- Чтобы ток существовал постоянно необходимо устройство которое всё время перемещало заряды от одного шарика к другому(источник тока).
- В нём кроме кулоновских сил действуют другие – сторонние силы
![](https://i1.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_3.jpg)
- Природа не электрическая.
- Внутри источника они направлены против кулоновских сил.
- Работа сторонних сил по замкнутой траектории не равна нулю
- Сторонние силы непотенциальные силы работа их зависит от формы траектории.
![](https://i1.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_4.jpg)
- Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил против кулоновских сил (электроны от положительного заряженного электрода к отрицательному), а во всей остальной цепи их приводит в движение электрическое поле.
![](https://i2.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_5.jpg)
Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внутри всех источников тока: в генераторах на электростанциях,
в гальванических элементах,
аккумуляторах и т.д.
Генератор переменного тока, Россия
Аккумулятор, Тюмень
Гальванические элементы, СССР
![](https://i2.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_6.jpg)
Природа сторонних сил
Источники тока
Сторонняя сила
Генератор электростанции
Сила, действующая со стороны магнитного поля на электроны в движущимся проводнике
Гальванический элемент
(элемент Вольта)
Химические силы, растворяющие цинк в растворе серной кислоты
![](https://i1.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_7.jpg)
Действие сторонних сил характеризуется важной физической величиной, называемой электродвижущей силой (сокращённо ЭДС ).
Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к величине заряда:
ЭДС выражают в вольтах: [Ɛ] = Дж/Кл = В
![](https://i0.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_8.jpg)
- Надпись на батарейки 9 В – означает, что сторонние силы совершают работу 9 Дж при перемещении заряда в 1 Кл. от одного полюса к другому.
![](https://i2.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_9.jpg)
![](https://i0.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_10.jpg)
![](https://i0.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_11.jpg)
![](https://i0.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_12.jpg)
![](https://i0.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_13.jpg)
![](https://i1.wp.com/fsd.kopilkaurokov.ru/uploads/user_file_571fcfd20e50a/img_user_file_571fcfd20e50a_14.jpg)
Слайд 1
Описание слайда:
Слайд 2
Описание слайда:
Слайд 3
Описание слайда:
Слайд 4
Описание слайда:
Слайд 5
Описание слайда:
Слайд 6
Описание слайда:
Таблица "Виды источников тока и принцип их действия" Таблица "Виды источников тока и принцип их действия" Электрофорная машина Механическое вращение непроводящих дисков с нанесенными проводящими участками, часть которых на одном из дисков электризуется трением, приводит к накоплению зарядов в специальном устройстве, называемом лейденской банкой. В настоящее время используется в основном для демонстрационных опытов, требующих контролируемого генерирования больших (до десятков тысяч вольт) напряжений Гальванический элемент Два разных материала погружаются в раствор или другую проводящую среду. За счет необратимых химических реакций, идущих на границе «раствор – твердое тело», происходит накопление электронов или заряженных ионов на электродах. В гальванических элементах происходит необратимое превращение энергии химических связей, накопленной при синтезе этих веществ, в энергию разделенных зарядов
Слайд 7
Описание слайда:
Слайд 8
Описание слайда:
Источник электрического тока и металлический проводник (резистор) образуют простейшую замкнутую электрическую цепь, в которой закономерности протекания тока были изучены Г.Омом. Он показал, что сила тока при постоянном источнике тока зависит от материала проводника (r), площади его поперечного сечения (S) и длины. Источник электрического тока и металлический проводник (резистор) образуют простейшую замкнутую электрическую цепь, в которой закономерности протекания тока были изучены Г.Омом. Он показал, что сила тока при постоянном источнике тока зависит от материала проводника (r), площади его поперечного сечения (S) и длины. Участок цепи, содержащий резистор, называется внешним, а содержащий источник тока – внутренним. Закон Ома для замкнутой (полной) цепи позволяет вычислить силу тока для цепей, содержащих источник тока с известной ЭДС и известными характеристиками внешнего проводника:
Слайд 10
Описание слайда:
Электродвижущая сила. Закон Ома для полной цепи.
