РАБОТА ПОСТОЯННОГО ТОКА Работа тока - это работа электрического поля по переносу электрических зарядов вдоль проводника; Работа тока на участке цепи равна произведению силы тока, напряжения и времени, в течение которого работа совершалась. Применяя формулу закона Ома для участка цепи, можно записать несколько вариантов формулы для расчета работы тока: По закону сохранения энергии: работа равна изменению энергии участка цепи, поэтому выделяемая проводником энергия равна работе тока. В системе СИ: ЗАКОН ДЖОУЛЯ -ЛЕНЦА При прохождениии тока по проводнику проводник нагревается, и происходит теплообмен с окружающей средой, т.е. проводник отдает теплоту окружающим его телам. Количество теплоты, выделяемое проводником с током в окружающую среду, равно произведению квадрата силы тока, сопротивления проводника и времени прохождения тока по проводнику. По закону сохранения энергии количество теплоты, выделяемое проводником численно равно работе, которую совершает протекающий по проводнику ток за это же время. В системе СИ: [Q] = 1 Дж МОЩНОСТЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА - отношение работы тока за время t к этому интервалу времени. В системе СИ: Другие страницы по теме «Электричество» за 10-11 класс: Эл. заряд.Электризация. Закон сохранения эл.заряда. Закон Кулона. Единица эл.заряда.Близкодействие и дальнодействие. Эл.поле. Напряженность эл.поля. Принцип суперпозиции полей. Силовые линии эл.поля. Проводники и диэлектрики в эл/статическом поле. Поляризация диэлектриков. Потенциальная энергия тела в эл.ст. поле. Потенциал эл.ст. поля и разность потенциалов. Связь между напряженностью эл.ст.поля и разхностью потенциалов.Электроемкость. Конденсаторы. Энергия заряженного конденсатора.Электрический ток. Сила тока. Условия, необходимые для существования эл. тока. Закон Ома для участка цепи. Сопротивление.Работа и мощность тока.Электронная проводимость металлов. Зависимость сопротивления проводника от температуры.Сверхпроводимость. Электрический ток в полупроводниках. Р-n переход. Полупроводниковые приборы. Электрический ток в вакууме. Вакуумный диод. Электронно-лучевая трубка. Электрический ток в жидкостях. Закон электролиза.Электрический ток в газах.Контрольные вопросы к зачету по теме: Электрический ток в различных средах. Вспомни тему «Электричество» за 8 класс: Два рода зарядов. Электроскоп. Проводники и диэлектрики.Электрическое поле. Источники тока. Электрические цепи. Действия электрического тока. Сила тока. Напряжение. Измерения силы тока и напряжения. Электрическое сопротивление. Закон Ома для участка цепи. Соединение проводников. Работа и мощность электрического тока. Короткое замыкание. Предохранители. Смотри еще страницы по теме «Электричество»:А вы об этом знаете? Легенды об янтаре"Круглая" загадкаЗвезды ДиоскуровОгни святого ЭльмаО полярных сиянияхЭлектризатор в сутанеЧудо природы-шаровая молнияЖизнь среди молнийИзобретение лейденской банкиИзобретатель громоотводов Б.ФранклинГальвани-воскреситель из мертвыхА.Вольта и монеты во рту"Лошадиная" аварияЭлектрические фонтаны Гастона Планте class-fizika.narod.ru Рассмотрим однородный проводник, к концам которого приложено напряжение U. За время At через сечение проводника переносится заряд dq = Idt. Так как ток представляет собой перемещение заряда dq под действием электрического поля, то, по формуле (84.6), работа тока dA=Udq=IUdt. (99.1) Если сопротивление проводника R, то, используя закон Ома (98.1), получим dA=I2Rdt=(U2/r)dt. (99.2) Из (99.1) и (99.2) следует, что мощность тока P=dA/dt=UI=I2R=U2/R. (99.3) Если сила тока выражается в амперах, напряжение — в вольтах, сопротивление — в омах, то работа тока выражается в джоулях, а мощность — в ваттах. На практике применяются также внесистемные единицы работы тока: ватт-час (Вт•ч) и киловатт-час (кВт•ч). 