitive: 22 Cuvinte: 575 Sunete: 0 Efecte: 0Surse curente. Necesitatea unei surse de curent. Principiul de funcționare al sursei de curent. Lumea modernă. Sursa actuala. Clasificarea surselor de curent. Munca de divizie. Prima baterie electrică. Coloana de tensiune. Celulă galvanică. Compoziția unei celule galvanice. O baterie poate fi realizată din mai multe celule galvanice. Baterii sigilate de dimensiuni mici. Proiect de acasă. Alimentare universală. Aspect instalatii. Efectuarea unui experiment. Curentul electric într-un conductor. -
Muncă și putere curentă
Slide: 16 Cuvinte: 486 Sunete: 0 Efecte: 0Șaisprezece martie Lucru grozav. Munca și puterea curentului electric. Învățați să determinați puterea și munca curentă. Învață să aplici formule atunci când rezolvi probleme. Puterea unui curent electric este munca efectuată de curent pe unitatea de timp. i=P/u. U=P/I. A=P*t. Unități de putere. James Watt. Wattmetrul este un dispozitiv pentru măsurarea puterii. Munca de curent electric. Unități de lucru. James Joule. Calculați energia consumată (1 kWh costă 1,37 ruble). - Lucru și putere curentă.ppt
Celulele galvanice
Slide: 33 Cuvinte: 2149 Sunete: 0 Efecte: 0Procese cu electrozi de echilibru. Soluții cu conductivitate electrică. Munca Electrica. Dirijori de primul fel. Dependența potențialului electrodului de activitatea participanților. Forma oxidată a unei substanțe. Combinație de constante. Valori care pot varia. Activități ale componentelor pure. Reguli pentru înregistrarea schematică a electrozilor. Ecuația reacției electrodului. Clasificarea electrozilor. Electrozi de primul fel. Electrozi de al doilea fel. Electrozi de gaz. Electrozi selectivi de ioni. Potențialul electrodului de sticlă. Elemente galvanice. Metal de aceeași natură. - Celulele galvanice.ppt
Circuite electrice gradul 8
Slide: 7 Cuvinte: 281 Sunete: 0 Efecte: 41Loc de munca. Curent electric. Fizică. Repetiţie. Munca de curent electric. Aparat de antrenament. Test. Teme pentru acasă. 2. Se poate schimba puterea curentului în diferite părți ale circuitului? 3. Ce se poate spune despre tensiunea în diferite secțiuni ale unui circuit electric în serie? Paralel? 4. Cum se calculează rezistența totală a unui circuit electric în serie? 5. Care sunt avantajele și dezavantajele unui circuit în serie? U – tensiune electrică. Q – sarcina electrica. Ce zici de muncă. I – puterea curentă. T – timp. Unități. Pentru măsurarea lucrului curentului electric sunt necesare trei instrumente: - Circuite electrice, nota 8.ppt
Forta electromotoare
Slide: 6 Cuvinte: 444 Sunete: 0 Efecte: 0Forta electromotoare. Legea lui Ohm pentru un circuit închis. Surse curente. Concepte și mărimi: Legile: Ohm pentru un circuit închis. Actual scurt circuit Reguli de siguranță electrică în diferite încăperi Siguranțe. Aspecte ale vieții umane: astfel de forțe sunt numite forțe terțe. Secțiunea circuitului în care există o fem se numește o secțiune neuniformă a circuitului. - Forța electromotoare.ppt
Surse de curent electric
Slide: 25 Cuvinte: 1020 Sunete: 0 Efecte: 6Surse de curent electric. Fizica clasa a VIII-a. Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Comparați experimentele efectuate în figuri. Ce au experiențele în comun și prin ce diferă? Dispozitivele care separă taxele, de ex. crearea unui câmp electric se numesc surse de curent. Prima baterie electrică a apărut în 1799. Sursă de curent mecanic - energia mecanică este transformată în energie electrică. Mașină electroforică. Sursă de curent termic - energia internă este transformată în energie electrică. Termocuplu. Sarcinile sunt separate atunci când joncțiunea este încălzită. -
Probleme cu curentul electric
Diapozitive: 12 Cuvinte: 373 Sunete: 0 Efecte: 50Lecție de fizică: generalizare pe tema „Electricitate”. Scopul lecției: Test. Formula pentru cum funcționează curentul electric... Probleme de primul nivel. Sarcini de nivel al doilea. Dictarea terminologică. Formule de bază. Electricitate. Puterea curentă. Voltaj. Rezistenţă. Munca curenta. Sarcini. 2. Există două lămpi cu puterea de 60 W și 100 W, proiectate pentru o tensiune de 220V. - Probleme de curent electric.ppt
