Презентация по физике "электрический ток в различных средах". Презентация " постоянный электрический ток" презентация к уроку по физике (8 класс) на тему Последовательное и параллельное соединение проводников

Презентация по физике на тему: «Электрический ток» Выполнил: Viktor_Sad Капустин Лицей №18; 10 IV класс Учитель И.А. Боярина 1. Первоначальные сведения о электрическом токе 2. Сила тока 3. Сопротивление 4. Напряжение 5. Закон Ома для участка цепи 6. Закон Ома для полной цепи 7. Подключение амперметра и вольтметра 8. Тесты

Электрический ток – это упорядоченное движение свободных электрических зарядов под действием электрического поля. Понять это нам поможет опыт... К началу...

Сила тока. Сила тока – физическая величина, показывающая заряд, проходящий через проводник за единицу времени. Математически это определение записывается в виде формулы: I –сила тока (А) q –заряд (Кл) t –время (с) Для измерения силы тока используют специальный прибор – амперметр. Его включают в разрыв цепи в том месте, где нужно измерить силу тока. Единица измерения силы тока... К началу...

Сопротивление. 1. Основная электрическая характеристика проводника – сопротивление. 2. Сопротивление зависит от материала проводника и его геометрических размеров: R = ? * (? / S), где? - удельное сопротивление проводника (величина, зависящая от рода вещества и его состояния). Единицей удельного сопротивления является 1 Ом * м. Это если кратко. Теперь подробней... К началу...

Напряжение. Напряжение - разность потенциалов между 2 точками электрической цепи; на участке цепи, не содержащей электродвижущую силу, равно произведению силы тока на сопротивление участка. U = I * R К началу... Это если кратко. Теперь подробней...

Закон Ома для участка цепи: Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах проводника и обратно пропорциональна его сопротивлению. I=U/R К началу... А доказать?!

Закон Ома для полной цепи: Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению. I = ? / (R + r), где? – ЭДС, а (R + r) – полное сопротивление цепи (сумма сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи). К началу... Поподробнее...

Подключение амперметра и вольтметра: Амперметр включают последовательно с проводником, в котором измеряют силу тока. Вольтметр включают параллельно проводнику, на котором измеряют напряжение. R R К началу...

Опыт, поясняющий определение электрического тока: Два электрометра с большими шарами располагают на некотором расстоянии друг от друга. Один из них электризуют заряженной палочкой, что можно увидеть по отклонению стрелки. Затем за изолирующую ручку берут проводник, в середину оторого впаяна неоновая лампочка. Соединяют наэлектризованный шар с ненаэлектризованным. Лампочка на мгновение вспыхивает. По отклонениям стрелок на электрометрах приходят к выводу: левый шар теряет часть своего заряда, а правый такой же заряд приобретает. Разъяснить... К началу...

Подумаем над тем, что происходит в данном опыте: Так как заряд одного шара уменьшился, а заряд другого увеличился, то это означает, что по проводнику, которым соединяли шары, прошли электрические заряды, что сопровождалось свечением лампочки. В этом случае говорят, что по проводнику протекает электрический ток. Что же заставляет заряды двигаться вдоль проводника? Ответ может быть только один - электрическое поле. Любой источник тока имеет два полюса, один полюс заряжен положительно, другой - отрицательно. При работе источника тока между его полюсами создается электрическое поле. Когда к этим полюсам присоединяют проводник, то в нём также возникает электрическое поле, созданное источником тока. Под действием этого электрического поля свободные заряды внутри проводника начинают двигаться по проводнику с одного полюса на другой. Возникает упорядоченное движение электрических зарядов. Это и есть электрический ток. Если проводник отключить от источника тока, то электрический ток прекращается. К началу...

Единица силы тока – 1 ампер (1 А = 1 Кл/с). Единица силы тока – 1 ампер (1 А = 1 Кл/с). Для установления этой единицы используют магнитное действие тока. Оказывается, что проводники, по которым текут параллельные одинаково направленные токи, притягиваются друг к другу. Это притяжение тем сильнее, чем больше длина этих проводников и меньше расстояние между ними. За 1 ампер принимают силу такого тока, который вызывает между двумя тонкими бесконечно длинными параллельными проводниками, расположенными в вакууме на расстоянии 1 м друг от друга, притяжение силой 0,0000002 Н на каждый метр их длины. А справа вы видите амперметр: К началу...