1 Вт•ч — работа тока мощностью в 1 Вт в течение 1 ч: 1 Вт•ч = 3600 Вт•с = 3,6•103 Дж; 1 кВт•ч=103 Вт•ч = 3,6•106 Дж. Если ток проходит по неподвижному металлическому проводнику, то вся работа тока идет на его нагревание и, по закону сохранения энергии, dQ=dA. (99.4) Таким образом, используя выражения (99.4), (99.1) и (99.2), получим Выражение (99.5) представляет собой закон Джоуля — Ленца,экспериментально установленный независимо друг от друга Дж. Джоулем и Э. X. Ленцем. Выделим в проводнике элементарный цилиндрический объем dV=dSdl (ось цилиндра совпадает с направлением тока), сопротивление которого R= r(dl/dS). По закону Джоуля — Ленца, за время dt в этом объеме выделится теплота Количество теплоты, выделяющееся за единицу времени в единице объема, называется удельной тепловой мощностью тока.Она равна w=rj2. (99.6).Используя дифференциальную форму закона Ома (j =gE) и соотношение r=1/g, получим w =jE =gE2. (99.7).Формулы (99.6) и (99.7) являются обобщенным выражением закона Джоуля — Ленца в дифференциальной форме,пригодным для любого проводника. Тепловое действие тока находит широкое применение в технике, которое началось с открытия в 1873 г. русским инженером А. Н. Лодыгиным (1847—1923) лампы накаливания. На нагревании, проводников электрическим током основано действие электрических муфельных печей, электрической дуги (открыта русским инженером В. В. Петровым (1761 — 1834)), контактной электросварки, бытовых электронагревательных приборов и т. д. 7.Магнитное поле и его характеристики Опыт показывает, что, подобно тому, как в пространстве, окружающем электрические заряды, возникает электростатическое поле, так в пространстве, окружающем токи и постоянные магниты, возникает силовое поле, называемое магнитным.Наличие магнитного поля обнаруживается по силовому действию на внесенные в него проводники с током или постоянные магниты. Название «магнитное поле» связывают с ориентацией магнитной стрелки под действием поля, создаваемого током (это явление впервые обнаружено датским физиком X. Эрстедом (1777—1851)). Электрическое поле действует как на неподвижные, так и на движущиеся в нем электрические заряды. Важнейшая особенность магнитного поля состоит в том, что оно действует только на движущиеся в этом поле электрические заряды. Опыт показывает, что характер воздействия магнитного поля на ток различен в зависимости от формы проводника, по которому течет ток, от расположения проводника и от направления тока. Следовательно, чтобы охарактеризовать магнитное поле, надо рассмотреть его действие на определенный ток. Подобно тому, как при исследовании электростатического поля использовались точечные заряды, при исследовании магнитного поля используется замкнутый плоский контур с током (рамка с током), размеры которого малы по сравнению с расстоянием до токов, образующих магнитное поле. Ориентация контура в пространстве характеризуется направлением нормали к контуру. В качестве положительного направления нормали принимается направление, связанное с током правилом правого винта, т. е. за положительное направление нормали принимается направление поступательного движения винта, головка которого вращается в направлении тока, текущего в рамке (рис. 160). Опыты показывают, что магнитное поле оказывает на рамку с током ориентирующее действие, поворачивая ее определенным образом. Этот результат связывается с определенным направлением магнитного поля. За направление магнитного поля в данной точке принимается направление, вдоль которого располагается положительная нормаль к рамке (рис. 161). За направление магнитного поля может быть также принято направление, совпадающее с направлением силы, которая действует на северный полюс магнитной стрелки, помещенной в данную точку. Так как оба полюса магнитной стрелки лежат в близких точках поля, то силы, действующие на оба полюса, равны друг другу. Следовательно, на магнитную стрелку действует пара сил, поворачивающая ее так, чтобы ось стрелки, соединяющая южный полюс с северным, совпадала с направлением поля. Рамкой с током можно воспользоваться также и для количественного описания магнитного поля. Так как рамка с током испытывает ориентирующее действие поля, то на нее в магнитном поле действует пара сил. Вращающий момент