Temat. Napięcie elektryczne

Dziś poznamy kolejną wielkość fizyczną, ale najpierw odpowiedzcie na moje pytanie: kiedy żarówki przygasają, co mówimy?

(Spadki napięcia)

Temat: Napięcie elektryczne. Woltomierz. Pomiar napięcia.

Powtórzmy i zapamiętajmy:

• czym jest prąd elektryczny;
• czym jest pole elektryczne;
• z czego składa się obwód elektryczny?

Dowiemy się:

• co to jest napięcie?
• jednostki napięcia;

napięcie sieciowe;

• jak podłączyć woltomierz do obwodu.

PRACA DOMOWA Tak – klaskanie, nie – tupanie

Starcie Tytanów Fizyki

Nazwij urządzenia elektryczne. Znajdź symbol

Co to jest prąd elektryczny? Przypomnijmy warunki istnienia prądu elektrycznego.

Jakie cząstki przenoszą ładunek elektryczny w metalach?

Co sprawia, że ​​te cząstki się poruszają?

Natężenie prądu można ocenić na podstawie odczytów amperomierza lub na podstawie wpływu prądu (im bardziej nagrzany żarnik, tym większa moc prądu).Pytanie: od czego zależy natężenie prądu?

Odpowiedź: Siła prądu zależy od pewnej wielkości związanej ze źródłem prądu. Źródło prądu wytwarza pole elektryczne, wykonując pracę polegającą na oddzieleniu ładunków elektrycznych.

Zwykła żarówka i bateria

Żarówka i bateria latarki

Dowiedzmy się, od czego zależy praca prądu

Elektryczny Napięcie charakteryzuje pole elektryczne wytworzone przez prąd... Napięcie (U) pokazuje które praca (A) wykonuje elektrykę pole podczas przesuwania pojedynczego pozytywu ładunek (q) z jednego punktu do drugiego.

Napięcie =

Jednostka napięcia SI:

U = 1 V „wolt”

1 wolt jest równy napięciu elektrycznemu w odcinku obwodu, w którym podczas przepływu ładunku o wartości 1 C wykonana została praca równa 1 J:

Konwersja do układu SI:

• 200 mV =
• 6 kV =
• 0,02 kA =
• 270 mA =
• 20 minut. =
• 2,1 MV =

2 100 000 V

Gry pełne napięcia mają smutny wynik

– Prąd nie lubi żartować!

RATUJ SIĘ, KTO MOŻESZ!

• Napięcie uważane za bezpieczne dla człowieka w suchym pomieszczeniu wynosi do 36 V.
• W wilgotnym pomieszczeniu wartość ta spada do 12 V.
• Kiedy człowiek dotknie drutu pod napięciem powyżej 240 V, prąd wnika w skórę. Jeśli przez drut przepływa prąd, którego wielkość nie jest jeszcze śmiertelna, ale wystarcza, aby spowodować mimowolne skurcze mięśni dłoni (ręka wydaje się „przyklejać” do drutu), wówczas opór skóry stopniowo maleje, aż w końcu prąd osiąga wartość zabójczą dla człowieka na poziomie 0,1 A. Osobie, która znajdzie się w tak niebezpiecznej sytuacji, należy jak najszybciej pomóc, starając się „oderwać” ją od drutu bez narażania się na niebezpieczeństwo.

Woltomierz:

• Kalibracja „0”
• „+” do „+” „-” do „-”
• Połączone równolegle
• Symbol

Pomiar napięcia

Określ cenę podziału urządzenia:

• 2 V/dz
• 0,5 V/dz

Montaż obwodów elektrycznych i pomiar napięcia

1. Zbuduj schemat obwodu elektrycznego w swoim notatniku i określ kierunek prądu

2. Zmontuj obwód elektryczny, kluczyk powinien być otwarty

2. Znajdź „+” i „-” na baterii.

3. Weź pod uwagę woltomierz, określ wartość podziału

Znajdź „0” na woltomierzu, pamiętaj, jak woltomierz jest podłączony

4. Zadzwoń do nauczyciela, aby sprawdził obwód elektryczny

5. Dopiero za zgodą nauczyciela zamknij klucz

i określić wskazania woltomierza

6. Zapisz odczyty woltomierza w swoim notatniku

Zadania 1. Kiedy przez przewodnik przepływa ładunek elektryczny o wartości 5 C, wykonana zostaje praca 200 J. Jakie jest napięcie na końcach tego przewodnika? A) 1000 V B) 40 V C) 40 A D) 0,025 V

2. Napięcie na żarówce samochodowej wynosi 12 V. Jaki ładunek przepłynął przez żarnik żarówki, jeśli wykonano pracę 1200 J? A) 0,01 Kl B) 100 Kl C) 14400 Kl D) 10 V

3. Określ pracę wykonaną, gdy ładunek o temperaturze 80 C przejdzie przez spiralę kuchenki elektrycznej, jeśli jest ona podłączona do sieci o napięciu 220 V A) 0,36 J B) 2,75 J C) 17600 J D) 0,36 V

5. Określ wartość podziału woltomierza

A) 1 V B) 1,5 V C) 3 V D) 15 V

4. Konieczne jest zmierzenie prądu w lampie i napięcia na niej. Jak należy podłączyć amperomierz i woltomierz względem lampy?