Un singur electrod de împământare
Slide: 31 Cuvinte: 1403 Sunete: 0 Efecte: 13Siguranta electrica. Protecție împotriva șocurilor electrice. Procedura de calcul a conductoarelor unice de împământare. Întrebări de studiu Introducere 1. Electrod de masă cu bilă. Reguli pentru instalatii electrice. Khorolsky V.Ya. Un singur electrod de împământare. Conductor de împământare. Electrod de masă cu bilă. Potenţial redus. Actual. Potenţial. Minge de împământare la suprafața pământului. Ecuația. Potenţial zero. Electrod de masă emisferic. Distribuție potențială în jurul unui electrod de masă emisferic. Curent de defect. Fundatie metalica. Conductoare de împământare tijă și disc. Tijă de împământare. Disc conductor de împământare. - Electrod unic de împământare.ppt
Test de electrodinamică
Slide: 18 Cuvinte: 982 Sunete: 0 Efecte: 0Fundamentele electrodinamicii. Putere amperi. Magnet cu bandă permanentă. Săgeată. Circuit electric. Bobină de sârmă. Electron. Demonstrație de experiență. Magnet permanent. Câmp magnetic uniform. Puterea curentului electric. Puterea curentului crește uniform. Mărimi fizice. Conductor drept. Deviația fasciculului de electroni. Un electron zboară într-o regiune a unui câmp magnetic uniform. Conductor orizontal. Masă molară. -
Slide 1
Planul cursului 1. Conceptul de curent de conducere. Vectorul curent și puterea curentului. 2. Forma diferențială Legea lui Ohm. 3. Conectarea în serie și paralelă a conductoarelor. 4. Motivul apariției unui câmp electric într-un conductor, sensul fizic al conceptului de forțe externe. 5. Derivarea legii lui Ohm pentru întregul circuit. 6. Prima și a doua regulă a lui Kirchhoff. 7. Diferența de potențial de contact. Fenomene termoelectrice. 8. Curentul electric în diverse medii. 9. Curent în lichide. Electroliză. legile lui Faraday.
Slide 2
Curentul electric este mișcarea ordonată a sarcinilor electrice. Purtătorii de curent pot fi electroni, ioni și particule încărcate. Dacă un câmp electric este creat într-un conductor, atunci sarcinile electrice libere din acesta vor începe să se miște - apare un curent, numit curent de conducere. Dacă un corp încărcat se mișcă în spațiu, atunci curentul se numește convecție. 1. Conceptul de curent de conducere. Vectorul curent și puterea curentului
Slide 3
Direcția curentului este de obicei considerată a fi direcția de mișcare a sarcinilor pozitive. Pentru apariția și existența curentului este necesar: 1. prezența particulelor libere încărcate; 2.prezenţa unui câmp electric în conductor. Principala caracteristică a curentului este puterea curentului, care este egală cu cantitatea de sarcină care trece prin secțiunea transversală a conductorului în 1 secundă. Unde q este valoarea taxei; t – timpul de tranzit al taxei; Puterea curentului este o mărime scalară.
Slide 4
Curentul electric de pe suprafața unui conductor poate fi distribuit inegal, astfel încât în unele cazuri este utilizat conceptul de densitate de curent. Densitatea medie de curent este egală cu raportul dintre puterea curentului și aria secțiunii transversale a conductorului. Unde j este modificarea curentului; S – modificarea zonei.
Slide 5
Densitatea curentă
Slide 6
În 1826, fizicianul german Ohm a stabilit experimental că puterea curentului J într-un conductor este direct proporțională cu tensiunea dintre capetele lui U. Unde k este coeficientul de proporționalitate, numit conductivitate sau conductivitate electrică; [k] = [Sm] (Siemens). Mărimea se numește rezistența electrică a conductorului. Legea lui Ohm pentru o secțiune a unui circuit electric care nu conține o sursă de curent 2. Forma diferențială a legii lui Ohm
Slide 7
Exprimăm din această formulă R Rezistența electrică depinde de forma, dimensiunea și substanța conductorului. Rezistența unui conductor este direct proporțională cu lungimea lui l și invers proporțională cu aria secțiunii sale transversale S Unde caracterizează materialul din care este realizat conductorul și se numește rezistivitate a conductorului.