сил зависит как от свойств поля в данной точке, так и от свойств рамки: М=[рmВ], (109.1) где В — вектор магнитной индукции,являющейся количественной характеристикой магнитного поля, рm— вектор магнитного момента рамкис током. Для плоского контура с током I pm = ISn, (109.2) где S — площадь поверхности контура (рамки), n—единичный вектор нормали к поверхности рамки. Направление рm совпадает, таким образом, с направлением положительной нормали. Если в данную точку магнитного поля помещать рамки с различными магнитными моментами, то на них действуют различные вращающие моменты, однако отношение Mmax/pm(Мmax— максимальный вращающий момент) для всех контуров одно и то же и поэтому может служить характеристикой магнитного поля, называемой магнитной индукцией: В=Мmax/рm. Магнитная индукцияв данной точке однородного магнитного поля определяется максимальным вращающим моментом, действующим на рамку с магнитным моментом, равным единице, когда нормаль к рамке перпендикулярна направлению поля. Следует отметить, что вектор В может быть выведен также из закона Ампера (см. §111) и из выражения для силы Лоренца (см. § 114). Так как магнитное поле является силовым, то его, по аналогии с электрическим, изображают с помощью линий магнитной индукции— линий, касательные к которым в каждой точке совпадают с направлением вектора В. Их направление задается правилом правого винта: головка винта, ввинчиваемого по направлению тока, вращается в направлении линий магнитной индукции. Линии магнитной индукции можно «проявить» с помощью железных опилок, намагничивающихся в исследуемом поле и ведущих себя подобно маленьким магнитным стрелкам. На рис. 162, а показаны линии магнитной индукции поля кругового тока, на рис. 162, б — линии магнитной индукции поля соленоида (соленоид — равномерно намотанная на цилиндрическую поверхность проволочная спираль, по которой течет электрический ток). Линии магнитной индукции всегда замкнуты и охватывают проводники с током. Этим они отличаются от линий напряженности электростатического поля, которые являются разомкнутыми (начинаются на положительных зарядах и кончаются на отрицательных). На рис. 163 изображены линии магнитной индукции полосового магнита; они выходят из северного полюса и входят в южный. Вначале казалось, что здесь наблюдается полная аналогия с линиями напряженности электростатического поля и полюсы магнитов играют роль магнитных «зарядов» (магнитных монополей). Опыты показали, что, разрезая магнит на части, его полюсы разделить нельзя, т. е. в отличие от электрических зарядов свободные магнитные «заряды» не существуют, поэтому линии магнитной индукции не могут обрываться на полюсах. В дальнейшем было установлено, что внутри полосовых магнитов имеется магнитное поле, аналогичное полю внутри соленоида, и линии магнитной индукции этого магнитного поля являются продолжением линий магнитной индукции вне магнита. Таким образом, линии магнитной индукции магнитного поля постоянных магнитов являются также замкнутыми. До сих пор мы рассматривали макроскопические токи, текущие в проводниках. Однако, согласно предположению французского физика А. Ампера (1775—1836), в любом теле существуют микроскопические токи, обусловленные движением электронов в атомах и молекулах. Эти микроскопические молекулярные токи создают свое магнитное поле и могут поворачиваться в магнитных полях макротоков. Например, если вблизи какого-то тела поместить проводник с током (макроток), то под действием его магнитного поля микротоки во всех атомах определенным образом ориентируются, создавая в теле дополнительное магнитное поле. Вектор магнитной индукции В характеризует результирующее магнитное поле, создаваемое всеми макро- и микротоками, т. е. при одном и том же токе и прочих равных условиях вектор В в различных средах будет иметь разные значения. Магнитное поле макротоков описывается вектором напряженности Н.