Podsumowanie lekcji:

Dowiedzieliśmy się?

• co to jest napięcie?
• jednostki napięcia?
• jakiego urządzenia używa się do pomiaru

napięcie sieciowe?

• Jak podłączyć woltomierz do obwodu?

Czy nauczyłeś się?

Praca domowa

§39-41 Ex. 6 (2.3) Dodatkowo (do oceny): 1264.1265 - Lukashik.

Błyskawica Kiedy piorun uderza, na przykład w drzewo. Nagrzewa się, wilgoć z niego wyparowuje, a ciśnienie powstałej pary i podgrzanych gazów prowadzi do zniszczenia. Do ochrony budynków przed wyładowaniami atmosferycznymi stosuje się piorunochrony, czyli metalowy pręt wznoszący się ponad chroniony obiekt. Błyskawica. U drzew liściastych prąd przepływa wewnątrz pnia przez rdzeń, gdzie znajduje się dużo soku, który pod wpływem prądu wrze, a opary rozrywają drzewo na kawałki. Powodem jest to, że pomiędzy kablem a ptakiem, który na nim ląduje, nie ma różnicy napięcia. Przecież siedzi na nim nie dotykając ziemi, a poza tym siedzi tylko na jednym kablu. Zatem napięcia kabla i ptaka są absolutnie takie same. Ale jeśli nagle, trzepocząc skrzydłami, ten sam ptak przypadkowo dotknie sąsiedniego kabla, ale z innym napięciem, to piekielna machina zadziała... Powodem jest to, że między kablem a lądującym na nim ptakiem nie ma różnicy napięcia . Przecież siedzi na nim nie dotykając ziemi, a poza tym siedzi tylko na jednym kablu. Zatem napięcia kabla i ptaka są absolutnie takie same. Jeśli jednak nagle, trzepocząc skrzydłami, ten sam ptak przypadkowo dotknie sąsiedniego kabla, ale z innym napięciem, to piekielna machina zadziała... Na szczęście kable są zwykle położone w znacznej odległości od siebie, co sprawia, że ​​ich kontakt prawie niemożliwy. Dlatego zagrożenie życia ptaków jest znikome. Ale nie daj Boże przetestować to stwierdzenie w praktyce.

Dlaczego ptaki bezkarnie lądują na przewodach wysokiego napięcia?

Dlaczego u ludzi pod napięciem jeżą się włosy?

• Włosy są naelektryzowane tym samym ładunkiem. Jak wiadomo, podobnie jak ładunki odpychają się, tak i włosy, niczym liście papierowego pióropusza, rozchodzą się we wszystkich kierunkach. Jeśli jakiekolwiek ciało przewodzące, w tym ciało ludzkie, zostanie odizolowane od ziemi, wówczas może zostać naładowane do wysokiego potencjału. W ten sposób za pomocą maszyny elektrostatycznej ciało ludzkie można naładować do potencjału dziesiątek tysięcy woltów.

- Energia elektryczna odgrywa ważną rolę nie tylko w życiu człowieka, ale także w jego zdrowiu. Kurcząc się, komórki mięśniowe serca wytwarzają energię elektryczną. To dzięki tym impulsom elektrokardiogram mierzy rytm serca. - Energia elektryczna odgrywa ważną rolę nie tylko w życiu człowieka, ale także w jego zdrowiu. Kurcząc się, komórki mięśniowe serca wytwarzają energię elektryczną. To dzięki tym impulsom elektrokardiogram mierzy rytm serca. Znajdź błędy fizyczne:

Dziękuję za lekcję! Powodzenia!

\ Dokumentacja \ Dla nauczyciela fizyki

Podczas korzystania z materiałów z tej witryny - i umieszczenie banera jest OBOWIĄZKOWE!!!

Lekcja fizyki w klasie 8. „Napięcie elektryczne. Jednostki napięcia. Woltomierz”

Rozwój lekcji zapewniany przez: Julia Władimirowna Tołstych, nauczycielka fizyki i informatyki, I kategoria kwalifikacyjna, Miejskie Liceum Oświatowe we wsi Kuźmińskie Otwierżki, obwód lipiecki, e-mail: [e-mail chroniony]

Cel lekcji:

1. Podaj pojęcie napięcia i jego wyjaśnienie; wprowadzić wzór i jednostkę napięcia; przestudiować urządzenie do pomiaru napięcia i zasady podłączania go do obwodu.
2. Rozwijaj umiejętności montażu łańcucha; myślący; pamięć; przemówienie; zainteresowanie tematem; umiejętność zastosowania zdobytej wiedzy w praktyce.
3. Kształtowanie poczucia odpowiedzialności, kolektywizmu, sumiennej postawy w realizacji zadań i samodyscypliny.