Соберем цепь из лампочки и источника тока. При замыкании цепи, лампочка, конечно же, загорится. Включим теперь в цепь отрезок стальной проволоки. Лампочка станет гореть тусклее. Заменим теперь стальную проволоку на никелиновую. Накал спирали лампочки еще уменьшится. Другими словами, мы наблюдали ослабление теплового действия тока или уменьшение мощности тока. Из опыта следует вывод: дополнительный проводник, последовательно включенный в цепь, уменьшает в ней силу тока. Другими словами, проводник оказывает току сопротивление. Различные проводники (отрезки проволоки) оказывают току различное сопротивление. Итак, сопротивление проводника зависит от рода вещества, из которого этот проводник изготовлен. К началу... Есть ли другие причины, влияющие на сопротивление проводника?

Рассмотрим опыт, изображенный на рисунке. Буквами A и B обозначены концы тонкой никелиновой проволоки, а буквой K – подвижный контакт. Передвигая его вдоль проволоки, мы изменяем длину того ее участка, который включен в цепь (участок AK). Сдвигая контакт K влево, мы увидим, что лампочка станет гореть ярче. Передвижение контакта вправо заставит лампочку гореть тусклее. Из этого опыта следует вывод, что изменение длины проводника, включенного в цепь, приводит к изменению его сопротивления. К началу... А какие есть приборы для изменения длины проводника?

Существуют специальные приборы – реостаты. Принцип их действия такой же, как и в рассмотренном нами опыте с проволокой. Отличие лишь в том, что для уменьшения размеров реостата проволоку наматывают на фарфоровый цилиндр, закрепленный в корпусе, а подвижный контакт (говорят: "движок" или "ползунок") насаживают на металлический стержень, одновременно служащий проводником. Итак, реостат – электрический прибор, сопротивление которого можно изменять. Реостаты служат для регулирования тока в цепи. А третьей причиной, влияющей на сопротивление проводника, является площадь его поперечного сечения. При ее увеличении сопротивление проводника уменьшается. Сопротивление проводников также изменяется при изменении их температуры. К началу...

Через обе лампочки проходит одинаковый ток: 0.4 А. Но большая лампа горит ярче, то есть работает с большей мощностью, чем маленькая. Получается, мощность может быть различной при одинаковой силе тока? В нашем случае напряжение, создаваемое выпрямителем, меньше напряжения, создаваемого городской электросетью. Поэтому при равенстве сил тока мощность тока в цепи с меньшим напряжением оказывается меньше. По международному соглашению единицей электрического напряжения служит 1 вольт. Это такое напряжение, которое при силе тока 1 А создает ток мощностью 1 Вт. К началу... Воль – это понятно. Все мы знает 220 V, которое трогать не стоит. Но как измерить эти 220?

Для измерения напряжения используют специальный прибор – вольтметр. Его всегда присоединяют параллельно к концам того участка цепи, на котором хотят измерить напряжение. Внешний вид школьного демонстрационного вольтметра показан на рисунке справа. К началу...

Установим, какова зависимость силы тока от напряжения, на опыте: На рисунке изображена электрическая цепь, состоящая из источника тока - аккумулятора, амперметра, спирали из никелиновой проволоки, ключа и параллельно присоединенного к спирали вольтметра. Замыкают цепь и отмечают показания приборов. Затем присоединяют к первому аккумулятору второй такой же аккумулятор и снова замыкают цепь. Напряжение на спирали при этом увеличится вдвое, и амперметр покажет вдвое большую силу тока. При трех аккумуляторах напряжение на спирали увеличивается втрое, во столько, же раз увеличивается сила тока. Таким образом, опыт показывает, что во сколько раз увеличивается напряжение, приложенное к одному и тому же проводнику, во столько же раз увеличивается сила тока в нем. Другими словами, сила тока в проводнике прямо пропорциональна напряжению на концах проводника. Ну, а дальше... Можно и к началу...

Чтобы ответить на вопрос, как зависит сила тока в цепи от сопротивления, обратимся к опыту. На рисунке изображена электрическая цепь, источником тока в которой является аккумулятор. В эту цепь по очереди включают проводники, обладающие различными сопротивлениями. Напряжение на концах проводника во время опыта поддерживается постоянным. За этим следят по показаниям вольтметра. Силу тока в цепи измеряют амперметром. Ниже в таблице приведены результаты опытов с тремя различными проводниками: Продолжить опыт... К началу...