Для однородной изотропной среды вектор магнитной индукции связан с вектором напряженности следующим соотношением: В=m0mН, (109.3) где m0 — магнитная постоянная, m — безразмерная величина — магнитная проницаемость среды,показывающая, во сколько раз магнитное поле макротоков Н усиливается за счет поля микротоков среды. Сравнивая векторные характеристики электростатического (Е и D) и магнитного (В и Н) полей, укажем, что аналогом вектора напряженности электростатического поля Е является вектор магнитной индукции В, так как векторы Е и В определяют силовые действия этих полей и зависят от свойств среды. Аналогом вектора электрического смещения D является вектор напряженности Н магнитного поля. cyberpedia.su Проводник нагревается, если по нему протекает электрический ток. Джоуль и Ленц установили, что количество выделившегося тепла Q = I где I - ток, R - сопротивление, t - время протекания тока. Легко доказать, что Q = I где q = It - электрический заряд. Если ток изменяется со временем (т. е. в случае непостоянного тока), то Q= где i - мгновенное значение тока. Нагревание проводника происходит за счет работы, совершаемой силами электрического поля над носителями заряда. Эта работа A=qU=UIt=I Работа А, энергия W , количество тепла Q в СИ измеряются в Дж. Так как мощность характеризует работу, совершаемую в единицу времени, т.е. Р = P=UI=I Мощность в СИ измеряется в ваттах: 1 Вт = 1 Дж / 1 с; откуда1 Дж = 1 Втс; 3600 Дж = 1Вт час, 3,6 •10 Формулы (12-29) и (12-30) позволяют рассчитать полезную работу и полезную мощность. Затраченная работа и мощность определяется по формулам A P Отношение полезной работы (мощности) к затраченной характеризует КПД источника Из (12-33) следует, что при R®0,h®0; R®¥,h®1.Но при R Определим величину R , при котором выделится максимальная мощность. Легко показать, что это наступает при R = r, тогда PMAКС=I КПД в этом случае будет 50%. Согласно закону Джоуля - Ленца в элементарном цилиндрическом объеме dV с площадью поперечного сечения dS и длиной dl за время dt выделится тепло dQ =I Разделив на dV и dt, найдем количество тепла, выделяющееся в единицу времени в единице объема Q здесь Q С учетом (12-16) из (12-3) следует, что Q Формулы (12-35) и (12-36) выражают закон Джоуля - Ленца в дифференциальной форме. Правила Кирхгофа В основе расчета электрических цепей лежат два правила Кирхгофа: Первое правило: Алгебрическая сумма токов, сходящихся в узле равна нулю, т.е. Току, текущему к узлу, приписывается один знак ("+" или "-"), а току, текущему от узла, - другой знак; таким образом, для направлений токов в узле электрической схемы, представленном на рис.12. 6, имеем Второе правило: В любом замкнутом контуре алгебраическая сумма напряжений на всех участках этого контура равна алгебраической сумме ЭДС, встречающихся в этом контуре, т.е. При этом также следует придерживаться правила знаков: токи, текущие вдоль выбранного направления обхода контура считаются положительными, а идущие против направления обхода - отрицательными. Соответственно положительными считаются ЭДС тех источников, которые вызывают ток, совпадающий по направлению с обходом контура (рис.12.7), где обозначает направление обхода контура. I I Лекция №13 Электрический ток в различных средах.Классическая теория электропроводности металлов. Термоэлектронная эмиссия. Электрический ток в вакууме. Электрический ток в газах. Виды газового разряда. infopedia.su Знаменитый русский физик Ленц и английский физик Джоуль, проводя опыты по изучению тепловых действий электрического тока, независимо друг от друга вывели закон Джоуля-Ленца. Данный закон отражает взаимосвязь количества теплоты, выделяемого в проводнике, и электрического тока, проходящего по этому проводнику в течение определенного периода времени. Когда электрический ток проходит через металлический проводник, его электроны постоянно сталкиваются с различными посторонними частицами. Это могут быть обычные нейтральные молекулы или молекулы, потерявшие электроны. Электрон в процессе движения может отщепить от нейтральной молекулы еще один электрон. В результате, его кинетическая энергия теряется, а вместо молекулы происходит образование