Postęp lekcji według podręcznika A.V. Peryszkina.

1. Sprawdzanie pracy domowej.

Nauczyciel czyta pytania:

1. Aktualna siła jest wskazywana przez…..
2. Mierzona jest siła prądu…..
3. Wzór na obliczenie prądu.....
4. Urządzenie jest podłączone do obwodu......
5. Jednostka ładunku elektrycznego…..
6. Ile Amperów mieści się w 1 mA?

Odpowiedzi: wybierz opcję

1. POWIETRZE
2. Woltomierz - zegar - amperomierz
3. F = m a- ja = q / t- q = ja t
4. najpierw-szereg równoległy
5. 1 sek. - 1 metr - 1 zawieszka
6. 0,001A - 10A - 100A

Karty z zadaniami rozdawane są słabszym uczniom, a reszta pracuje przy tablicy i nad pytaniami

2. Wyjaśnienie nowego materiału.

1. Środki ostrożności podczas pracy ze sprzętem elektrycznym.

• Pamiętajcie, chłopaki, co nazywa się pracą prądu? Pracę wykonaną przez pole elektryczne wytwarzające prąd nazywamy pracą wykonaną przez prąd.
• Jaką wielkością jest praca prądu? Od czego to zależy?

Można śmiało powiedzieć, że zależy to od natężenia prądu, czyli od ładunku elektrycznego przepływającego przez obwód w czasie 1 s, a także od nowej dla Ciebie wartości, którą nazywamy napięciem elektrycznym.

Napięcie jest wielkością fizyczną charakteryzującą pole elektryczne i pokazującą, jaką pracę wykonuje pole elektryczne podczas przenoszenia jednostkowego ładunku dodatniego z jednego punktu do drugiego. Oznacza się je literą U. Do obliczenia napięcia stosuje się wzór: U = A / q. Jednostkę napięcia nazwano Volt (V) na cześć włoskiego naukowca Alessandro Volty, który stworzył pierwsze ogniwo galwaniczne. Jednostką napięcia jest napięcie elektryczne na końcach przewodnika, przy którym praca przemieszczenia ładunku elektrycznego o wartości 1 C wzdłuż tego przewodnika jest równa 1 J. 1V = 1J/1C Oprócz wolta stosowane są jego podwielokrotności i wielokrotności: miliwolt (mV) i kilowolt (kV). 1mV = 0,001V 1kV = 1000V Do pomiaru napięcia na biegunach źródła prądu lub w pewnym odcinku obwodu używa się urządzenia zwanego woltomierzem. Cęgi woltomierza podłącza się do tych punktów obwodu, pomiędzy którymi należy zmierzyć napięcie. To połączenie urządzenia nazywa się równoległym. Montaż obwodu i rysunek obwodu zawierającego woltomierz. Wyjaśnia, w jaki sposób urządzenie jest oznaczone na schemacie.

Napięcie

List U

Formuła U=A/q

Jednostka 1 wolt

Jednostki podwielokrotne s 1kV = 1000V

Wielokrotność jednostek 1 mV = 0,001 V

Urządzenie woltomierz

Podłączenie do obwodu równoległy

Pokaz woltomierzy różnych typów wraz z historią i objaśnieniem zasady ich działania.

3. Utrwalenie zdobytej wiedzy.

Zapisz na tablicy 2 opcje i poproś dwóch uczniów o niezależną pracę.

Przelicz te wartości napięcia na wolty:

Pierwsza opcja:

druga opcja:

Zadania do pracy z klasą:

Ćwiczenie 1: Narysuj schemat obwodu elektrycznego składającego się z baterii, dzwonka elektrycznego, klucza, woltomierza i amperomierza, które mierzą odpowiednio napięcie na dzwonku i prąd w nim płynący. Schemat wskaże znaki zacisków akumulatora, amperomierza i woltomierza, przestrzegając zasad ich łączenia. Wskaż strzałkami kierunek prądu w obwodzie i kierunek ruchu elektronów w nim.

Zadanie 2: Jaką pracę wykona pole elektryczne podczas przemieszczania ładunku o temperaturze 4,5 C przez przekrój żarnika lampy, jeśli napięcie na lampie wynosi 3 V?