В первом опыте сопротивление проводника 1 Ом и сила тока в цепи 2 А. Сопротивление второго проводника 2 Ом, т.е. в два раза больше, а сила тока в два раза меньше. И наконец, в третьем случае сопротивление цепи увеличилось в четыре раза и во столько же раз уменьшилась сила тока. Напомним, что напряжение на концах проводников во всех трех опытах было одинаковое, равное 2 В. Обобщая результаты опытов, приходим к выводу: сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Выразим два наших опыта в графиках: К началу...

Внутренний участок цепи, как и внешний, оказывает проходящему через него току некоторое сопротивление. Его называют внутренним сопротивлением источника.Например, внутреннее сопротивление генератора обусловлено сопротивлением обмоток, а внутреннее сопротивление гальванических элементов – сопротивлением электролита и электродов. Рассмотрим простейшую электрическую цепь, состоящую из источника тока, и сопротивления во внешней цепи. Внутренний участок цепи, находящийся внутри источника тока, так же как и внешний, обладает электрическим сопротивлением. Будем обозначать сопротивление внешнего участка цепи через R, а сопротивление внутреннего участка через r. К началу... Продолжаем...

А как Ом вывел свой закон для полной цепи: ЭДС в замкнутой цепи равна сумме падений напряжения на внешнем и на внутреннем участках.Напишем, согласно закону Ома, выражения для напряжений на внешнем и внутреннем участках цепи.Сложив полученные выражения, и выразив из полученного равенства силу тока, получим формулу, отражающую закон Ома для полной цепи. К началу...

Тесты: 1. На рисунке показана шкала амперметра, включенного в электрическую цепь. Какова сила тока в цепи? А. 12 ± 1 А Б. 18 ± 2 А В. 14 ± 2 А 2. Протон влетает в пространство между двумя заряженными брусками. По какой траектории он будет двигаться? А. 1 Б. 2 В. 3 Г. 4 3. Девочка измеряла силу тока в приборе при разных значениях напряжения на его клеммах. Результаты измерений представлены на рисунке. Каким, скорее всего, было значение силы тока в приборе при напряжении 0 В? А. 0 мА Б. 5 мА Г. 10 мА К началу...

Ответ не правильный... Плохие тесты... Хочу к началу... Это, конечно, печально, но может попробуем еще?!

Браво!!! Это верно!!! Слишком легко для меня... Так что к началу... Мне нравится такая игра! Повторим!!!

Электрический ток Электрический ток – упорядоченное (направленное) движение электрических зарядов. Ток проводимости (ток в проводниках) – движение микрозарядов в макротеле. Конвекционный ток – движение макроскопических заряженных тел в пространстве. Ток в вакууме – движение микрозарядов в вакууме.

Электрический ток В проводнике под действием приложенного электрического поля свободные электрические заряды перемещаются: положительные – по полю, отрицательные – против поля. Носители зарядов совершают сложное движение: 1)хаотическое со средней скоростью v ~ (10 3 ÷ 10 4 м/с), 2) направленное со средней скоростью v ~ Е (доли мм/с).

Таким образом, средняя скорость направленного движения электронов много меньше средней скорости их хаотического движения. Незначительная средняя скорость направленного движения объясняется их частыми столкновениями с ионами кристаллической решетки. В то же время всякое изменение электрического поля передается вдоль проводов со скоростью, равной скорости распространения электромагнитной волны – (3·10 8 м/с). Поэтому движение электронов под действием внешнего поля возникает на всем протяжении провода практически одновременно с подачей сигнала.

При движении зарядов нарушается их равновесное распределение. Следовательно, поверхность проводника уже не является эквипотенциальной и вектор напряженности электрического поля Е не направлен перпендикулярно поверхности, так как для движения зарядов необходимо, чтобы на поверхности Е τ 0. По этой причине внутри проводника существует электрическое поле, которое равно нулю только в случае равновесного распределения зарядов на поверхности проводника.

Условия появления и существования тока проводимости: 1. Наличие в среде свободных носителей заряда, т.е. заряженных частиц, способных перемещаться. В металле это электроны проводимости; в электролитах – положительные и отрицательные ионы; в газах – положительные, отрицательные ионы и электроны.

Условия появления и существования тока проводимости: 2. Наличие в среде электрического поля, энергия которого затрачивалась бы на перемещение электрических зарядов. Для того чтобы ток был длительным, энергия электрического поля должна все время пополняться, т.е. нужен источник электрической энергии – устройство, в котором происходит преобразование какой-либо энергии в энергию электрического поля.

