ارائه با موضوع نیروی الکتروموتور. قانون اهم برای ارائه مدار کامل برای درس فیزیک (پایه 10) با موضوع




  • برای اینکه جریان دائما وجود داشته باشد، به دستگاهی نیاز است که دائماً بارها را از یک توپ به توپ دیگر (منبع فعلی) منتقل کند.
  • علاوه بر نیروهای کولن، نیروهای دیگری نیز در آن فعالیت می کنند - نیروهای شخص ثالث

  • طبیعت الکتریکی نیست.
  • در داخل منبع، آنها علیه نیروهای کولن هدایت می شوند.
  • کار نیروهای خارجی در طول یک مسیر بسته برابر با صفر نیست
  • نیروهای شخص ثالث نیروهای غیر بالقوه هستند، کار آنها به شکل مسیر بستگی دارد.

  • در داخل منبع جریان، بارها تحت تأثیر نیروهای خارجی در برابر نیروهای کولن (الکترون ها از یک الکترود با بار مثبت به یک الکترود منفی) حرکت می کنند. و در بقیه مدار توسط میدان الکتریکی به حرکت در می آیند.

نیروهای خارجی ذرات باردار را در داخل همه منابع جریان به حرکت در می آورند: در ژنراتورهای نیروگاه،

در سلول های گالوانیکی،

باتری و غیره

آلترناتور، روسیه

آکومولاتور، تیومن

سلول های گالوانیک، اتحاد جماهیر شوروی


ماهیت نیروهای خارجی

منابع فعلی

نیروی شخص ثالث

ژنراتور نیروگاهی

اعمال نیرو از پهلو میدان مغناطیسیروی الکترون های یک هادی متحرک

سلول گالوانیکی

(عنصر ولتا)

نیروهای شیمیایی که روی را در محلول اسید سولفوریک حل می کنند


عملکرد نیروهای خارجی با یک کمیت فیزیکی مهم به نام نیروی الکتروموتور مشخص می شود (مخفف آن EMF).

نیروی محرکه الکتریکی در یک حلقه بسته نسبت کار نیروهای خارجی زمانی است که بار در طول حلقه حرکت می کند به مقدار بار:

EMF بر حسب ولت بیان می شود: [Ɛ] = J/C = AT


  • کتیبه روی باتری 9 ولت - به این معنی است که نیروهای شخص ثالث در هنگام جابجایی شارژ 1 درجه سانتیگراد کار 9 ژول را انجام می دهند. از یک قطب به قطب دیگر






اسلاید 1

توضیحات اسلاید:

اسلاید 2

توضیحات اسلاید:

اسلاید 3

توضیحات اسلاید:

اسلاید 4

توضیحات اسلاید:

اسلاید 5

توضیحات اسلاید:

اسلاید 6

توضیحات اسلاید:

جدول "انواع منابع جریان و اصل کارکرد آنها" جدول "انواع منابع جریان و اصل کارکرد آنها" جار دستگاه الکتروفور. در حال حاضر عمدتاً برای آزمایش‌های نمایشی استفاده می‌شود که نیاز به تولید کنترل‌شده ولتاژهای بزرگ (تا ده‌ها هزار ولت) دارند سلول گالوانیکی دو ماده مختلف در یک محلول یا یک محیط رسانا دیگر غوطه‌ور می‌شوند. به دلیل واکنش های شیمیایی برگشت ناپذیری که در مرز "محلول - جامد" اتفاق می افتد، الکترون ها یا یون های باردار روی الکترودها تجمع می کنند. در سلول های گالوانیکی، انرژی پیوندهای شیمیایی انباشته شده در طول سنتز این مواد به طور برگشت ناپذیر به انرژی بارهای جدا شده تبدیل می شود.

اسلاید 7

توضیحات اسلاید:

اسلاید 8

توضیحات اسلاید:

یک منبع جریان الکتریکی و یک هادی فلزی (مقاومت) ساده ترین مدار الکتریکی بسته را تشکیل می دهند که در آن قوانین جریان جریان توسط G. Ohm مورد مطالعه قرار گرفته است. او نشان داد که قدرت جریان با منبع جریان ثابت به ماده هادی (r)، سطح مقطع (S) و طول آن بستگی دارد. یک منبع جریان الکتریکی و یک هادی فلزی (مقاومت) ساده ترین مدار الکتریکی بسته را تشکیل می دهند که در آن قوانین جریان جریان توسط G. Ohm مورد مطالعه قرار گرفته است. او نشان داد که قدرت جریان با منبع جریان ثابت به ماده هادی (r)، سطح مقطع (S) و طول آن بستگی دارد. بخش مدار حاوی مقاومت خارجی و حاوی منبع جریان داخلی نامیده می شود. قانون اهم برای مدار بسته (کامل) به شما امکان می دهد قدرت جریان را برای مدارهای حاوی منبع جریان با EMF شناخته شده و ویژگی های شناخته شده هادی خارجی محاسبه کنید:

اسلاید 10

توضیحات اسلاید:

نیروی محرکه برقی. قانون اهم برای یک مدار کامل

درس 10 کلاس



اجازه دهید دو توپ فلزی با بارهای مخالف را با یک هادی به هم وصل کنیم.