положительного иона. В других случаях электрон, наоборот, соединиться с положительным ионом и образовать нейтральную молекулу. В процессе столкновений электронов и молекул происходит расход энергии, в дальнейшем превращающейся в тепло. Затраты определенного количества энергии связаны со всеми движениями, во время которых приходится преодолевать сопротивление. В это время происходит превращение работы, затраченной на преодоление сопротивления трения, в тепловую энергию. Сопротивление в электрических проводниках обладает теми же качествами, как и у обычного сопротивления. Для того чтобы провести ток через проводник, источником тока затрачивается определенное количество энергии, превращающейся в тепло. Данное превращение как раз и отражает закон Джоуля - Ленца, известного также, как закон теплового действия тока. Согласно закону джоуля Ленца, электрический ток, проходящий по проводнику, сопровождается количеством теплоты, прямо пропорциональным квадрату тока и сопротивлению, а также времени течения этого тока по проводнику. В виде формулы закон Джоуля-Ленца выражается следующим образом: Q = I2Rt, в которой Q отображает количество выделенной теплоты, I – силу тока, R – сопротивление проводника, t – период времени. Величина "к" представляет собой тепловой эквивалент работы и применяется в тех случаях, когда количество теплоты измеряется в калориях, сила тока – в амперах, сопротивление – в Омах, а время – в секундах. Численное значение величины к составляет 0,24, что соответствует току в 1 ампер, который при сопротивлении проводника в 1 Ом, выделяет в течение 1 секунды количество теплоты, равное 0,24 ккал. Поэтому для расчетов количества выделенной теплоты в калориях применяется формула Q = 0,24I2Rt. При использовании системы единиц СИ измерение количества теплоты производится в джоулях, поэтому величина "к", применительно к закону Джоуля-Ленца, будет равна 1, а формула будет выглядеть: Q = I2Rt. В соответствии с законом Ома I = U/R. Если это значение силы тока подставить в основную формулу, она приобретет следующий вид: Q = (U2/R)t. Основная формула Q = I2Rt очень удобна для использования при расчетах количества теплоты, которое выделяется в случае последовательного соединения. Сила тока во всех проводниках будет одинаковая. При последовательном соединении сразу нескольких проводников, каждый из них выделит столько теплоты, которое будет пропорционально сопротивлению проводника. Если последовательно соединить три одинаковые проволочки из меди, железа и никелина, то максимальное количество теплоты будет выделено последней. Это связано с наибольшим удельным сопротивлением никелина и более сильным нагревом этой проволочки. При параллельном соединении этих же проводников, значение электрического тока в каждом из них будет различным, а напряжение на концах – одинаковым. В этом случае для расчетов больше подойдет формула Q = (U2/R)t. Количество теплоты, выделяемое проводником, будет обратно пропорционально его проводимости. Таким образом, закон Джоуля - Ленца широко используется для расчетов установок электрического освещения, различных отопительных и нагревательных приборов, а также других устройств, связанных с преобразованием электрической энергии в тепловую. electric-220.ru Прохождение
электрического тока по проводнику представляет собой процесс
упорядоченного движения зарядов в электрическом поле, существующем
в проводнике. При этом силы электрического поля, действующие
на заряды, совершают работу. Назовем эту работу «работой
тока» (Aэл.) и рассчитаем ее на участке цепи 1-2,
содержащем сопротивление R Из электростатики известно, что Aэл. = q*(f1 — f2). В темах 1 и 2 раздела «постоянный ток» показано, что
q = I*t; U = I*R; U = f1 — f2
где
t — время прохождения тока,
q — заряд, прошедший от точки с потенциалом f1 до точки с потенциалом f2. Следовательно, работу тока можно вычислить с помощью следующего соотношения:
Aэл. = I*U*t = I2*R*t = U2*t/R .
Мощностью (Nэл.) называется работа, совершаемая током за единицу времени:
Nэл. = Aэл./t .