– сила тока численно равна заряду, проходящему через поперечное сечение проводника за единицу времени. В СИ: . Движение носителей заряда одного знака эквивалентно движению носителей противоположного знака в противоположном направлении. Если ток создается двумя видами носителей:

Сторонние силы. Электродвижущая сила. Напряжение Если в цепи на носители тока действует только сила электростатического поля, то происходит перемещение носителей, которое приводит к выравниванию потенциалов во всех точках цепи и к исчезновению электрического поля. Следовательно, для существования постоянного тока необходимо наличие в цепи устройства, которое создает и поддерживает разность потенциалов φ за счет работы сил неэлектрического происхождения. Такие устройства называются источниками тока (генераторы – преобразуется механическая энергия; аккумуляторы – энергия химической реакции между электродами и электролитом).

Сторонние силы. Электродвижущая сила. Сторонние силы силы неэлектрического происхождения, действующие на заряды со стороны источников тока. За счет поля сторонних сил электрические заряды движутся внутри источника тока против сил электростатического поля. Следовательно, на концах внешней цепи поддерживается разность потенциалов и в цепи течет постоянный ток.

Сторонние силы. Электродвижущая сила. Сторонние силы совершают работу по перемещению электрических зарядов. Электродвижущая сила (э.д.с. – E) – физическая величина, определяемая работой, совершаемой сторонними силами при перемещении единичного положительного заряда

Закон Ома для однородного участка цепи Однородным называется участок цепи не содержащий источника э.д.с. Закон Ома в интегральной форме: сила тока прямо пропорциональна падению напряжения на однородном участке цепи и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.

Закон Ома не является универсальной связью между током и напряжением. а)Ток в газах и полупроводниках подчиняется закону Ома только при небольших U. б)Ток в вакууме не подчиняется закону Ома. Закон Богуславского-Лэнгмюра (закон 3/2): I ~ U 3/2. в) в дуговом разряде – при увеличении тока напряжение падает. Неподчинение закону Ома обусловлено зависимостью сопротивления от тока.

Закон Ома В СИ сопротивление R измеряется в омах . Величина R зависит от формы и размеров проводника, а также от свойств материала, из которого он сделан. Для цилиндрического проводника: где ρ – удельное электрическое сопротивление [Ом·м], для металлов его величина порядка 10 –8 Ом·м.

Сопротивление проводника зависит от его температуры: α – температурный коэффициент сопротивления, для чистых металлов (при не очень низких температурах α 1 / 273 К -1, ρ 0, R 0 – соответственно удельное сопротивление и сопротивление проводника при t = 0 o C. Такая зависимость ρ(t) объясняется тем, что с ростом температуры интенсивность хаотического движения положительных ионов кристаллической решетки увеличивается, направленное движение электронов тормозится.

Закон Ома для неоднородного участка цепи Неоднородный – участок цепи, содержащий источник э.д.с. Замкнутая цепь содержит источник э.д.с., который в направлении 1–2 способствует движению положительных зарядов. Е – напряженность поля кулоновских сил, Е ст – напряженность поля сторонних сил.

Закон Ома для неоднородного участка цепи Работа, совершаемая кулоновскими и сторонними силами по перемещению единичного положительного заряда q 0+ – падение напряжения (напряжение). Так как точки 1, 2 были выбраны произвольно, то полученные соотношения справедливы для любых двух точек электрической цепи:

Работа и мощность электрического тока Закон Джоуля-Ленца При соударении свободных электронов с ионами кристаллической решетки они передают ионам избыток кинетической энергии, которую приобретают за время ускоренного движения в электрическом поле. В результате этих соударений амплитуда колебаний ионов около узлов кристаллической решетки увеличивается (тепловое движение ионов становится более интенсивным). Следовательно, проводник нагревается: температура – мера интенсивности хаотического движения атомов и молекул. Выделившееся тепло Q равно работе тока A.

Законы Кирхгофа Используются для расчета разветвленных цепей постоянного тока. Неразветвленная электрическая цепь – цепь, в которой все элементы цепи соединены последовательно. Элемент электрической цепи – любое устройство, включенное в электрическую цепь. Узел электрической цепи – точка разветвленной цепи, в которой сходится более двух проводников. Ветвь разветвленной электрической цепи – участок цепи между двумя узлами.