تحت تأثیر میدان الکتریکی این بارها، جریان الکتریکی در هادی ایجاد می شود.

اما این جریان بسیار کوتاه مدت خواهد بود.

بارها به سرعت خنثی می شوند، پتانسیل توپ ها یکسان می شود و میدان الکتریکی ناپدید می شود.


نیروهای شخص ثالث

برای اینکه جریان ثابت باشد، لازم است ولتاژ ثابتی بین توپ ها حفظ شود.

این به وسیله ای (منبع جریان) نیاز دارد که بارها را از یک توپ به توپ دیگر در جهت مخالف جهت نیروهای وارد بر این بارها از میدان الکتریکی توپ ها حرکت دهد.

در چنین وسیله ای، بارها علاوه بر نیروهای الکتریکی، باید تحت تأثیر نیروهایی با منشاء غیر الکتریکی قرار گیرند.

میدان الکتریکی ذرات باردار به تنهایی (میدان کولن) قادر به حفظ جریان ثابت در مدار نیست.


نیروهای خارجی ذرات باردار را در داخل همه منابع جریان به حرکت در می آورند: در ژنراتورهای نیروگاه،

در سلول های گالوانیکی،

باتری و غیره

آلترناتور، روسیه

آکومولاتور، تیومن

سلول های گالوانیک، اتحاد جماهیر شوروی


هنگامی که مدار بسته می شود، میدان الکتریکی در تمام هادی های مدار ایجاد می شود.

در داخل منبع جریان، بارها تحت تأثیر نیروهای خارجی در برابر نیروهای کولن (الکترون ها از یک الکترود با بار مثبت به یک الکترود منفی) حرکت می کنند. و در بقیه مدار توسط میدان الکتریکی به حرکت در می آیند.


ماهیت نیروهای خارجی

منابع فعلی

نیروی شخص ثالث

ژنراتور نیروگاهی

نیرویی که میدان مغناطیسی بر الکترون های یک هادی متحرک وارد می کند

سلول گالوانیکی

(عنصر ولتا)

نیروهای شیمیایی که روی را در محلول اسید سولفوریک حل می کنند


نیروی محرکه برقی

عملکرد نیروهای خارجی با یک کمیت فیزیکی مهم به نام نیروی الکتروموتور مشخص می شود (مخفف آن EMF).

نیروی محرکه الکتریکی در یک حلقه بسته، نسبت کار نیروهای خارجی در زمانی است که بار در طول حلقه به بار حرکت می کند:

EMF بر حسب ولت بیان می شود: [Ɛ] = J/C = AT


ساده ترین مدار کامل (بسته) را در نظر بگیرید که از یک منبع جریان و یک مقاومت با مقاومت R تشکیل شده است.

Ɛ - EMF منبع فعلی،

r مقاومت داخلی منبع جریان است،

آر مقاومت خارجی مدار است،

R + r مقاومت کل مدار است.

قانون اهم برای مدار بسته، جریان در مدار، EMF و امپدانس را به هم مرتبط می کند R + r زنجیر.

بیایید این ارتباط را به صورت نظری با استفاده از قوانین بقای انرژی و ژول لنز برقرار کنیم.


اجازه دهید بار الکتریکی به موقع از سطح مقطع هادی عبور کند.

هنگامی که این کار انجام می شود، طبق قانون ژول لنز، مقداری گرما بر روی بخش های داخلی و خارجی مدار آزاد می شود:

Q = I²∙R∙∆t + I²∙r∙∆t

قدرت جریان در یک مدار کامل برابر است با نسبت EMF مدار به امپدانس آن .


0. برای این مدار: Ɛ = Ɛ1 - Ɛ2 + Ɛ3 و Rp = R + r1 + r2 + r3 اگر Ɛ 0، آنگاه I 0 → جهت جریان با جهت دور زدن مدار منطبق است. "width="640"

اگر مدار شامل چندین عنصر متصل به سری با EMF Ɛ1، Ɛ2، Ɛ3 و غیره باشد، آنگاه کل EMF مدار برابر است با مجموع جبری EMF تک تک عناصر.

برای تعیین علامت EMF، جهت مثبت دور زدن مدار را انتخاب می کنیم.

اگر هنگام دور زدن مدار، آنها از قطب "-" به "+" حرکت کنند، EMF Ɛ 0.

برای این مدار: Ɛ = Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ و Rп = R + r1 + r2 + r3

اگر یک Ɛ 0 ، سپس من 0

جهت فعلی همان جهت بای پس حلقه است.