Урок 10 класс
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img1.jpg)
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img2.jpg)
Соединим проводником два металлических шарика, несущих заряды противоположных знаков.
Под влиянием электрического поля этих зарядов в проводнике возникает электрический ток.
Но этот ток будет очень кратковременным.
Заряды быстро нейтрализуются, потенциалы шариков станут одинаковыми, и электрическое поле исчезнет.
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img3.jpg)
Сторонние силы
Для того чтобы ток был постоянным, надо поддерживать постоянное напряжение между шариками.
Для этого необходимо устройство (источник тока), которое перемещало бы заряды от одного шарика к другому в направлении, противоположном направлению сил, действующих на эти заряды со стороны электрического поля шариков.
В таком устройстве на заряды, кроме электрических сил, должны действовать силы неэлектрического происхождения.
Одно лишь электрическое поле заряженных частиц (кулоновское поле) не способно поддерживать постоянный ток в цепи.
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img4.jpg)
Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внутри всех источников тока: в генераторах на электростанциях,
в гальванических элементах,
аккумуляторах и т.д.
Генератор переменного тока, Россия
Аккумулятор, Тюмень
Гальванические элементы, СССР
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img5.jpg)
При замыкании цепи создаётся электрическое поле во всех проводниках цепи.
Внутри источника тока заряды движутся под действием сторонних сил против кулоновских сил (электроны от положительного заряженного электрода к отрицательному), а во всей остальной цепи их приводит в движение электрическое поле.
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img6.jpg)
Природа сторонних сил
Источники тока
Сторонняя сила
Генератор электростанции
Сила, действующая со стороны магнитного поля на электроны в движущимся проводнике
Гальванический элемент
(элемент Вольта)
Химические силы, растворяющие цинк в растворе серной кислоты
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img7.jpg)
Электродвижущая сила
Действие сторонних сил характеризуется важной физической величиной, называемой электродвижущей силой (сокращённо ЭДС ).
Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к заряду:
ЭДС выражают в вольтах: [Ɛ] = Дж/Кл = В
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img8.jpg)
Рассмотрим простейшую полную (замкнутую) цепь, состоящую из источника тока и резистора сопротивлением R.
Ɛ – ЭДС источника тока,
r – внутреннее сопротивление источника тока,
R – внешнее сопротивление цепи,
R + r – полное сопротивление цепи.
Закон Ома для замкнутой цепи связывает силу тока в цепи, ЭДС и полное сопротивление R + r цепи.
Установим эту связь теоретически пользуясь законами сохранения энергии и Джоуля – Ленца.
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img9.jpg)
Пусть за время через поперечное сечение проводника пройдёт электрический заряд.
При совершении этой работы на внутреннем и внешнем участках цепи выделяется количество теплоты, равное согласно закону Джоуля – Ленца:
Q = I²∙R∙∆t + I²∙r∙∆t
Cила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к её полному сопротивлению .
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img10.jpg)
Если цепь содержит несколько последовательно соединённых элементов с ЭДС Ɛ₁, Ɛ₂, Ɛ₃ и т.д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов.
Для определения знака ЭДС выберем положительное направление обхода контура.
Если при обходе цепи переходят от «-» полюса к «+», то ЭДС Ɛ 0.
Для данной цепи: Ɛ = Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ и Rп = R + r₁ + r₂ + r₃
Если Ɛ 0 , то I 0 →
направление тока совпадает с направлением обхода контура.
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img11.jpg)
Решение задач
- Чему равно напряжение на клеммах гальванического элемента с ЭДС, равной Ε, если цепь разомкнута?
- Чему равна сила тока при коротком замыкании аккумулятора с ЭДС Ε = 12 В и внутренним сопротивлением r = 0,01 Ом?
- Батарейка для карманного фонаря замкнута на резистор переменного сопротивления. При сопротивлении резистора, равном 1,65 Ом, напряжение на нём равно 3,30 В, а при сопротивлении, равном 3,50 Ом, напряжение равно 3,50 В. Определите ЭДС и внутреннее сопротивление батарейки.