Slide 8
Să exprimăm : Rezistența conductorului depinde de temperatură. Pe măsură ce temperatura crește, rezistența crește.Unde R0 este rezistența conductorului la 0С; t – temperatură; – coeficient de temperatură de rezistență (pentru metal 0,04 deg-1). Formula este valabilă și pentru rezistivitate.Unde0 este rezistivitatea conductorului la 0С.
Slide 9
La temperaturi scăzute (
Slide 10
Să rearanjam termenii expresiei Unde I/S=j – densitatea curentului; 1/= – conductivitatea specifică a substanţei conductor; U/l=E – intensitatea câmpului electric în conductor. Legea lui Ohm în formă diferențială.
Slide 11
Legea lui Ohm pentru o secțiune omogenă a unui lanț. Forma diferențială a legii lui Ohm.
Slide 12
3. Conectarea în serie și paralelă a conductoarelor
Conexiune serială conductoare I=const (după legea conservării sarcinii); U=U1+U2 Rtot=R1+R2+R3 Rtot=Ri R=N*R1 (Pentru N conductori identici) R1 R2 R3
Slide 13
Conectarea în paralel a conductoarelor U=const I=I1+I2+I3 U1=U2=U R1 R2 R3 Pentru N conductoare identice
Slide 14
4. Motivul apariției curentului electric în conductor. Semnificația fizică a conceptului de forțe externe Pentru a menține un curent constant într-un circuit, este necesară separarea sarcinilor pozitive și negative din sursa de curent; pentru aceasta, forțele de origine neelectrică, numite forțe externe, trebuie să acționeze asupra taxe gratuite. Datorită câmpului creat de forțele externe, sarcinile electrice se deplasează în interiorul sursei de curent împotriva forțelor câmpului electrostatic.
Slide 15
Din acest motiv, la capetele circuitului extern se menține o diferență de potențial și un curent electric constant trece prin circuit. Forțele străine provoacă separarea sarcinilor diferite și mențin o diferență de potențial la capetele conductorului. Un câmp electric suplimentar de forțe externe într-un conductor este creat de sursele de curent (pile galvanice, baterii, generatoare electrice).
Slide 16
EMF a unei surse de curent Mărimea fizică egală cu munca forțelor externe pentru a deplasa o singură sarcină pozitivă între polii sursei se numește forța electromotoare a sursei de curent (EMF).
Slide 17
Legea lui Ohm pentru o secțiune neuniformă a unui circuit
Slide 18
5. Derivarea legii lui Ohm pentru un circuit electric închis
Fie un circuit electric închis să fie format dintr-o sursă de curent cu , cu rezistență internă r și o parte externă cu rezistență R. R este rezistența externă; r – rezistența internă. unde este tensiunea pe rezistența externă; A – lucru asupra sarcinii în mișcare q în interiorul sursei de curent, adică lucru asupra rezistenței interne.
Slide 19
Apoi, din moment ce, rescriem expresia pentru : , Deoarece conform legii lui Ohm pentru un circuit electric închis ( = IR) IR și Ir sunt căderea de tensiune pe secțiunile externe și interne ale circuitului,
Slide 20
Aceasta este legea lui Ohm pentru un circuit electric închis Într-un circuit electric închis, forța electromotoare a sursei de curent este egală cu suma căderilor de tensiune din toate secțiunile circuitului.
Slide 21
6. Prima și a doua regulă a lui Kirchhoff Prima regulă Kirchhoff este condiția pentru curent constant în circuit. Suma algebrică a puterii curentului în nodul de ramificare este egală cu zero unde n este numărul de conductori; Ii – curenți în conductori. Curenții care se apropie de nod sunt considerați pozitivi, iar curenții care părăsesc nodul sunt considerați negativi. Pentru nodul A, prima regulă Kirchhoff va fi scrisă:
Slide 22
Prima regulă a lui Kirchhoff Un nod dintr-un circuit electric este punctul în care cel puțin trei conductori converg. Suma curenților care converg la un nod este egală cu zero - prima regulă a lui Kirchhoff. Prima regulă a lui Kirchhoff este o consecință a legii conservării sarcinii - sarcina electrică nu se poate acumula într-un nod.