Следовательно,
Nэл. = I*U = I2*R = U2/R .
Мощность электрического тока на опыте определяется с помощью
амперметра и вольтметра или специального прибора —
ваттметра. Закон Джоуля-Ленца
Если по активному сопротивлению (проводнику) течет постоянный ток,
то работа тока на этом участке идет на преобразование
электрической энергии во внутреннюю. Увеличение внутренней энергии
проводника приводит к повышению его температуры (проводник
нагревается).
По закону сохранения энергии количество теплоты (Q), выделяющееся
в проводнике при прохождении электрического тока, равно работе
тока: Q = Aэл.
Следовательно,
Q = I*U*t = I2*R*t = U2*t/R .
Эта формула есть закон Джоуля-Ленца для однородного участка цепи. it-iatu.ru Разделы: Физика, Конкурс «Презентация к уроку» Загрузить презентацию (13,2 МБ) Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию. Цель: обобщить и повторить материал по
теме «Законы постоянного тока»,научить учащихся
объяснять понятия работы и мощности тока,
выявить закон Джоуля-Ленца исходя из
классической электронной теории, применять на
практике теоретические знания. Задачи:
Тип урока: урок изучения нового
материала. Ресурсы урока: учебники и учебные
пособия разных авторов, компьютер,
мультимедийный проектор, экран. Методы и методические приемы:
самостоятельная работа с текстом,
индивидуальная работа, работа в группах,
заполнение таблицы, выполнение тестовых заданий,
работа в парах; сообщения учащихся, рассказ с
элементами беседы. Планируемые результаты: Предметные:
Метапредметные:
Личностные:
ХОД УРОКА I. Организационный этап 1. Вступительное слово учителя
На сегодняшнем уроке мы с вами продолжим
изучение главы «Законы постоянного тока». Но
сначала давайте немного повторим основные
понятия, формулы и определения. 2. Актуализация знаний А) Фронтальный опрос по вопросам: 1. Что называют электрическим током? (Электрическим
током называют упорядоченное, направленное
движение заряженных частиц.)
2. Основные действия электрического тока?
Приведите примеры/ (Тепловое, магнитное,
химическое, механическое, физиологическое.)
3. Условия существования электрического тока? (1.
Наличие свободных зарядов. 2. Наличие
электрического поля.)
4. От чего зависит электрическое сопротивление
проводника? (1. От длины проводника. 2. От
площади поперечного сечения проводника. 3. От
рода материала.) 5. При каком соединении все проводники
находятся под одним и тем же напряжением? (Проводники
находятся при одинаковом напряжении при
параллельном соединении: U1 = U2 = U.) 6. Прибор для измерения напряжения? (Напряжение
измеряют с помощью вольтметра, который включают
в цепь параллельно тому участку, напряжение на
котором нужно измерить.) 7. Сформулируйте закон Ома для участка цепи: (– сила тока I
прямо пропорциональна приложенному напряжению U
и обратно пропорциональна сопротивлению
проводника. 8. Прибор для измерения силы тока? (Силу тока
измеряют с помощью амперметра, который включают
в цепь последовательно с тем прибором, силу тока
в котором нужно измерить.) Молодцы, вспомнили материал прошлого урока, а
сейчас давайте выполним задания на карточках с
последующей самопроверкой. У вас на столах лежат
листочки с заданиями, подпишите на них Ф.И. и
приступайте к их выполнению, через 5 минут мы
начнем проверку. Б) Самостоятельная работа с последующей
самопроверкой (Приложение
1) Ответы: Вариант 1. 1. Б, 2.
В, 3. В, 4. Б, 5. А. 6. В.Вариант 2. 1. В, 2. В,
3. Б, 4. А, 5. В, 6. Б. II. Организация познавательной
деятельности – А сейчас прослушайте стихотворение и
постарайтесь ответить о чем идет речь: Спираль нагрелась докрасна,
Хоть и горела недолго она.
Руку подставив, тепло ощущает,
Спросишь: «Какое количество тепла спираль
выделяет?»
