Mavzu bo'yicha taqdimot: Elektromotor kuch. To'liq zanjir uchun Ohm qonuni

slayd 2

Tashqi kuchlar Elektroharakatlantiruvchi kuch Zanjirning tashqi qismi Zanjirning ichki qismi Tok manbai Tushunchalar va miqdorlar:

slayd 3

Qonunlar: yopiq elektron uchun Ohm

slayd 4

Qisqa tutashuv oqimi Turli xonalarda elektr xavfsizligi qoidalari Sigortalar Inson hayotining jihatlari:

slayd 5

Elektromotor kuch. Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan Ohm qonuni. Joriy manbalar. Elektr zanjirida to'g'ridan-to'g'ri tokni olish uchun zaryadga (Kulon) kuchlardan tashqari ba'zi kuchlar ta'sir qilishi kerak. elektrostatik maydon. Bunday kuchlar tashqi kuchlar deyiladi. Tashqi kuchlar ta'sirining o'ziga xos xususiyati elektromotor kuch (EMF) bo'lib, u yopiq zanjir bo'ylab bitta musbat (sinov) zaryadni harakatlantirishda tashqi kuchlarning ishiga son jihatdan teng yoki boshqacha qilib aytganda, ish bilan belgilanadi. Zaryadni yopiq kontaktlarning zanglashiga olib o'tishda tashqi kuchlar, bu zaryadning qiymatiga ishora qilinadi, EMF voltlarda o'lchanadi. EMF mavjud bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismi sxemaning bir hil bo'lmagan qismi deb ataladi. Manba ichida zaryadlar tashqi kuchlar ta'sirida Kulon kuchlariga qarshi harakatlanadi, qolgan zanjirda esa elektr maydoni tomonidan harakatga keltiriladi. Bunday manbalar galvanik xujayralar, batareyalar, elektr tok generatorlari bo'lishi mumkin. Oqim manbasining EMF ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan terminallaridagi elektr kuchlanishiga teng. Energiyaning saqlanish qonunidan kelib chiqadiki, tashqi kuchlarning ishi Q = I2 ∙ R0 ∙ ∆t zanjirda ajralib chiqadigan issiqlik miqdoriga teng bunda R0 = R + r zanjirning umumiy qarshiligi, R esa R. tashqi zanjirning qarshiligi, r - manbaning ichki qarshiligi. U holda e ∙ I ∙ ∆t = I2 ∙ (R + r) ∆t

slayd 6

Bu erdan biz to'liq zanjir uchun Om qonunini olamiz: To'liq zanjirdagi oqim kuchi manbaning elektr harakatlantiruvchi kuchining kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tashqi va ichki bo'limlari qarshiliklari yig'indisiga bo'linganiga teng. Agar tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qarshiligi nolga teng bo'lsa, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qisqa tutashuv oqimi paydo bo'ladi - ma'lum bir manbada mumkin bo'lgan maksimal oqim Qisqa tutashuv oqimining kuchi - undan olinishi mumkin bo'lgan maksimal oqim kuchi. berilgan manba elektromotor kuch va ichki qarshilik bilan r. Kam ichki qarshilikka ega bo'lgan manbalar uchun qisqa tutashuv oqimi juda katta bo'lishi mumkin va elektr davri yoki manbaning yo'q qilinishiga olib kelishi mumkin. Misol uchun, avtomobillarda ishlatiladigan qo'rg'oshinli akkumulyatorlar bir necha yuz amperlik qisqa tutashuv oqimiga ega bo'lishi mumkin. Ayniqsa, xavfli podstansiyalar (minglab amperlar) bilan ishlaydigan yoritish tarmoqlarida qisqa tutashuvlar. Bunday yuqori oqimlarning halokatli ta'sirini oldini olish uchun kontaktlarning zanglashiga olib keladigan sigortalar yoki maxsus o'chirgichlar kiritilgan. Galvanik hujayralarda qisqa tutashuv oqimi kichik va shuning uchun ular uchun juda xavfli emas.

Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan Ohm qonuni. Joriy manbalar. Elektr zanjirida to'g'ridan-to'g'ri oqimni olish uchun elektrostatik maydonning (Kulon) kuchlaridan tashqari ba'zi kuchlar zaryadlarga ta'sir qilishi kerak. Bunday kuchlar tashqi kuchlar deyiladi. Tashqi kuchlar ta'sirining o'ziga xos xususiyati elektromotor kuch (EMF) bo'lib, u yopiq zanjir bo'ylab bitta musbat (sinov) zaryadni harakatlantirishda tashqi kuchlarning ishiga son jihatdan teng yoki boshqacha qilib aytganda, ish bilan belgilanadi. Zaryadni yopiq kontaktlarning zanglashiga olib o'tishda tashqi kuchlar, bu zaryadning qiymatiga ishora qilinadi, EMF voltlarda o'lchanadi. EMF mavjud bo'lgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismi sxemaning bir hil bo'lmagan qismi deb ataladi. Manba ichida zaryadlar tashqi kuchlar ta'sirida Kulon kuchlariga qarshi harakatlanadi, qolgan zanjirda esa elektr maydoni tomonidan harakatga keltiriladi. Bunday manbalar galvanik xujayralar, batareyalar, elektr tok generatorlari bo'lishi mumkin. Oqim manbasining EMF ochiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan terminallaridagi elektr kuchlanishiga teng. Energiyaning saqlanish qonunidan kelib chiqadiki, tashqi kuchlarning ishi Q = I2 zanjirida chiqarilgan issiqlik miqdoriga teng? R0? ?t bu yerda R0 = R + r - zanjirning umumiy qarshiligi, R - tashqi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qarshiligi, r - manbaning ichki qarshiligi. Keyin? ? men? ?t = I2 ? (R + r) ?t.

slayd 1

Slayd tavsifi:

slayd 2

Slayd tavsifi:

slayd 3

Slayd tavsifi:

slayd 4

Slayd tavsifi:

slayd 5

Slayd tavsifi:

slayd 6

Slayd tavsifi:

Jadval "Tok manbalarining turlari va ularning ishlash printsipi" jadvali "Tok manbalarining turlari va ularning ishlash printsipi" jadvali Elektrofor mashinasi idishi. Hozirgi vaqtda asosan katta (o'n minglab voltgacha) kuchlanishlarni boshqariladigan ishlab chiqarishni talab qiluvchi ko'rgazmali tajribalar uchun foydalaniladi galvanik hujayra Ikki turli material eritma yoki boshqa o'tkazuvchan muhitga botiriladi. "Eritma - qattiq" chegarada sodir bo'ladigan qaytarilmas kimyoviy reaktsiyalar tufayli elektrodlarda elektronlar yoki zaryadlangan ionlar to'planadi. Galvanik xujayralarda bu moddalarning sintezi jarayonida to'plangan kimyoviy bog'lanish energiyasi qaytarib bo'lmaydigan tarzda ajratilgan zaryadlar energiyasiga aylanadi.

Slayd 7

Slayd tavsifi:

Slayd 8

Slayd tavsifi:

Manba elektr toki va metall o'tkazgich (rezistor) eng oddiy yopiq elektr zanjirini tashkil qiladi, unda oqim oqimining naqshlari G. Ohm tomonidan o'rganilgan. U doimiy oqim manbai bilan oqim kuchi o'tkazgichning materialiga (r), uning tasavvurlar maydoniga (S) va uzunligiga bog'liqligini ko'rsatdi. Elektr toki manbai va metall o'tkazgich (rezistor) eng oddiy yopiq elektr zanjirini tashkil qiladi, unda oqim oqimining qonunlari G. Ohm tomonidan o'rganilgan. U doimiy oqim manbai bilan oqim kuchi o'tkazgichning materialiga (r), uning tasavvurlar maydoniga (S) va uzunligiga bog'liqligini ko'rsatdi. Rezistorni o'z ichiga olgan kontaktlarning zanglashiga olib keladigan qismi tashqi deb ataladi va oqim manbasini o'z ichiga olgan - ichki. Yopiq (to'liq) kontaktlarning zanglashiga olib keladigan Ohm qonuni ma'lum EMF va tashqi o'tkazgichning ma'lum xususiyatlariga ega bo'lgan oqim manbai bo'lgan davrlar uchun oqim kuchini hisoblash imkonini beradi:

Slayd 10

Slayd tavsifi:

To'liq zanjir uchun Ohm qonuni

Staromishastovskaya qishlog'idagi 37-sonli o'rta maktab fizika o'qituvchisi T.A. Pelipenko

Keling, asosiy tushunchalarni takrorlaymiz

Elektr toki

zaryadlangan zarralarning yo'naltirilgan harakati

qancha zaryad o'tishini ko'rsatadigan jismoniy miqdor ko'ndalang kesim vaqt birligi uchun o'tkazgich: 𝐼=𝑞/𝑡

Hozirgi kuch

Hozirgi kuchning birligi amperdir

Joriy kuch grafigi ostidagi rasmning maydoni zaryadga (q=It) son jihatdan teng.

Keling, asosiy tushunchalarni takrorlaymiz

O'chirish bo'limi uchun Ohm qonuni

Metall o'tkazgichlarning elektr qarshiligi

Elektr tokining mavjudligi uchun shartlar

Materiyada bepul to'lovlarning mavjudligi

Tashqi mavjudligi elektr maydoni(joriy manba)

Joriy manba energiyaning qandaydir shaklini aylantiruvchi qurilma elektr energiyasi

Keling, asosiy tushunchalarni takrorlaymiz

Mavjud har xil turlari joriy manbalar:

Mexanik oqim manbalari

Termal oqim manbalari

Kimyoviy oqim manbalari

Yorug'lik oqimi manbalari

To'g'ridan-to'g'ri oqim manbalari ichidagi zaryadlarning tarqalishi elektr bo'lmagan kuchlar (elektromagnit, kimyoviy, mexanik kuchlar va boshqalar) tufayli sodir bo'ladi. tashqi kuchlar

Har qanday joriy manbada, musbat va manfiy zaryadlangan zarralarni ajratish ustida ishlash , ular manbaning qutblarida to'planadi

Noelektrik kelib chiqadigan kuchlar (mexanik, kimyoviy, elektromagnit va boshqalar) oqim manbai ichidagi zaryadlarni uning qutblari orasida qayta taqsimlanishiga olib keladi.

Tok manbasi ichidagi zaryadlarni harakatlantirish uchun tashqi kuchlar ishining joy almashgan zaryad qiymatiga nisbati deyiladi. elektromotor kuch (EMF) joriy manba berilgan

SIda EMF o'lchov birligi voltdir

[e]=1B

Ochiq tutashuv bilan voltmetr EMFni ko'rsatadi

Har qanday DC manbai

ma'lum bir ichki xususiyatga ega

qarshilik

r - oqim manbaining ichki qarshiligi

[r] = 1 ohm

To'liq zanjir uchun Ohm qonuni

I - zanjirdagi oqim kuchi

R - kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tashqi qismining qarshiligi

r - tok manbaining ichki qarshiligi

– EMF oqim manbai

Qisqa yopilish

Ohm qonunini o'zgartirish

to'liq sxema uchun,

quyidagi ifodani olamiz

Ichkarida potentsial farq

joriy manba

e = IR + Ir

Tashqi kuchlanish

zanjir bo'limi

1-mashq

Batareyaning emf 2 V. Zanjirdagi 2 A oqim bilan akkumulyator terminallaridagi kuchlanish 1,8 V. Batareyaning ichki qarshiligini va tashqi zanjirning qarshiligini toping.

Keling, muammoning echimini tekshirib ko'ramiz

Javob: R \u003d 0,9 Ohm; r = 0,1 ohm.

Javob: R \u003d 0,9 Ohm; r = 0,1 ohm.

e=U+Ir, r =

r = = 0,1 ohm

Keling, muammoning echimini tekshirib ko'ramiz

Berilgan:

R = 20 ohm

Yechim

Ɛ = 5 V

Joriy manbalar ketma-ket ulanganligi sababli,

Javob: U = 4 V.

r = 2,5 ohm

Ɛ = U + 2 Ir

U = Ɛ - 2 Ir

U \u003d 5 V - 2  0,2 A  2,5 ohm = 4V

Uy vazifasi:

§ 107, § 108, ex. 19 (6, 7, 8-topshiriqlar)

rahmat

Elektromotor kuch. To'liq zanjir uchun Ohm qonuni.

Dars 10-sinf

Qarama-qarshi zaryadli ikkita metall sharni o'tkazgich bilan bog'laymiz.

Ushbu zaryadlarning elektr maydoni ta'sirida o'tkazgichda elektr toki paydo bo'ladi.

Ammo bu oqim juda qisqa muddatli bo'ladi.

Zaryadlar tezda neytrallanadi, to'plarning potentsiallari bir xil bo'ladi va elektr maydoni yo'qoladi.

Uchinchi tomon kuchlari

Oqim doimiy bo'lishi uchun to'plar orasidagi doimiy kuchlanishni saqlab turish kerak.

Buning uchun to'plarning elektr maydonidan ushbu zaryadlarga ta'sir qiluvchi kuchlar yo'nalishiga teskari yo'nalishda zaryadlarni bir to'pdan ikkinchisiga o'tkazadigan qurilma (joriy manba) kerak.

Bunday qurilmada elektr kuchlariga qo'shimcha ravishda zaryadlarga elektr bo'lmagan kelib chiqadigan kuchlar ta'sir qilishi kerak.

Faqatgina zaryadlangan zarrachalarning elektr maydoni (Kulon maydoni) zanjirda doimiy oqimni ushlab turishga qodir emas.

Zaryadlangan zarralarni barcha oqim manbalarida harakatga keltiradigan tashqi kuchlar: elektr stantsiyalaridagi generatorlarda,

galvanik hujayralarda,

batareyalar va boshqalar.

Alternator, Rossiya

Akkumulyator, Tyumen

Galvanik hujayralar, SSSR

O'chirish yopilganda, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan barcha o'tkazgichlarida elektr maydoni hosil bo'ladi.

Joriy manba ichida zaryadlar tashqi kuchlar ta'sirida Kulon kuchlariga (musbat zaryadlangan elektroddan manfiyga elektronlar) qarshi harakat qiladi. zanjirning qolgan qismida esa ular elektr maydon tomonidan harakatga keltiriladi.

Tashqi kuchlarning tabiati

Joriy manbalar

uchinchi tomon kuchi

elektr stantsiyasining generatori

Harakatlanuvchi o'tkazgichdagi elektronlarga magnit maydon tomonidan ta'sir qiladigan kuch

Galvanik hujayra

(Volta elementi)

Ruxni sulfat kislota eritmasida erituvchi kimyoviy kuchlar

Elektromotor kuch

Tashqi kuchlarning ta'siri elektromotor kuch deb ataladigan muhim jismoniy miqdor bilan tavsiflanadi (qisqartirilgan EMF).

Yopiq halqadagi elektr harakatlantiruvchi kuch - bu zaryad halqa bo'ylab harakatlanayotganda tashqi kuchlar ishining zaryadga nisbati:

EMF voltlarda ifodalanadi: [Ɛ] = J/C = IN

Tok manbai va qarshilik R bo'lgan qarshilikdan tashkil topgan eng oddiy to'liq (yopiq) sxemani ko'rib chiqing.

Ɛ - joriy manbaning EMF,

r joriy manbaning ichki qarshiligi,

R kontaktlarning zanglashiga olib keladigan tashqi qarshiligi,

R + r - zanjirning umumiy qarshiligi.

Yopiq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan Ohm qonuni kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim, EMF va impedans bilan bog'liq R + r zanjirlar.

Keling, energiyaning saqlanish qonunlari va Joul-Lenzdan foydalangan holda nazariy jihatdan bu bog'liqlikni o'rnatamiz.

O'tkazgichning kesishmasidan vaqtida elektr zaryadi o'tib ketsin.

Ushbu ish bajarilganda, Joul-Lenz qonuniga muvofiq, kontaktlarning zanglashiga olib keladigan ichki va tashqi qismlarida issiqlik miqdori teng bo'ladi:

Q = I²∙R∙∆t + I²∙r∙∆t

To'liq kontaktlarning zanglashiga olib keladigan oqim kuchi kontaktlarning zanglashiga olib keladigan EMF ning uning empedansiga nisbatiga tengdir .

0. Ushbu sxema uchun: Ɛ = Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ va Rp = R + r₁ + r₂ + r₃ Agar Ɛ 0 bo'lsa, u holda I 0 → oqim yo'nalishi zanjirni chetlab o'tish yo'nalishiga to'g'ri keladi. "kenglik = "640"

Agar sxema EMF Ɛ₁, Ɛ₂, Ɛ₃ va boshqalarga ega bo'lgan bir nechta ketma-ket bog'langan elementlarni o'z ichiga olsa, u holda kontaktlarning zanglashiga olib keladigan umumiy EMF alohida elementlarning EMF ning algebraik yig'indisiga teng bo'ladi.

EMF belgisini aniqlash uchun biz sxemani chetlab o'tishning ijobiy yo'nalishini tanlaymiz.

Agar kontaktlarning zanglashiga olib o'tishda ular "-" qutbdan "+" ga o'tsa, u holda EMF Ɛ 0.

Ushbu sxema uchun: Ɛ = Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ Va Rp = R + r₁ + r₂ + r₃

Agar Ɛ 0 , Bu men 0 →

joriy yo'nalish pastadir aylanib o'tish yo'nalishi bilan bir xil.

Muammoni hal qilish

• Agar zanjir ochiq bo'lsa, emf ga teng bo'lgan galvanik elementning terminallaridagi kuchlanish qanday bo'ladi?
• EMF U = 12 V va ichki qarshiligi r = 0,01 Om bo'lgan batareyaning qisqa tutashuvi paytida oqim kuchi qanday?
• Chiroq batareyasi o'zgaruvchan qarshilik qarshiligiga ulangan. 1,65 ohm qarshilik bilan uning ustidagi kuchlanish 3,30 V, 3,50 ohm qarshilik bilan kuchlanish 3,50 V. EMF va batareyaning ichki qarshiligini aniqlang.
• 4,50 V va 1,50 V EMF va ichki qarshiliklari 1,50 ohm va 0,50 ohm bo'lgan oqim manbalari (15.13) rasmda ko'rsatilganidek, chiroqni chiroqdan oziqlantiradi. Agar qizdirilganda uning filamentining qarshiligi 23 ohm ekanligi ma'lum bo'lsa, chiroq qanday quvvat sarflaydi?

Adabiyotlar ro'yxati:

• G.Ya. Myakishev, B.B. Buxovtsev "Fizika" 10-sinf, "MA'RIFIYAT", Moskva 2001 y.