(A=Uq=3B*4,5Cl=13,5J)

Zadanie 3: Kiedy przez jeden przewodnik przepływa taka sama ilość prądu, w drugim zostanie wykonana praca 100 J, a w drugim 250 J. W którym przewodniku panuje większe napięcie? Ile razy?

(Gdy przez przewodnik przepływa taka sama ilość prądu, napięcie będzie większe w przypadku, gdy praca wykonana przez prąd będzie większa. W drugim przypadku praca wykonana przez prąd będzie 250J/100J=2,5 razy większa )

Zadanie 4: Z jakimi wartościami napięcia elektrycznego dana osoba spotyka się w życiu codziennym? (127 V, 220 V)

4. Podsumowanie lekcji.

Ankieta pytań.

• Jak nazywa się praca prądu?
• Jak wyjaśnić napięcie elektryczne w odcinku obwodu?
• Wzór na obliczenie napięcia.
• Podwielokrotności i wielokrotności jednostek napięcia.
• Cel woltomierza i zasady podłączania go do obwodu.

Brawo chłopcy! Oceny z lekcji.

5. Praca domowa. §39-41 Wj 16 ( AV Peryszkina)

27.01.2016

Lekcja 35 (8 klasa)

Temat. Napięcie elektryczne. Woltomierz

1. Napięcie elektryczne, jednostka miary, wzór obliczeniowy

Na poprzednich lekcjach dowiedzieliśmy się, czym jest siła prądu i że ta wartość charakteryzuje działanie prądu elektrycznego. Rozważaliśmy już kilka czynników, od których to zależy, teraz rozważymy inne parametry, które na to wpływają. Aby to zrobić, wystarczy przeprowadzić prosty eksperyment: najpierw podłączyć jedno źródło prądu do obwodu elektrycznego, następnie dwa identyczne źródła szeregowo, a następnie trzy identyczne źródła, każdorazowo mierząc natężenie prądu w obwodzie. W wyniku pomiarów widoczna będzie prosta zależność: natężenie prądu rośnie proporcjonalnie do liczby podłączonych źródeł. Dlaczego to się dzieje? Funkcją źródła prądu jest wytwarzanie pola elektrycznego w obwodzie; w związku z tym im więcej źródeł jest połączonych szeregowo z obwodem, tym silniejsze wytwarzają pole elektryczne. Z tego możemy wywnioskować, że pole elektryczne wpływa na natężenie prądu w obwodzie. W tym przypadku, gdy ładunki przemieszczają się wzdłuż przewodnika, praca jest wykonywana przez prąd elektryczny, co wskazuje, że praca pola elektrycznego określa natężenie prądu w obwodzie.

Z drugiej strony możemy przywołać analogię pomiędzy przepływem prądu elektrycznego w przewodniku i wodą w rurze. Mówiąc o masie wody przepływającej przez przekrój rury, można ją porównać z ilością ładunku, który przeszedł przez przewodnik. A różnicę wysokości w rurze, która tworzy ciśnienie i przepływ wody, można porównać do takiej koncepcji, jak napięcie elektryczne.

Aby scharakteryzować działanie pola elektrycznego podczas przemieszczania się ładunku, wprowadzono wielkość taką jak napięcie elektryczne.

Napięcie elektryczne jest wielkością fizyczną równą pracy pola elektrycznego potrzebnej do przeniesienia ładunku jednostkowego z jednego punktu do drugiego.

Przeznaczenie. Napięcie

Jednostka. wolt

Jednostka miary napięcia została nazwana na cześć włoskiego naukowca Alessanro Volty (1745–1827) (ryc. 1).

Jeśli podamy standardowy przykład znaczenia dobrze znanego napisu na dowolnym sprzęcie gospodarstwa domowego „220 V”, oznacza to, że na odcinku obwodu wykonano pracę 220 J, aby przenieść ładunek o wartości 1 C.

Ryż. 1.Alessanro Volta

Wzór do obliczania napięcia:

Praca pola elektrycznego przy przenoszeniu ładunku, J;

Opłata, kl.

Dlatego jednostkę napięcia można przedstawić w następujący sposób:

Istnieje związek między wzorami obliczania napięcia i prądu, na który należy zwrócić uwagę: i. Obydwa wzory zawierają wartość ładunku elektrycznego, która może być przydatna w rozwiązaniu niektórych problemów.

2. Woltomierz

Do pomiaru napięcia służy urządzenie tzw woltomierz(ryc. 2).

Ryż. 2. Woltomierz

Istnieją różne woltomierze w zależności od cech ich zastosowania, ale zasada ich działania opiera się na elektromagnetycznym działaniu prądu. Wszystkie woltomierze są oznaczone literą łacińską, która jest umieszczona na tarczy przyrządu i służy do schematycznego przedstawienia urządzenia.