Найти тебе ответ труда не составляет,
Из какого он закона вытекает? (Закон Джоуля-Ленца) – Молодцы, догадались, о чем мы с вами сегодня
будем весть речь.
– Какие понятия нужно ввести, чтобы перейти к
изучению этого закона? (Понятие работы и
мощности)
Итак, открываем тетради, записываем число и тему
нашего сегодняшнего урока: «Работа и
мощность постоянного тока. Закон Джоуля– Ленца»
Какие вопросы мы должны рассмотреть на уроке? (Ответы
детей)
Вы абсолютно правы. Посмотрите на экран, перед
вами вопросы на которые мы должны ответить в
течение урока: Работа с учебником Вопросы: 1. Что совершает электрическое поле способное
перемещать заряженную частицу вдоль силовой
линии? (Работа) 2. Как обозначается работа? Обозначается: А 3. Как вывести формулу для работы тока? 4. На основе формулы, сформулируйте определение
работы тока. Работа тока на участке цепи равна произведению
силы тока, напряжения и времени, в течение
которого совершалась работа. 5. Почему электрический ток нагревает
проводник? Электрическое поле действует с силой на
свободные электроны, которые начинают двигаться
упорядоченно, одновременно участвуя в
хаотическом движении, ускоряясь в промежутках
между столкновениями с ионами кристаллической
решетки. Приобретаемая электронами под
действием электрического поля энергия
направленного движения тратится на нагревание
проводника, т.к. последующие столкновения ионов с
другими электронами увеличивают амплитуду их
колебаний и соответственно температуру всего
проводника.
В неподвижных металлических проводниках вся
работа тока идет на увеличение их внутренней
энергии. Нагретый проводник отдает полученную
энергию окружающим телам (путем теплопередачи).
Значит, количество теплоты, выделяемое
проводником, по которому течет ток, равно работе
тока. 6. Как с помощью закона Ома выразить напряжение
через силу тока и силу тока через напряжение? Какой формулой удобнее пользоваться при
последовательном соединении, а какой при
параллельном? Почему? – при
последовательном соединении проводников, т.к.
сила тока в этом случае одинакова во всех
проводниках. – при
параллельном соединении проводников, т.к.
напряжение на всех проводниках одинаково. 7. На основании чего можно вывести закон
Джоуля-Ленца? Если обозначить количество теплоты буквой Q.
Тогда Q = A, или .
Тогда, пользуясь законом Ома, можно количество
теплоты, выделяемое проводником с током,
выразить через силу тока, сопротивление участка
цепи и время. Зная, что U = IR, получим: Q = Каков физический смысл закона? Количество теплоты, выделяемое проводником с
током, равно произведению квадрата силы тока,
сопротивления проводника и времени прохождения
тока по проводнику. К нашему уроку девочки подготовили сообщения
об ученых внесших вклад в открытие закона. Доклады учащихся (см. Презентацию,
слайд 19)
Перейдем к рассмотрению вопроса о Мощности
тока Итак, любой электроприбор рассчитан на
потреблении определенной энергии в единицу
времени, т.е. на определенную мощность.
– Обозначается и измеряется: [Р] = [Вт].
– Находится по формуле:
Мощность тока равна отношению работы тока ко
времени прохождения тока.
Так же формулу для мощности можно переписать в
нескольких эквивалентных формах: Мощность электроприборов указывается в их
паспортах. 4. Первичное закрепление 1. Итак, на основании материала уроков,
заполните недостающие данные в таблице (Приложение 2): Проверим правильность заполнения. (Один
учащийся озвучивает)
2. Вашему вниманию предлагается кроссворд.
Давайте разгадаем его. (Приложение
3) 3. Перейдем к решению задач.
Какие есть вопросы по решению задач? 5. Домашние задание § 106, упражнение 19 (4) 6. Рефлексия Вот и подходит наш урок к концу, закончите,
пожалуйста, следующие предложения:
– Спасибо за активную работу на уроке, я думаю,
все вы хорошо усвоили сегодняшний материал.