- Источники тока с ЭДС 4,50 В и 1,50 В и внутренними сопротивлениями 1,50 Ом и 0,50 Ом, соединённые, как показано на рисунке (15.13), питают лампу от карманного фонаря. Какую мощность потребляет лампа, если известно, что сопротивление её нити в нагретом состоянии равно 23 Ом?
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/07/25/s_59772cc3e9332/img12.jpg)
Список литературы:
- Г.Я. Мякишев, Б.Б. Буховцев «Физика» 10 класс, «ПРОСВЕЩЕНИЕ», Москва 2001г.
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img1.jpg)
Закон Ома для полной цепи
Учитель физики БОУ СОШ № 37 станицы Старомышастовской Т.А. Пелипенко
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img2.jpg)
Повторим основные понятия
Электрический ток
направленное движение заряженных частиц
физическая величина, которая показывает какой заряд, проходит через поперечное сечение проводника за единицу времени: 𝐼=𝑞/𝑡
Сила тока
Единица измерения силы тока – ампер
Площадь фигуры под графиком силы тока численно равна заряду (q=It)
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img3.jpg)
Повторим основные понятия
Закон Ома для участка цепи
Электрическое сопротивление металлических проводников
Условия существования электрического тока
Наличие свободных зарядов в веществе
Наличие внешнего электрического поля (источник тока)
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img4.jpg)
Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img5.jpg)
Повторим основные понятия
Существуют различные виды источников тока:
Механические источники тока
Тепловые источники тока
Химические источники тока
Световые источники тока
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img6.jpg)
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img7.jpg)
Распределение зарядов внутри источников постоянного тока происходит за счёт сил неэлектрического происхождения (электромагнитные, химические, механические силы и др.), которые называются сторонними силами
В любом источнике тока совершается работа по разделению положительно и отрицательно заряженных частиц , которые накапливаются на полюсах источника
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img8.jpg)
Силы неэлектрического происхождения (механические, химические, электромагнитные и др.) заставляют заряды внутри источника тока перераспределятся между его полюсами
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img9.jpg)
Отношение работы сторонних сил по перемещению зарядов внутри источника тока к величине перемещённого заряда называется электродвижущей силой (ЭДС) данного источника тока
Единица измерения ЭДС в СИ – вольт
[ε]=1В
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img10.jpg)
При разомкнутой цепи вольтметр показывает ЭДС
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img11.jpg)
Любой источник постоянного тока
имеет определённое внутреннее
опротивление
r – внутреннее сопротивление источника тока
[r] = 1 Ом
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img12.jpg)
Закон Ома для полной цепи
I – сила тока в цепи
R – сопротивление внешнего участка цепи
r – внутреннее сопротивление источника тока
– ЭДС источника тока
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img13.jpg)
Короткое замыкание
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img14.jpg)
Преобразовав закон Ома
для полной цепи,
получим следующее выражение
Разность потенциалов внутри
источника тока
ε = IR + Ir
Напряжение на внешнем
участке цепи
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img15.jpg)
Задание 1
ЭДС аккумулятора равна 2 В. При силе тока в цепи 2 А напряжение на зажимах аккумулятора равно 1,8 В. Найдите внутреннее сопротивление аккумулятора и сопротивление внешней цепи
![](https://i2.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img16.jpg)
Проверим решение задачи
Ответ: R = 0,9 Ом; r = 0,1 Ом.
Ответ: R = 0,9 Ом; r = 0,1 Ом.
ε= U+Ir, r =
r = = 0,1 Ом
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img17.jpg)
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img18.jpg)
Проверим решение задачи
Дано:
R = 20 Ом
Решение
Ɛ = 5 В
Так как источники тока соединены последовательно,
Ответ: U = 4 В.
r = 2.5 Ом
Ɛ = U + 2 Ir
U = Ɛ - 2 Ir
U =5 В – 2 0,2 А 2,5 Ом = 4 В
![](https://i1.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img19.jpg)
§ 107, § 108, упр. 19 (задачи 6, 7, 8)
![](https://i0.wp.com/fsd.multiurok.ru/html/2017/03/20/s_58cfdfd422444/img20.jpg)
Спасибо