Na przykład w szkołach wykorzystuje się woltomierze pokazane na rysunku 3. Służą one do pomiaru napięcia w obwodach elektrycznych podczas prac laboratoryjnych.

Głównymi elementami woltomierza demonstracyjnego są korpus, skala, wskazówka i zaciski. Zaciski są zwykle oznaczone plusem lub minusem i dla przejrzystości są wyróżnione różnymi kolorami: czerwony dla plusa, czarny (niebieski) dla minusa. Dokonano tego, aby mieć pewność, że zaciski urządzenia są oczywiście prawidłowo podłączone do odpowiednich przewodów podłączonych do źródła. W przeciwieństwie do amperomierza, który jest podłączony szeregowo do obwodu otwartego, woltomierz jest podłączony do obwodu równolegle.

Oczywiście każde elektryczne urządzenie pomiarowe powinno mieć minimalny wpływ na badany obwód, dlatego woltomierz ma takie cechy konstrukcyjne, że przepływa przez niego minimalny prąd. Efekt ten zapewnia dobór specjalnych materiałów, które przyczyniają się do minimalnego przepływu ładunku przez urządzenie.

3. Woltomierz w obwodach elektrycznych

Schematyczne przedstawienie woltomierza (ryc. 4):

Ryż. 4.

Obwód zawiera prawie minimalny zestaw elementów: źródło prądu, żarówkę, włącznik, amperomierz połączony szeregowo i woltomierz podłączony równolegle do żarówki.

Narysujmy np. obwód elektryczny (ryc. 5), w który jest on podłączony woltomierz.

Komentarz. Montaż obwodu elektrycznego lepiej zacząć od wszystkich elementów oprócz woltomierza i podłączyć go na końcu.

Podłączając woltomierz do obwodu, należy przestrzegać następujących zasad:
1) zaciski woltomierza podłącza się do tych punktów obwodu, pomiędzy którymi należy zmierzyć napięcie (równolegle do odpowiedniego odcinka obwodu);
2) zacisk woltomierza ze znakiem „+” należy podłączyć do tego punktu odcinka obwodu, który jest połączony z biegunem dodatnim źródła prądu, a zacisk ze znakiem „-” należy podłączyć do punktu, który jest podłączony do ujemnego bieguna źródła prądu.
Jeśli chcesz zmierzyć napięcie w źródle prądu, woltomierz podłącza się bezpośrednio do jego zacisków (ryc. 31).

W innych przypadkach, na przykład podczas pomiaru napięcia na lampie, wykonuje się to w sposób pokazany na rysunku 32.

4. Rodzaje woltomierzy

Istnieje wiele różnych typów woltomierzy o różnych skalach. Dlatego kwestia obliczenia ceny urządzenia w tym przypadku jest bardzo istotna. Bardzo popularne są mikroamperometry, miliamperometry, po prostu amperomierze itp. Ich nazwy wyjaśniają, z jaką częstotliwością dokonywane są pomiary.

Ponadto woltomierze dzielą się na urządzenia prądu stałego i prądu przemiennego. Choć w sieci miejskiej występuje prąd przemienny, to na tym etapie studiowania fizyki mamy do czynienia z prądem stałym, który zasilany jest przez wszystkie elementy galwaniczne, dlatego zainteresują nas odpowiednie woltomierze. Fakt, że urządzenie jest przeznaczone do obwodów prądu przemiennego, jest zwykle przedstawiany na tarczy w postaci falistej linii (ryc. 6).

Ryż. 6. Woltomierz prądu przemiennego

Komentarz. Jeśli mówimy o wartościach napięcia, to na przykład napięcie 1 V jest małą wartością. Przemysł wykorzystuje znacznie wyższe napięcia, mierzone w setkach woltów, kilowoltów, a nawet megawoltach. W życiu codziennym stosuje się napięcie 220 V lub mniejsze.

Konsolidacja. Rozwiązywanie typowych problemów:
Problem 1

Płytka objęta jest siecią oświetleniową. Ile prądu przepływa przez niego w ciągu 10 minut, jeśli prąd w przewodzie zasilającym wynosi 5A?

Czas w układzie SI 10 minut = 600s,
Z definicji prąd jest równy stosunkowi ładunku do czasu.
I=q/t
Zatem ładunek jest równy iloczynowi prądu i czasu.
q = Ja t = 5A 600 s = 3000 C

Problem 2

Ile elektronów przechodzi przez żarnik żarówki w ciągu 1 s, gdy natężenie prądu w lampie wynosi 1,6 A?

Ładunek elektronu wynosi mi= 1,6 · 10 -19 C,
Całą opłatę można obliczyć korzystając ze wzoru:
q = I t – ładunek jest równy iloczynowi prądu i czasu.
Liczba elektronów jest równa stosunkowi całkowitego ładunku do ładunku jednego elektronu:
N=q/ mi
Oznacza to, że N = I t / mi= 1,6A 1s/1,6 10 -19 Cl = 10 19

Problem 3

Wyznacz napięcie na odcinku obwodu, jeśli po przejściu przez niego ładunku

W prądzie o temperaturze 15 C wykonano pracę 6 kJ.