حل مشکل

  • اگر مدار باز باشد ولتاژ پایانه های یک سلول گالوانیکی با emf برابر با Ε چقدر است؟
  • قدرت جریان در طول اتصال کوتاه باتری با EMF Ε = 12 ولت و مقاومت داخلی r = 0.01 اهم چقدر است؟
  • باتری چراغ قوه به یک مقاومت با مقاومت متغیر متصل است. با مقاومت 1.65 اهم، ولتاژ دو طرف آن 3.30 ولت و با مقاومت 3.50 اهم، ولتاژ 3.50 ولت است. EMF و مقاومت داخلی باتری را تعیین کنید.
  • منابع جریان با EMF 4.50 ولت و 1.50 ولت و مقاومت های داخلی 1.50 اهم و 0.50 اهم، مطابق شکل (15.13) متصل شده اند، لامپ را از چراغ قوه تغذیه می کنند. اگر مشخص شود که مقاومت رشته آن در هنگام گرم شدن 23 اهم است، لامپ چه توانی مصرف می کند؟

کتابشناسی - فهرست کتب:

  • جی.یا. میاکیشف، بی.بی. بوخوفتسف "فیزیک" کلاس 10، "روشنگری"، مسکو 2001

قانون اهم برای یک مدار کامل

معلم فیزیک، دبیرستان شماره 37 روستای Staromyshastovskaya T.A. پلیپنکو


بیایید مفاهیم اساسی را تکرار کنیم

برق

حرکت جهت دار ذرات باردار

یک کمیت فیزیکی که نشان می دهد چه باری در واحد زمان از مقطع هادی عبور می کند: 𝐼=𝑞/𝑡

قدرت فعلی

واحد قدرت جریان آمپر است

مساحت شکل زیر نمودار قدرت فعلی از نظر عددی برابر است با بار (q=I)


بیایید مفاهیم اساسی را تکرار کنیم

قانون اهم برای بخش مدار

مقاومت الکتریکی هادی های فلزی

شرایط وجود جریان الکتریکی

وجود هزینه های رایگان در ماده

وجود میدان الکتریکی خارجی (منبع جریان)


منبع فعلی وسیله ای است که نوعی انرژی را به آن تبدیل می کند انرژی الکتریکی


بیایید مفاهیم اساسی را تکرار کنیم

وجود داشته باشد انواع مختلفمنابع فعلی:

منابع جریان مکانیکی

منابع جریان حرارتی

منابع جریان شیمیایی

منابع جریان نور



توزیع بارها در منابع جریان مستقیم به دلیل نیروهایی با منشأ غیر الکتریکی (نیروهای الکترومغناطیسی، شیمیایی، مکانیکی و غیره) اتفاق می‌افتد که به آنها گفته می‌شود. نیروهای خارجی

در هر منبع فعلی، کار بر روی جداسازی ذرات باردار مثبت و منفی ، که در قطب های منبع انباشته می شوند


نیروهایی که منشا غیر الکتریکی دارند (مکانیکی، شیمیایی، الکترومغناطیسی و غیره) باعث می شوند بارهای داخل منبع جریان بین قطب های آن توزیع شود.


نسبت کار نیروهای خارجی برای جابجایی بارها در داخل منبع جریان به مقدار بار جابجا شده نامیده می شود. نیروی الکتروموتور (EMF) منبع فعلی داده شده

واحد اندازه گیری EMF در SI ولت است

[ε]=1B


با مدار باز، ولت متر EMF را نشان می دهد


هر منبع DC

درونی خاصی دارد

مقاومت

r مقاومت داخلی منبع جریان است

[r] = 1 اهم


قانون اهم برای یک مدار کامل

من - قدرت جریان در مدار

آر - مقاومت بخش خارجی مدار

r مقاومت داخلی منبع جریان است

منبع جریان EMF


کوتاه بسته


تبدیل قانون اهم

برای یک مدار کامل،

عبارت زیر را دریافت می کنیم

تفاوت پتانسیل در داخل

منبع فعلی

ε = IR + Ir

ولتاژ خارجی

بخش زنجیره ای


تمرین 1

emf باتری 2 ولت است. با جریان 2 A در مدار، ولتاژ در پایانه های باتری 1.8 ولت است. مقاومت داخلی باتری و مقاومت مدار خارجی را پیدا کنید.


بیایید راه حل مشکل را بررسی کنیم

پاسخ: R \u003d 0.9 اهم؛ r = 0.1 اهم

پاسخ: R \u003d 0.9 اهم؛ r = 0.1 اهم

ε=U+Ir, r =

r = = 0.1 اهم



بیایید راه حل مشکل را بررسی کنیم

داده شده:

R = 20 اهم

تصمیم گیری

Ɛ = 5 ولت

از آنجایی که منابع فعلی به صورت سری به هم متصل می شوند،

پاسخ: U = 4 V.

r = 2.5 اهم

Ɛ = U + 2 Ir

U = Ɛ - 2 Ir

U \u003d 5 V - 2 0.2 A 2.5 اهم = 4 ولت


مشق شب:

§ 107، § 108، پیشین. 19 (وظایف 6، 7، 8)


با تشکر