Второй закон Кирхгофа (обобщенный закон Ома): в любом замкнутом контуре, произвольно выбранном в разветвленной электрической цепи, алгебраическая сумма произведений сил токов I i на сопротивление соответствующих участков R i этого контура равна алгебраической сумме э.д.с. в контуре.

Второй закон Кирхгофа Ток считается положительным, если его направление совпадает с условно выбранным направлением обхода контура. Э.д.с. считается положительной, если направление обхода происходит от – к + источника тока, т.е. э.д.с. создает ток, совпадающий с направлением обхода.

Порядок расчета разветвленной цепи: 1. Произвольно выбрать и обозначить на чертеже направление тока во всех участках цепи. 2. Подсчитать число узлов в цепи (m). Записать первый закон Кирхгофа для каждого из (m-1) узлов. 3. Выделить произвольно замкнутые контуры в цепи, произвольно выбрать направления обхода контуров. 4. Записать для контуров второй закон Кирхгофа. Если цепь состоит из р-ветвей и m-узлов, то число независимых уравнений 2- го закона Кирхгофа равно (p-m+1).

Слайд 1

преподаватель физики ГБОУ СПО «Невинномысский Энергетический Техникум» Пак Ольга Бен-Сер
«Электрический ток в газах»

Слайд 2

Процесс протекания тока через газы называют электрическим разрядом в газах. Распад молекул газа на электроны и положительные ионы называется ионизацией газа
При комнатных температурах газы являются диэлектриками. Нагревание газа или облучение ультрафиолетовыми, рентгеновскими и другими лучами вызывает ионизацию атомов или молекул газа. Газ становится проводником.

Слайд 3

Носители заряда возникают только при ионизации. Носители зарядов в газах – электроны и ионы
Если ионы и свободные электроны оказываются во внешнем электрическом поле, то они приходят в направленное движение и создают электрический ток в газах.
Механизм электропроводимости газов

Слайд 4

Несамостоятельный разряд
Явление протекания электрического тока через газ, наблюдаемое только при условии какого-либо внешнего воздействия на газ, называется несамостоятельным электрическим разрядом. При отсутствии напряжения на электродах гальванометр, включенный в цепь покажет нуль. При небольшой разности потенциалов между электродами трубки заряженные частицы начнут перемещаться, возникает газовый разряд. Но не все образующиеся ионы доходят до электродов. По мере увеличения разности потенциалов между электродами трубки возрастает и сила тока в цепи.

Слайд 5

Несамостоятельный разряд
При некотором определенном напряжении, когда все заряженные частицы, образующиеся в газе ионизатором за секунду, достигают за это время электродов. Ток достигает насыщения. Вольт-амперная характеристика несамостоятельного разряда

Слайд 6

Явление прохождения через газ электрического тока, не зависящего от внешних ионизаторов называется самостоятельным газовым разрядом в газе. Электрон, ускоряясь электрическим полем, на своем пути к аноду сталкивается с ионами и нейтральными молекулами. Его энергия пропорциональна напряженности поля и длине свободного пробега электрона. Если кинетическая энергия электрона превосходит работу, которую нужно совершить, чтобы ионизировать атом, то при столкновении электрона с атомом происходит его ионизация, называемая ионизацией электронным ударом.
Лавинообразное нарастание числа заряженных частиц в газе может начаться под воздействием сильного электрического поля. Ионизатор в этом случае уже не нужен.
Самостоятельный разряд

Слайд 7

Слайд 8

Коронный разряд наблюдается при атмосферном давлении в газе, находящимся в сильно неоднородном электрическом поле (около остриев, проводов линий высокого напряжения и т.д.) светящаяся область которого часто напоминает корону (поэтому его и назвали коронным)
Типы самостоятельного разряда

Слайд 9

Искровой разряд- Прерывистый разряд в газе, происходящий при большой напряженности электрического поля (около 3МВ/м) в воздухе при атмосферном давлении. Искровой разряд в отличии от коронного, приводит к пробою воздушного промежутка. применение: молния, для зажигания горючей смеси в ДВС, электроискровой обработки металлов
Типы самостоятельного разряда

Слайд 10

Дуговой разряд -(электрическая дуга) разряд в газе, происходящий при атмосферном давлении и небольшой разности потенциалов между близко расположенными электродами, но сила тока в электрической дуге достигает десятки ампер. Применение: прожектор, электросварка, резание тугоплавких металлов.
Типы самостоятельного разряда