U = A/q = 6000 J/15 C = 400 V.

Problem 4

Podczas przesyłania 60 C energii elektrycznej z jednego punktu obwodu elektrycznego do

drugi wykonuje pracę 900 J w ciągu 12 minut.Wyznacz napięcie i prąd

U = A/q = 900 J/60 C = 15 V

I = q/t = 60 C/720 s = 0,08 A.

Praca domowa:

1. V.V.Belaga, I.A.Lomachenkov, Yu.A.Panebrattsev. Fizyka. 8. klasa, Moskwa, „Oświecenie”, 2016. Przeczytaj § 34 (s. 82-83).

2. Odpowiedz na pytania (ustnie).

2.1. Student twierdzi, że amperomierz podłączony do obwodu przed żarówką będzie pokazywał większe natężenie prądu niż amperomierz podłączony za nią. Czy uczeń ma rację?

2.2. Jak wyznaczyć maksymalny prąd jaki można zmierzyć danym amperomierzem?

3. Rozwiąż problemy:

3.1. Przy jakim natężeniu prądu 32 C przepływa przez przekrój przewodnika w ciągu 4 s?

3.2. Oblicz natężenie prądu w przewodniku, przez który przepłynął ładunek 24 C w ciągu 96 s.

3.3. Gdy prąd elektryczny przepływa przez wodny roztwór kwasu, wydziela się wodór. Jaki ładunek elektryczny przepływa przez roztwór kwasu, jeżeli przy natężeniu prądu 2 A proces uzyskania wymaganej ilości wodoru trwa 5 godzin?

4. Rozwiąż problemy:

4.1. Oblicz, ile ładunku przepłynęło przez przewodnik, jeżeli przy napięciu 36 V pole elektryczne wykonało pracę 72 J.

4.2. Ustal cenę podziału urządzenia.

Napięcie elektryczne odnosi się do pracy wykonanej przez pole elektryczne podczas przemieszczania ładunku o wartości 1 C (kulomb) z jednego punktu przewodnika do drugiego.

Jak powstaje napięcie?

Wszystkie substancje składają się z atomów, które są dodatnio naładowanym jądrem, wokół którego z dużą prędkością krążą mniejsze elektrony ujemne. Ogólnie rzecz biorąc, atomy są obojętne, ponieważ liczba elektronów odpowiada liczbie protonów w jądrze.

Jeśli jednak atomom odebrana zostanie pewna liczba elektronów, będą one miały tendencję do przyciągania tej samej liczby, tworząc wokół siebie pole dodatnie. Jeśli dodasz elektrony, pojawi się ich nadmiar i pojawi się pole ujemne. Tworzą się potencjały - dodatni i ujemny.

Kiedy wchodzą w interakcję, pojawi się wzajemne przyciąganie.

Im większa jest różnica – różnica potencjałów – tym silniej elektrony z materiału z ich nadmiarem będą przyciągane do materiału z ich niedoborem. Im silniejsze będzie pole elektryczne i jego napięcie.

Jeśli połączysz potencjały z różnymi ładunkami przewodników, powstanie prąd - ukierunkowany ruch nośników ładunku, mający na celu wyeliminowanie różnicy potencjałów. Aby przemieszczać ładunki wzdłuż przewodnika, siły pola elektrycznego wykonują pracę, którą charakteryzuje pojęcie napięcia elektrycznego.

W czym się to mierzy?

Temperatury;

Rodzaje napięcia

Stałe ciśnienie

Napięcie w sieci elektrycznej jest stałe, gdy po jednej stronie zawsze występuje potencjał dodatni, a po drugiej ujemny. Elektryczny w tym przypadku ma jeden kierunek i jest stały.

Napięcie w obwodzie prądu stałego definiuje się jako różnicę potencjałów na jego końcach.

Podłączając obciążenie do obwodu prądu stałego, ważne jest, aby nie pomylić styków, w przeciwnym razie urządzenie może ulec awarii. Klasycznym przykładem źródła stałego napięcia są akumulatory. Sieci znajdują zastosowanie tam, gdzie nie ma potrzeby przesyłania energii na duże odległości: we wszystkich rodzajach transportu – od motocykli po statki kosmiczne, w sprzęcie wojskowym, energetyce i telekomunikacji, do zasilania awaryjnego, w przemyśle (elektroliza, wytapianie w elektrycznych piecach łukowych) itp.) .

