Last ned presentasjonen Ohms lov for en komplett krets. Presentasjon for leksjonen "Ohms lov for en komplett krets"

Ohms lov for en komplett krets

Fysikklærer, ungdomsskole nr. 37, landsbyen Staromyshastovskaya T.A. Pelipenko

La oss gå gjennom de grunnleggende konseptene

Elektrisitet

rettet bevegelse av ladede partikler

en fysisk størrelse som viser hvilken ladning som passerer gjennom tverrsnittet til en leder per tidsenhet: 𝐼=𝑞/𝑡

Nåværende styrke

Enheten for strøm er ampere.

Arealet av figuren under gjeldende graf er numerisk lik ladningen (q=It)

La oss gå gjennom de grunnleggende konseptene

Ohms lov for en kretsseksjon

Elektrisk motstand av metallledere

Betingelser for eksistensen av elektrisk strøm

Tilstedeværelse av gratis kostnader i et stoff

Tilstedeværelse av eksternt elektrisk felt (strømkilde)

Nåværende kilde - en enhet der en eller annen type energi omdannes til elektrisk energi

La oss gå gjennom de grunnleggende konseptene

Det finnes forskjellige typer strømkilder:

Mekaniske strømkilder

Termiske strømkilder

Kjemiske strømkilder

Lysstrømkilder

Fordelingen av ladninger inne i likestrømkilder oppstår på grunn av krefter av ikke-elektrisk opprinnelse (elektromagnetiske, kjemiske, mekaniske krefter, etc.), som kalles ytre krefter

I enhver gjeldende kilde forekommer det arbeide for å skille positivt og negativt ladede partikler , som samler seg ved polene til kilden

Krefter av ikke-elektrisk opprinnelse (mekanisk, kjemisk, elektromagnetisk, etc.) tvinger ladningene inne i strømkilden til å omfordeles mellom polene.

Forholdet mellom arbeidet utført av ytre krefter for å flytte ladninger inne i en strømkilde og mengden ladning som flyttes kalles elektromotorisk kraft (EMF) gitt gjeldende kilde

Måleenheten for EMF i SI er volt

[ε]=1V

Når kretsen er åpen, viser voltmeteret EMF

Enhver DC-kilde

har en viss indre

motstand

r – intern motstand til strømkilden

[r] = 1 Ohm

Ohms lov for en komplett krets

Jeg – strømstyrke i kretsen

R – motstanden til den eksterne delen av kretsen

r – intern motstand til strømkilden

– EMF for gjeldende kilde

En kort kortslutning

Transformerer Ohms lov

for en komplett kjede,

får vi følgende uttrykk

Potensiell forskjell på innsiden

gjeldende kilde

ε = IR + Ir

Ekstern spenning

kjedeseksjon

Øvelse 1

Batteriets emk er 2 V. Når strømmen i kretsen er 2 A, er spenningen ved batteripolene 1,8 V. Finn den interne motstanden til batteriet og motstanden til den eksterne kretsen

La oss sjekke løsningen på problemet

Svar: R = 0,9 Ohm; r = 0,1 Ohm.

ε= U+Ir, r =

r = = 0,1 Ohm

La oss sjekke løsningen på problemet

Gitt:

R = 20 Ohm

Løsning

Ɛ = 5 V

Siden strømkildene er seriekoblet,

Svar: U = 4 V.

r = 2,5 Ohm

Ɛ = U + 2 Ir

U = Ɛ - 2 Ir

U =5 V – 2  0,2 A  2,5 ohm = 4 V

Hjemmelekser:

§ 107, § 108, eks. 19 (oppgave 6, 7, 8)

Takk skal du ha

For at strømmen skal eksistere konstant, trengs en enhet som hele tiden flytter ladninger fra en ball til en annen (strømkilde).
I tillegg til Coulomb-krefter, virker andre ytre krefter i den

Naturen er ikke elektrisk.
Inne i kilden er de rettet mot Coulomb-styrker.
Arbeidet utført av ytre krefter langs en lukket bane er ikke null
Tredjepartskrefter er ikke-potensielle krefter; deres arbeid avhenger av banens form.

Inne i strømkilden beveger ladninger seg under påvirkning av eksterne krefter mot Coulomb-krefter (elektroner fra en positivt ladet elektrode til en negativ), og gjennom resten av kretsen drives de av et elektrisk felt.

Ytre krefter setter i gang ladede partikler inne i alle strømkilder: i generatorer i kraftverk,

i galvaniske celler,

batterier osv.

Generator, Russland

Batteri, Tyumen

Galvaniske celler, USSR

Naturen til ytre krefter

Aktuelle kilder

Tredjepartsstyrke

Kraftverksgenerator

Kraften som utøves av et magnetfelt på elektroner i en bevegelig leder

Galvanisk celle

(Volta-element)

Kjemiske krefter som løser opp sink i svovelsyreløsning

Virkningen av ytre krefter er preget av en viktig fysisk størrelse kalt elektromotorisk kraft (forkortet EMF).

Elektromotorisk kraft i en lukket sløyfe er forholdet mellom arbeidet utført av ytre krefter når en ladning beveges langs sløyfen og mengden ladning:

EMF er uttrykt i volt: [Ɛ] = J/C = I

Inskripsjonen på batteriene 9 V betyr at ytre krefter gjør 9 J arbeid når en ladning på 1 C flyttes. fra en pol til en annen.

Ohms lov for en lukket krets. Aktuelle kilder. For å oppnå likestrøm i en elektrisk krets, må ladningene utsettes for noen andre krefter enn (Coulomb)-kreftene til det elektrostatiske feltet. Slike styrker kalles tredjepartsstyrker. Et kjennetegn ved virkningen av eksterne krefter er elektromotorisk kraft (EMF), som er numerisk lik arbeidet til eksterne krefter for å flytte en enkelt positiv (test) ladning langs en lukket krets, eller med andre ord, bestemmes av arbeidet til eksterne krefter for å flytte en ladning langs en lukket krets, relatert til verdien av denne ladningen, EMF måles i volt. Den delen av kretsen hvor det er en emk kalles en ikke-uniform del av kretsen. Inne i kilden beveger ladninger seg mot Coulomb-krefter under påvirkning av ytre krefter, og gjennom resten av kretsen drives de av et elektrisk felt. Slike kilder kan være galvaniske celler, batterier, DC elektriske generatorer. Strømkildens emf er lik den elektriske spenningen ved terminalene når kretsen er åpen. Fra loven om bevaring av energi følger det at arbeidet til ytre krefter er lik mengden varme som frigjøres i kretsen Q = I2? R0? ?t hvor R0 = R + r er den totale motstanden til kretsen, og R er motstanden til den eksterne kretsen, r er den indre motstanden til kilden. Deretter? ? JEG? ?t = I2? (R + r) ?t.

Beskrivelse av presentasjonen ved individuelle lysbilder:

1 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

2 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

1. En spenning på 10 V påføres endene av kretsen Bestem strømmen i hver motstand hvis R1 = R2 = 2 Ohm, R3 = 9 Ohm. 2. En vannkoker med en effekt på 150 W er koblet til et 220 V-nettverk Bestem strømstyrken i spiralen og motstanden til spiralen. Alternativ 2 En leder 200 m lang og med et tverrsnitt på 2 mm 2 kobles til en krets med en spenning på 12 V. Hva er strømstyrken i kretsen? To motstander med en motstand på 10 og 50 Ohm er koblet parallelt i kretsen. I den uforgrenede delen av kretsen er strømmen 6 A. Bestem spenningen over hver motstand og strømmen som flyter i hver leder.

3 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Nåværende kilde. En elektrisk strøm kan oppstå hvis motsatt ladede kuler eller kondensatorplater kobles sammen med en metalltråd. En slik elektrisk strøm viser seg imidlertid å være kortvarig: siden mangel og overskudd av elektroner på platene kompenseres ved å bevege elektroner, svekkes det elektriske feltet som driver ladningene til null.

4 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

For ytterligere å opprettholde strømmen i lederne, brukes en enhet som kalles en strømkilde. Inne i strømkilden skjer en omfordeling av positive og negative ladninger, slik at et overskudd av positive og negative ladninger vises ved de to terminalene til strømkilden (“+”-terminalen og “–”-terminalen). Krefter av ikke-elektrostatisk karakter som utfører slik separering av ladninger kalles fremmede krefter. Når en metallleder kommer i kontakt med terminalene til en strømkilde, etableres en slik ladningsfordeling veldig raskt på overflaten av ledningen at et konstant elektrisk intensitetsfelt rettet langs dens akse vises inne i lederen. Strømstyrken i hele lederen blir konstant, ladninger beveger seg langs en lukket krets.

5 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Enhver strømkilde er vanligvis preget av arbeidet til eksterne krefter Ast, som de utfører under en slik bevegelse av ladning q inne i kilden. Forholdet kalles den elektromotoriske kraften (EMF) til strømkilden. EMF uttrykkes i volt (1 V = 1 J/1 C), det samme er potensialforskjellen.

6 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Tabell "Typer av strømkilder og prinsippet for deres drift" Elektroforisk maskin Mekanisk rotasjon av ikke-ledende disker med påførte ledende seksjoner, hvorav en del på en av diskene er elektrifisert av friksjon, fører til akkumulering av ladninger i en spesiell enhet kalt en Leyden-krukke. Brukes for tiden primært til demonstrasjonseksperimenter som krever kontrollert generering av store (opptil titusenvis av volt) spenninger Galvanisk celle To forskjellige materialer nedsenkes i en løsning eller et annet ledende medium. På grunn av irreversible kjemiske reaksjoner som skjer ved "løsning-fast"-grensen, samler elektroner eller ladede ioner seg på elektrodene. I galvaniske celler blir energien til kjemiske bindinger akkumulert under syntesen av disse stoffene irreversibelt omdannet til energien til separerte ladninger

7 lysbilde

Lysbildebeskrivelse:

Solcelle Når visse halvledermaterialer kommer i kontakt med metaller, overfører lys elektroner fra metallet til halvlederen. Piezoelektrisk element Når noen krystaller (for eksempel kvarts) er mekanisk deformert, beveger elektroner seg fra ett område av krystallen til et annet

8 lysbilde