Slide 23
A doua regulă a lui Kirchhoff A doua regulă a lui Kirchhoff este o consecință a legii conservării energiei. În orice circuit închis al unui circuit electric ramificat, suma algebrică Ii a rezistenței Ri a secțiunilor corespunzătoare ale acestui circuit este egală cu suma emf i aplicată în acesta.
Slide 24
A doua regulă a lui Kirchhoff
Slide 25
Pentru a crea o ecuație, trebuie să selectați direcția de parcurgere (în sensul acelor de ceasornic sau în sens invers acelor de ceasornic). Toți curenții care coincid în direcția cu bypass-ul circuitului sunt considerați pozitivi. EMF-ul surselor de curent este considerat pozitiv dacă creează un curent direcționat spre ocolirea circuitului. Deci, de exemplu, regula lui Kirchhoff pentru părțile I, II, III I I1r1 + I1R1 + I2r2 + I2R2 = – 1 –2 II–I2r2 – I2R2 + I3r3 + I3R3= 2 + 3 IIII1r1 + I1R1 + I3r1 + I3R3 = – 1 + 3 Pe baza acestor ecuații se calculează circuitele.
Slide 26
7. Diferența de potențial de contact. Fenomene termoelectrice Electronii, care au cea mai mare energie cinetică, pot zbura din metal în spațiul înconjurător. Ca rezultat al emisiei de electroni, se formează un „nor de electroni”. Există un echilibru dinamic între gazul de electroni din metal și „norul de electroni”. Funcția de lucru a unui electron este munca care trebuie făcută pentru a îndepărta un electron dintr-un metal în spațiul fără aer. Suprafața metalului este un strat dublu electric, similar cu un condensator foarte subțire.
Slide 27
Diferența de potențial dintre plăcile condensatorului depinde de funcția de lucru a electronului. Unde este sarcina electronului; – diferenţa de potenţial de contact dintre metal şi mediu; A – funcția de lucru (electron-volt – E-V). Funcția de lucru depinde de natura chimică a metalului și de starea suprafeței acestuia (poluare, umiditate).
Slide 28
Legile lui Volta: 1. Când sunt conectate doi conductori din metale diferite, între ele apare o diferență de potențial de contact, care depinde numai de compoziția chimică și de temperatură. 2. Diferența de potențial dintre capetele unui circuit format din conductoare metalice conectate în serie, situate la aceeași temperatură, nu depinde de compoziția chimică a conductoarelor intermediare. Este egală cu diferența de potențial de contact care apare atunci când conductoarele cele mai externe sunt conectate direct.
Slide 29
Să considerăm un circuit închis format din doi conductori metalici 1 și 2. FEM aplicată acestui circuit este egală cu suma algebrică a tuturor salturilor de potențial. Dacă temperaturile straturilor sunt egale, atunci =0. Dacă temperaturile straturilor sunt diferite, de exemplu, atunci unde este o constantă care caracterizează proprietățile contactului a două metale. În acest caz, într-un circuit închis apare o forță termoelectromotoare, direct proporțională cu diferența de temperatură dintre ambele straturi.
Slide 30
Fenomenele termoelectrice din metale sunt utilizate pe scară largă pentru măsurarea temperaturii. Pentru aceasta se folosesc termoelemente sau termocupluri, care sunt două fire din diferite metale și aliaje. Capetele acestor fire sunt lipite. O joncțiune este plasată într-un mediu a cărui temperatură T1 trebuie măsurată, iar a doua joncțiune este plasată într-un mediu cu o temperatură constantă cunoscută. Termocuplurile au o serie de avantaje față de termometrele convenționale: vă permit să măsurați temperaturile într-o gamă largă de la zeci la mii de grade de scară absolută.
Slide 31
Gazele în condiții normale sunt dielectrice R => ∞, formate din atomi și molecule neutre din punct de vedere electric. Când gazele sunt ionizate, apar purtători de curent electric (încărcări pozitive). Curentul electric din gaze se numește descărcare gazoasă. Pentru a efectua o descărcare de gaz, trebuie să existe un câmp electric sau magnetic la tub cu gaz ionizat.
Slide 32
Ionizarea gazului este dezintegrarea unui atom neutru într-un ion pozitiv și un electron sub influența unui ionizator ( influente externe– încălzire puternică, ultraviolete și raze X, radiații radioactive, la bombardarea atomilor (moleculelor) de gaze cu electroni sau ioni rapizi). Ion electron atom neutru
Slide 33
O măsură a procesului de ionizare este intensitatea ionizării, măsurată prin numărul de perechi de particule încărcate opus care apar într-o unitate de volum de gaz într-o unitate de timp. Ionizarea prin impact este separarea unuia sau mai multor electroni de un atom (moleculă), cauzată de ciocnirea electronilor sau ionilor accelerați de un câmp electric într-o descărcare cu atomii sau moleculele unui gaz.
Slide 34
Recombinarea este unirea unui electron cu un ion pentru a forma un atom neutru. Dacă acțiunea ionizatorului se oprește, gazul devine din nou dialectic. ion de electroni
Slide 35
1. O descărcare de gaz neauto-susținută este o descărcare care există numai sub influența ionizatorilor externi. Caracteristicile curent-tensiune ale unei descărcări de gaz: pe măsură ce U crește, numărul de particule încărcate care ajung la electrod crește și curentul crește la I = Ik, la care toate particulele încărcate ajung la electrozi. În acest caz, U=Uk curent de saturație Unde e este sarcina elementară; N0 este numărul maxim de perechi de ioni monovalenți formați în volumul de gaz în 1 s.
Slide 36
2. Descărcare de gaz autonomă – o descărcare într-un gaz care persistă după ce ionizatorul extern încetează să funcționeze. Menținută și dezvoltată datorită ionizării la impact. O descărcare de gaz neauto-susținută devine independentă la Uз – tensiunea de aprindere. Procesul unei astfel de tranziții se numește defalcare electrică a gazului. Sunt:
Slide 37
Descărcarea corona – are loc la presiune mare și într-un câmp brusc neomogen cu o curbură mare a suprafeței, utilizată la dezinfecția semințelor agricole. Descărcarea strălucitoare – are loc la presiuni scăzute, utilizată în tuburile luminoase cu gaz și laserele cu gaz. Descărcarea scânteii - la P = Ratm și la câmpuri electrice mari - fulgere (curenți de până la câteva mii de Amperi, lungime - câțiva kilometri). Descărcarea cu arc - are loc între electrozii strâns distanțați, (T = 3000 °C - la presiunea atmosferică. Folosit ca sursă de lumină în spoturi puternice, în echipamentele de proiecție.
Slide 38
Plasma este o stare specială de agregare a unei substanțe, caracterizată printr-un grad ridicat de ionizare a particulelor sale. Plasma se împarte în: – slab ionizată ( – fracțiuni de procent – straturi superioare ale atmosferei, ionosferă); – parțial ionizat (câteva%); – complet ionizat (soare, stele fierbinți, niște nori interstelari). Plasma creată artificial este utilizată în lămpile cu descărcare în gaz, sursele de plasmă de energie electrică și generatoarele magnetodinamice.
Slide 39
Fenomene de emisie: 1. Emisia fotoelectronilor - ejectarea electronilor de pe suprafata metalelor in vid sub influenta luminii. 2. Emisia termoionică - emisia de electroni de către corpurile solide sau lichide atunci când sunt încălzite. 3. Emisia secundară de electroni - un contraflux de electroni de pe o suprafață bombardată de electroni în vid. Dispozitivele bazate pe fenomenul de emisie termoionică se numesc tuburi electronice.
Slide 40
În solide, un electron interacționează nu numai cu propriul atom, ci și cu alți atomi ai rețelei cristaline, iar nivelurile de energie ale atomilor sunt împărțite pentru a forma o bandă de energie. Energia acestor electroni se poate afla în regiuni umbrite numite benzi de energie permise. Niveluri discrete separate prin zone cu valori energetice interzise - zone interzise (lățimea lor este proporțională cu lățimea zonelor interzise). Diferențele de proprietăți electrice tipuri variate solide se explică prin: 1) lăţimea benzilor de energie interzise; 2) umplerea diferită a benzilor de energie permise cu electroni
Slide 41
Multe lichide conduc electricitatea foarte slab (apa distilată, glicerina, kerosenul etc.). Soluțiile apoase de săruri, acizi și alcaline conduc bine electricitatea. Electroliza este trecerea curentului printr-un lichid, determinând eliberarea de substanțe care alcătuiesc electrolitul pe electrozi. Electroliții sunt substanțe cu conductivitate ionică. Conductivitatea ionică este mișcarea ordonată a ionilor sub influența unui câmp electric. Ionii sunt atomi sau molecule care au pierdut sau au câștigat unul sau mai mulți electroni. Ionii pozitivi sunt cationi, ionii negativi sunt anioni.
Slide 42
Un câmp electric este creat în lichid de către electrozi („+” – anod, „–” – catod). Ionii pozitivi (cationii) se deplasează spre catod, ionii negativi se deplasează spre anod. Apariția ionilor în electroliți se explică prin disocierea electrică - dezintegrarea moleculelor unei substanțe solubile în ioni pozitivi și negativi ca urmare a interacțiunii cu solventul (Na+Cl-; H+Cl-; K+I-.. .). Gradul de disociere α este numărul de molecule n0 disociate în ioni la numărul total de molecule n0.În timpul mișcării termice a ionilor are loc și procesul invers de reunificare a ionilor, numit recombinare.
Slide 43
Legile lui M. Faraday (1834). 1. Masa substanței eliberată pe electrod este direct proporțională cu sarcina electrică q care trece prin electrolit sau unde k este echivalentul electrochimic al substanței; egal cu masa substanței eliberată atunci când o cantitate unitară de electricitate trece prin electrolit. Unde I este curentul continuu care trece prin electrolit.
Slide 46
VĂ MULȚUMIM PENTRU ATENȚIE
Vizualizați toate diapozitivele
A folosi previzualizare prezentări creați-vă un cont ( cont) Google și conectați-vă: https://accounts.google.com
Subtitrările diapozitivelor:
Curent electric continuu
Curentul electric este mișcarea ordonată (dirijată) a particulelor încărcate.
Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate. Pentru existența curentului electric sunt necesare următoarele condiții: Prezența sarcinilor electrice libere în conductor; Prezența unui câmp electric extern pentru conductor.
Puterea curentului este egală cu raportul dintre sarcina electrică q care trece prin secțiunea transversală a conductorului și timpul de trecere a acestuia t. I= I - puterea curentului (A) q- sarcina electrică (C) t- timpul (s) g t
Unitatea curentă -7
Ampere Andre Marie Născut la 22 ianuarie 1775 în Polemiers, lângă Lyon, într-o familie aristocratică. A primit o educație la domiciliu.A fost angajat în cercetarea legăturii dintre electricitate și magnetism (Ampère a numit această gamă de fenomene electrodinamică). Ulterior a dezvoltat teoria magnetismului. Ampère a murit la Marsilia la 10 iunie 1836.
Ampermetrul Ampermetrul este un dispozitiv pentru măsurarea curentului. Ampermetrul este conectat în serie cu dispozitivul în care se măsoară curentul.
APLICAREA CURENTULUI ELECTRIC
Efectul biologic al curentului
Efectul termic al curentului
Efectul chimic al curentului electric a fost descoperit pentru prima dată în 1800.
Efectul chimic al curentului
Efectul magnetic al curentului
Efectul magnetic al curentului
Comparați experimentele efectuate în figuri. Ce au experiențele în comun și prin ce diferă? O sursă de curent este un dispozitiv în care un anumit tip de energie este convertit în energie electrică. Dispozitivele care separă taxele, de ex. crearea unui câmp electric se numesc surse de curent.
Prima baterie electrică a apărut în 1799. A fost inventat de fizicianul italian Alessandro Volta (1745 - 1827) - fizician, chimist și fiziolog italian, inventatorul unei surse de curent electric continuu. Prima sa sursă de curent, „coloana voltaică”, a fost construită în strictă concordanță cu teoria sa a electricității „metalice”. Volta a așezat alternativ câteva zeci de cercuri mici de zinc și argint una peste alta, punând între ele hârtie umezită cu apă sărată.
Sursă de curent mecanic - energia mecanică este transformată în energie electrică. Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, toate sursele tehnice de curent se bazau pe electrificarea prin frecare. Cea mai eficientă dintre aceste surse a devenit mașina de electrofor (discurile mașinii sunt rotite în direcții opuse. Ca urmare a frecării periilor pe discuri, pe conductorii mașinii se acumulează sarcini de semn opus) Mașină de electrofor
Sursă de curent termic - energia internă este convertită în energie electrică Termocuplu Termocuplu (termocuplu) - două fire din metale diferite trebuie lipite la un capăt, apoi punctul de joncțiune este încălzit, apoi apare un curent în ele. Sarcinile sunt separate atunci când joncțiunea este încălzită. Elementele termice sunt utilizate în senzorii de temperatură și în centralele geotermale ca senzor de temperatură. Termocuplu
Energia luminoasă este transformată în energie electrică cu ajutorul panourilor solare. Baterie solară Fotocelulă. Când unele substanțe sunt iluminate cu lumină, în ele apare un curent; energia luminii este transformată în energie electrică. În acest dispozitiv, încărcările sunt separate sub influența luminii. Bateriile solare sunt fabricate din fotocelule. Sunt utilizate în bateriile solare, senzori de lumină, calculatoare și camere video. Fotocelula
Generator electromecanic. Sarcinile sunt separate prin efectuarea de lucrări mecanice. Folosit pentru producerea de energie electrică industrială. Generator electromecanic Generatorul (din latină generator - producător) este un dispozitiv, aparat sau mașină care produce orice produs.
Orez. 1 Fig. 2 Fig. 3 Ce surse de curent vedeți în imagini?
Dispozitivul unei celule galvanice O celulă galvanică este o sursă de curent chimic în care se generează energie electrică ca rezultat conversie directă energie chimică prin reacție redox.
O baterie poate fi realizată din mai multe celule galvanice.
O baterie (din latină acumulator - colector) este un dispozitiv pentru stocarea energiei în scopul utilizării sale ulterioare.
Sursa de curent Metoda de separare a sarcinii Aplicație Fotocelulă Efectul luminii Panouri solare Termoelement Încălzirea joncțiunilor Măsurarea temperaturii Generator electromecanic Efectuarea lucrărilor mecanice Producerea energiei electrice industriale. energie Celulă galvanică Reacție chimică Lanterne, radio Baterie Reacție chimică Autoturisme Clasificarea surselor de curent
Cum se numeste curentul electric? (Curentul electric este mișcarea ordonată a particulelor încărcate.) 2. Ce poate determina particulele încărcate să se miște în mod ordonat? (Câmp electric.) 3. Cum poate fi creat un câmp electric? (Cu ajutorul electrificării.) 4. Se poate numi curent electric o scânteie generată într-o mașină cu electrofor? (Da, deoarece există o mișcare ordonată pe termen scurt a particulelor încărcate?) Fixarea materialului. Întrebări:
5. Care sunt polii pozitivi și negativi ai unei surse de curent? 6. Ce surse curente cunoașteți? 7. Are loc un curent electric atunci când o bilă metalică încărcată este împământată? 8. Se mișcă particulele încărcate într-un conductor atunci când trece curentul prin el? 9. Dacă luați un cartof sau un măr și lipiți în ele plăci de cupru și zinc. Apoi conectați un bec de 1,5 V la aceste plăci. Ce vei face? Fixarea materialului. Întrebări:
Rezolvăm problema 5.2 la clasa Pagina 27
Pentru experiment veți avea nevoie de: Un prosop de hârtie rezistent; folie alimentară; foarfece; monede de cupru; sare; apă; două fire de cupru izolate; bec mic (1,5 V). Acțiunile tale: Dizolvă puțină sare în apă; Tăiați cu grijă prosopul de hârtie și folia în pătrate puțin mai mari decât monedele; Înmuiați pătratele de hârtie în apă cu sare; Puneți un teanc unul peste altul: o monedă de cupru, o bucată de folie, o altă monedă și așa mai departe de mai multe ori. Ar trebui să existe hârtie deasupra stivei și o monedă în partea de jos. Glisați capătul protejat al unui fir sub stivă și conectați celălalt capăt la bec. Așezați un capăt al celui de-al doilea fir deasupra stivei și, de asemenea, conectați celălalt la bec. Ce s-a întâmplat? Proiect de acasă. Faceți o baterie.
Resurse și literatura utilizată: Kabardin O.F. Fizica, clasa a VIII-a M.: Prosveshchenie, 2014. Tomilin A.N. Povești despre electricitate. 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 Teme: § 5,6,7 pag. 27, sarcina nr. 5.1; Proiect de acasă. Realizați o baterie (se dau instrucțiuni fiecărui elev).