Сдайте свои тестовые работы. Оценки за них я
объявлю на следующем уроке. xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai Вспомним предыдущие темы и ответим на следующие вопросы: Что такое напряжение и сила тока? Вывод: следовательно, из определении напряжения и силы тока можно определить работу и мощность тока. Для этого рассмотрим новую тему «Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца», используя навыки критического мышления. Работа электрического тока на участке цепи равна произведению напряжения на концах этого участка на силу тока и на время, в течение которого совершалась работа. Единицы измерения работы – Дж (Джоули). 1 Дж = 1В*1А*1с Таким образом, для измерения работы необходимо три прибора: амперметр, вольтметр и часы. Работу тока (или израсходованную на совершения этой работы электроэнергию) измеряют с помощью специального прибора - электрического счетчика. Т.к. мощность численно равна работе, совершенной в единицу времени, то Таким образом, для измерения мощности необходимо два прибора: амперметр и вольтметр. Специальный прибор для измерения мощности тока – ваттметр. Прибор, служащий для измерения работы тока, носит название электрического счетчика. В электрических счетчика применяется единица работы тока 1кВт*ч. Это такая работа, которую в течение 1ч совершает ток в приборе мощностью 1кВт. Нетрудно сосчитать, что Как мы знаем ток нагревает проводник. Объясняется это тем, что свободные электроны в металлах или ионах в растворах солей, кислот, щелочей, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В результате работы электрического тока внутренняя энергия проводника увеличиваются. Значит количество теплоты, выделяемого проводником равно работе тока A=UIt, Q=A Q=UIt Пользуясь законом Ома U=IR, получаем Q=I2Rt Количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивлением проводника и времени. Q=I²Rt К этому же выводу на основании опытов пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Поэтому этот вывод назвали законом Джоуля-Ленца. engime.orgРабота и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца. Работа тока мощность тока закон джоуля ленца
Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца :: Класс!ная физика
Работа и мощность тока. Закон Джоуля — Ленца — КиберПедия
Закон Джоуля – Ленца. Работа и мощность тока.
Rt, (12-26) Rt = UIt = U 2 t/R = qU, (12-27)
= 
,(12-28) Rt = U t / R . (12-29)
, то R=U /R . (12-30)
Дж = 1 кВт час.
= q 
= It = I (R + r)t = 
t. (12-31)
= 
= 
I = I (R + r) = 
. (12-32)
= 
= 
= 
. (12-33)
ток I 0 и поэтому А О и Р 0. R = 
= 
, (12-34) Rdt =(jdS) 
= 
j dldSdt = j dVdt.
= 
= j . (12-35)-называется удельной тепловой мощностью тока, которая в СИ измеряется в Вт/м3. = j = 
. (12-36)
. (12-37)
.
(12-38)
Применим правила Кирхгофа для расчета электрической цепи, представленной на рис.12.7. Для этого нужно записать (m-1) уравнений для основании первого правила Кирхгофа и еще одно уравнение для единственного здесь замкнутого контура, используя второе правило Кирхгофа и принимая во внимание направления ЭДС, токов в ветвях и обхода контура:
I 
.Закон Джоуля - Ленца определение и формулы
Содержание: Свойства электрического тока
Закон джоуля Ленца формула и определение
Закон Джоуля-Ленца. Работа и мощность электрического тока
23) Закон Джоуля - Ленца. Работа и мощность тока.
Урок физики на тему «Работа и мощность постоянного тока. Закон Джоуля-Ленца». 10-й класс
Презентация к уроку
Работа и мощность электрического тока. Закон Джоуля-Ленца
Новая тема (критическое мышление). Выявление проблемы урока.
На предыдущем уроке мы выяснили, что проводники могут соединяться последовательно и параллельно.
интернет-магазин светодиодного освещения
Пн - Вс с 10:30 до 20:00
Санкт-Петербург, просп. Энгельса, 138, корп. 1, тк ''Стройдвор''
Поделиться с друзьями: