Законы постоянного тока

Размещено на http://www.allbest.ru/

Постоянный ток. Законы постоянного тока. Сила тока. Условия, необходимые для существования тока. ЭДС. Закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи. (время занятия 90 минут)

1. Постоянный ток

Электрический ток - упорядоченное движение заряженных частиц под действием сил электрического поля или сторонних сил.

За направление тока выбрано направление движения положительно заряженных частиц.

Электрический ток называют постоянным, если сила тока и его направление не меняются с течением времени.

2. Законы постоянного тока. Законы Ома

Закон Ома для однородного участка цепи.

Сила тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению при постоянном сопротивлении участка и обратно пропорциональна сопротивлению участка при постоянном напряжении.

где U - напряжение на участке, R - сопротивление участка.

Закон Ома для полной цепи.

Сила тока в полной цепи равна отношению электродвижущей силы источника к сумме сопротивлений внешнего и внутреннего участка цепи.

где R - электрическое сопротивление внешнего участка цепи, r - электрическое сопротивление внутреннего участка цепи.

3. Условия, необходимые для существования тока

Для существования постоянного электрического тока необходимо наличие свободных заряженных частиц и наличие источника тока.в котором осуществляется преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля.

Источник тока - устройство, в котором осуществляется преобразование какого-либо вида энергии в энергию электрического поля. В источнике тока на заряженные частицы в замкнутой цепи действуют сторонние силы. Причины возникновения сторонних сил в различных источниках тока различны. Например в аккумуляторах и гальванических элементах сторонние силы возникают благодаря протеканию химических реакций, в генераторах электростанций они возникают при движении проводника в магнитном поле, в фотоэлементах - при действия света на электроны в металлах и полупроводниках.

Электродвижущей силой источника тока называют отношение работы сторонних сил к величине положительного заряда, переносимого от отрицательного полюса источника тока к положительному.

Основные понятия.

Сила тока - скалярная физическая величина, равная отношению заряда, прошедшего через проводник, ко времени, за которое этот заряд прошел. ток напряжение замыкание проводник

где I - сила тока, q - величина заряда (количество электричества), t - время прохождения заряда.

Напряжение - скалярная физическая величина, равная отношению полной работе кулоновских и сторонних сил при перемещении положительного заряда на участке к значению этого заряда.

где A - полная работа сторонних и кулоновских сил, q - электрический заряд.

Электрическое сопротивление - физическая величина, характеризующая электрические свойства участка цепи.

где с - удельное сопротивление проводника, l - длина участка проводника, S - площадь поперечного сечения проводника.

Короткое замыкание.

Из закона Ома для полной цепи следует, что сила тока в цепи с заданным источником тока зависит только от сопротивления внешней цепи R.

Если к полюсам источника тока подсоединить проводник с сопротивлением R<<r, то тогда только ЭДС источника тока и его сопротивление будут определять значение силы тока в цепи. Такое значение силы тока будет являться предельным для данного источника тока и называется током короткого замыкания.

4. Виды соединения проводников

Последовательное и параллельное соединение проводников.

Электрическая цепь включает в себя источника тока и проводники (потребители, резисторы и др), которые могут соединятся последовательно или параллельно.

Смешанное соединение - комбинация параллельного и последовательного соединений.

План самостоятельной работы студентов

Постоянный ток. Законы постоянного тока. Сила тока. Условия, необходимые для существования тока. Виды соединения проводников.

Приложение 1

Устный опрос по теме: «Электроемкость. Конденсатор. Энергия электрического поля».

Основные вопросы темы:

1. Что представляет собой конденсатор?

2. Что понимают под электроемкостью конденсатора?

3. Как рассчитать электроемкость конденсатора?

4. Формула расчета электроемкости заряженного шара.

5. Какие виды конденсаторов вы знаете?

6. Как рассчитать электроемкость плоского конденсатора?

7. Формула расчета электроемкости сферического конденсатора.

8. Сформулируйте признаки последовательного соединения конденсаторов.

9. Сформулируйте признаки параллельного соединения конденсаторов.

10. По какой формуле можно рассчитать энергию электрического поля?

Приложение 2

Тест для первичного закрепления материала

1. Электрическим током называется…

А) упорядоченное движение частиц

Б) направленное движение заряженных частиц

В) направленное (упорядоченное) движение электронов

Г) беспорядочное движение частиц вещества

2. За направление тока принято направление …

А) движения электронов Б) движения ионов

В) движения положительно заряженных частиц
Г) движения отрицательно заряженных частиц

3. Какая величина равна отношению электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, ко времени его прохождения?

А) сила тока Б) напряжение В) сопротивление Г) работа тока

4. Электрическое напряжение измеряется в…

А) Амперах Б) Вольтах В) Джоулях Г) Омах

5. Сила тока в проводнике…

А) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника

Б) прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению

В) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника

Г) обратно пропорциональна напряжению на концах проводника и его сопротивлению

6. Реостат применяют для регулирования в цепи …

А) напряжения Б) силы тока В) напряжения и силы тока

7. При увеличении длины проводника его электрическое сопротивление…

А) уменьшится Б) увеличится В) не изменится

Эталоны ответов

Приложение 3

Задания для итогового контроля

Тест « Соединения проводников»

1. Требуется изготовить гирлянду из лампочек, рассчитанных на напряжение 6 В. Чтобы ее можно было включить в сеть напряжением 120 В. Сколько для этого потребуется лампочек?

a) 44

b) 20

c) 60

2. Рассчитайте сопротивление елочной гирлянды, состоящая из 50 лампочек, если каждая лампочка в ней имеет сопротивление 10 Ом:

a) 500 Ом

b) 200 Ом

c) 600 Ом

3. Два проводника сопротивлением 15 Ом и 5 Ом соединены параллельно. Вычислите их общее сопротивление:

a) 25 Ом

b) 3,75 Ом

c) 5 Ом

4. Проводники сопротивлением 2 Ом, 3 Ом и 5 Ом соединены последовательно и включены в сеть напряжением 20 В. Определите силу тока в каждом проводнике:

a) 1А

b) 2 А

c) 3 А

5. Реостат и лампа включены последовательно в электрическую сеть напряжением 120 В. Вольтметр, подключенный к лампе, показывает напряжение 100 В. Определите напряжение на реостате.

a) 120 В

b) 100 В

c) 20 В

Приложение 4

Эталоны ответов к заданиям итогового контроля

Критерии оценки: за решение 3-хзадач- «3» балла

за решение 4-хзадач(имеются незначительные недочеты)- «4» балла за решение 5-ти задач - «5» баллов

Домашнее задание

Цель: Определить объем информации для самостоятельной работы, обратить внимание на значимые моменты.

На оценку «3»: Б.А. Кронгарт, В.И. Кем; Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Базовый и профильный уровни - А.: Мектеп, 2010 г. стр. 260-267 читать, конспект учить.

На оценку «4»: Б.А. Кронгарт, В.И. Кем; Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Базовый и профильный уровни - А.: Мектеп, 2010 г. стр. 260-267 читать, пересказ, конспект учить, упр. 19 (1,2)

На оценку «5»: Б.А. Кронгарт, В.И. Кем, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Базовый и профильный уровни - А.: Мектеп, 2010 г. стр. 260-267 читать, пересказ, конспект учить, упр. 19 (3, 4); Доклады: «Георг Ом», «Короткое замыкание. Предохранители», «Применение электрических приборов в медицине».

Перечень оборудования и оснащения

1. Доска

2. Демонстрационные плакаты: 26.12. Электроизмерительные приборы

3.Школьный физический эксперимент. Электростатика. (ЭОР)

4. Тестовые задания

Литература

Основные источники

1. Б.А. Кронгарт, В.И. Кем, Н. Койшыбаев, Физика. 10 класс. ЕМН. - А.: Мектеп, 2010;

2. Г. Я. Мякишев, Б. Б. Буховцев, Н. Н. Соцкий, Физика. 10 класс. Учебник для общеобразовательных учреждений. Базовый и профильный уровни - М.: Просвещение, 2011.

Дополнительные источники

1. В.Л. Прокофьев, В.Ф. Дмитриева, Физика - М, 1983;

2. методика преподавания физики в средних специальных учебных заведениях под редакцией Пинского А.А., Самойленко П.И. - М, 1986.

Размещено на Allbest.ru