Napięcie prądu przemiennego

Jeśli okresowo zmienisz polaryzację potencjałów lub przesuniesz je w przestrzeni, wówczas elektryczny popędzi w przeciwnym kierunku. Liczbę takich zmian kierunku w określonym czasie pokazuje cecha zwana częstotliwością. Przykładowo standard 50 oznacza, że ​​polaryzacja napięcia w sieci zmienia się 50 razy na sekundę.

Napięcie w sieciach elektrycznych prądu przemiennego jest funkcją czasu.

Najczęściej stosuje się prawo drgań sinusoidalnych.

Dzieje się tak z powodu tego, co dzieje się w cewce silników asynchronicznych w wyniku obrotu wokół niej elektromagnesu. Jeśli rozszerzysz obrót w czasie, otrzymasz sinusoidę.

Składa się z czterech przewodów - trzech faz i jednego neutralnego. napięcie między przewodami neutralnym i fazowym wynosi 220 V i nazywa się fazą. Istnieją również napięcia międzyfazowe, zwane liniowymi i równymi 380 V (różnica potencjałów między dwoma przewodami fazowymi). W zależności od rodzaju połączenia w sieci trójfazowej można uzyskać napięcie fazowe lub napięcie liniowe.

Temat lekcji: Napięcie elektryczne. Woltomierz

Typ lekcji: studiowanie i pierwotne utrwalanie nowej wiedzy i metod działania

Napięcie elektryczne. Woltomierz

Cele Lekcji: organizować zajęcia mające na celu percepcję, zrozumienie i pierwotne zapamiętywanie nowej wiedzy oraz metod działania na temat: „Napięcie elektryczne. Woltomierz”.

Cele Lekcji:

Upewnij się, że uczniowie znają pojęcie napięcia i jego jednostek miary;

Stwarzać warunki do pielęgnowania motywacji do nauki, pozytywnego nastawienia do wiedzy i dyscypliny;

Zapewnij wykształcenie umiejętności podkreślania najważniejszej rzeczy, sporządzania planu, robienia notatek, obserwacji, rozwijania umiejętności częściowego wyszukiwania, stawiania hipotez i rozwiązywania ich.

Podczas zajęć:

1. Etap organizacyjny

Powitanie, odnotowanie nieobecności, sprawdzenie przygotowania uczniów do lekcji, ujawnienie celów lekcji i jej planu.

2. Sprawdzanie pracy domowej

Testowanie 2 opcji 6 zadań

Test na temat: „Aktualna siła. Jednostki prądu. Amperomierz. Pomiar prądu”

1. Siła prądu to wielkość fizyczna równa...

a) ... ładunek elektryczny przepływający przez obwód elektryczny podczas jego działania.

b) ... ładunek elektryczny przechodzący przez przekrój przewodnika w obwodzie.

c) ... ładunek elektryczny przepływający w obwodzie przez przekrój przewodnika w ciągu 1 s.

d) ...ładunek elektryczny przemieścił się w ciągu 1 s od dodatniego bieguna źródła prądu do ujemnego.

2. Jak nazywa się jednostka prądu?

a) Dżul (J). b) Wat (W). c) Kulomb (Cl). d) Amper (A).

3. Zamień prąd 0,05 A i 500 μA na miliampery.

a) 50 mA i 0,5 mA. b) 500 mA i 5 mA.

c) 500 mA i 0,5 mA. d) 50 mA i 5 mA.

4. Jakie jest natężenie prądu w obwodzie, jeżeli przez jego przekrój w ciągu 4 minut przejdzie ładunek o temperaturze 120 C?

a) 30 A. b) 0,5 A. c) 5 A. d) 3 A.

5. Mierzy się natężenie prądu...

a) ...galwanometr. b) ...ogniwo galwaniczne.

c) ...amperomierz. d) ...elektrometr.

6. Według odczytu amperomierza nr 2 prąd w obwodzie wynosi 0,5 mA. Jakie natężenie prądu zarejestrują amperomierze nr 1 i nr 3?

a) nr 1 - mniej niż 0,5 mA, nr 3 - więcej niż 0,5 mA.

b) nr 1 - więcej niż 0,5 mA, nr 3 - mniej niż 0,5 mA.

c) nr 1 i nr 3, podobnie jak nr 2, - 0,5 mA.

1. Jaki wzór służy do określenia aktualnej siły?

a) N = A/t. b) I = q/t. c) m = Q/λ. d) m = Q/L.

2. Wyraź w miliamperach prądy równe 0,3 A i 0,03 kA?

a) 30 mA i 3000 mA. b) 300 mA i 30 000 mA.

c) 300 mA i 3000 mA. d) 30 mA i 30 000 mA.

3. Jakie są aktualne wartości 800 µA i 0,2 kA w amperach?

a) 0,008 A i 200 A. b) 0,0008 A i 20 A.

c) 0,0008 A i 200 A. d) 0,008 A i 20 A.

4. W przewodniku podłączonym do obwodu na 2 minuty płynął prąd o natężeniu 700 mA. Ile prądu przeszło przez jego przekrój w tym czasie?

a) 8,4 kl. b) 14 kl. c) 1,4 kl. d) 84 kl.

5. Jakie natężenie prądu w lampie wskazuje amperomierz podłączony do tego obwodu?

d) W każdym z nich.

6. Na jakim odcinku obwodu, w którym pracuje lampa elektryczna i dzwonek, należy włączyć amperomierz, aby sprawdzić natężenie prądu w dzwonku?

a) Przed dzwonkiem (w kierunku prądu elektrycznego).

b) Po rozmowie.

c) W pobliżu dodatniego bieguna źródła prądu.

d) Na dowolnej części tego łańcucha.

Odpowiedzi

3. Aktualizacja subiektywnych doświadczeń studentów

1. Natężenie prądu można ocenić na podstawie odczytów amperomierza lub wpływu prądu (im bardziej gorący jest żarnik, tym większa jest siła prądu)

Pytanie: Od czego zależy obecna siła?

Demonstracja: zwiększanie odczytów amperomierza wraz ze wzrostem liczby źródeł prądu.

Odpowiedź: Siła prądu zależy od pewnej wielkości związanej ze źródłem prądu.

2. Źródło prądu wytwarza pole elektryczne, wykonując pracę polegającą na oddzieleniu ładunków elektrycznych.

4. Zdobywanie nowej wiedzy i sposobów działania

Pracę wykonaną przez pole elektryczne wytwarzające prąd nazywamy pracą wykonaną przez prąd.

A-praca prądu

Im silniejsze pole elektryczne, tym większa prędkość ruchu naładowanych cząstek, im większy przenoszony ładunek, tym większy prąd elektryczny.

Pole elektryczne charakteryzuje się wielkością zwaną napięciem pola elektrycznego.

Napięcie pola elektrycznego jest wielkością fizyczną charakteryzującą wpływ pola elektrycznego na naładowane cząstki.

U jest napięciem pola elektrycznego.

U = A/q - napięcie pokazuje, jaką pracę wykonuje pole elektryczne, aby poruszyć jednostkę ładunku w danym odcinku obwodu.

Bezpieczne napięcie 42 V.

Woltomierz to urządzenie służące do pomiaru napięcia.

Woltomierz podłącza się do tych punktów obwodu, pomiędzy którymi należy mierzyć napięcie (równolegle), plus do plusa i minus do minusa.

5. Wstępna kontrola zrozumienia tego, czego się nauczyłeś

Pytania:

1. Jak nazywa się praca prądu? (Działanie pola elektrycznego wytwarzającego prąd)

2. Co nazywa się napięciem elektrycznym? (Wielkość fizyczna charakteryzująca wpływ pola elektrycznego na cząstki naładowane)

3. Oznaczenie i jednostki napięcia. (U, wolty)

3. Jak nazywa się urządzenie do pomiaru napięcia? (Wotomierz)

4. Jak woltomierz jest podłączony do obwodu? (Podłącz do tych punktów obwodu, pomiędzy którymi należy zmierzyć napięcie (równolegle), plus do plusa i minus do minusa)

6. Etap konsolidacji zdobytej wiedzy

Praca nad zbiorem problemów z fizyki (V.I. Lukashik, E.V. Ivanova) nr 1265, 1266 – ustnie.

7. Etap uogólnienia i systematyzacji

Rozwiązywać problemy:

1. Określ napięcie na odcinku obwodu, jeśli po przejściu przez niego ładunku 15 C przepływa prąd o wartości 6 kJ.

U = A/q = 6000 J/15 C = 400 V.

2. Podczas przesyłania 60 C prądu elektrycznego z jednego punktu obwodu elektrycznego do drugiego w ciągu 12 minut wykonywana jest praca 900 J. Określ napięcie i prąd w obwodzie.

U = A/q = 900 J/60 C = 15 V

I = q/t = 60 C/720 s = 0,08 A.

8. Wyniki, praca domowa s. 39-41

9. Refleksja

Odbicie. (Na koniec lekcji narysuj strzałki przy tych stwierdzeniach, które odpowiadają Twojemu stanowi).

Wykaz używanej literatury

1. Peryshkin A.V. Fizyka. 8 klasa. - M.: Drop, 2009.

2. Lukashik V.I., Ivanova E.V. Zbiór problemów w klasach fizyki 7-9 - M.: Prosveshchenie, 2008.

3. Chebotareva V.A. Testy z fizyki. Klasa VIII – Wydawnictwo „Egzamin”, 2009.

Facebook

Świergot

W kontakcie z

Koledzy z klasy

Google+