- 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
- 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.
- 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.
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
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
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
- Надпись на батарейки 9 В – означает, что сторонние силы совершают работу 9 Дж при перемещении заряда в 1 Кл. от одного полюса к другому.
«Георг Ом» - Стал, в частности, лучшим бильярдистом и конькобежцем в университете, увлекся танцами. Георг Ом родился 16 марта 1787 года в Эрланге в семье потомственного слесаря. Ом с азартом окунулся в спорт. С 1825 г. Ом начинает заниматься исследованиями гальванизма. Ламповый реостат. Закон Ома для участка цепи.
«Ток в цепи» - От какого полюса источника тока и к какому принято считать направление тока? Из каких частей состоит электрическая цепь? Какой опыт показывает зависимость силы тока от напряжения? Как зависит сила тока в проводнике от напряжения на концах проводника? Что нужно создать в проводнике, чтобы в нём возник и существовал ток?
«Закон Кирхгофа» - Режим холостого хода источника энергии (ХХ). Равновесие напряжений в любом контуре цепи. Первый закон Кирхгофа. Номинальный режим работы источника энергии. Расчет мощности, передаваемой в нагрузку. Аналитическое выражение второго закона Кирхгофа. Режим короткого замыкания источника энергии. Законы Кирхгофа и режимы работы источников энергии.
«Ом Ток» - Работал учителем в Готштадте (Швейцария). С увеличением сопротивления проводника сила тока уменьшается. Немецкий физик. Зависимость силы тока от напряжения I (U) Зависимость силы тока от сопротивления I(R). Тезисы урока по теме « Закон Ома для участка цепи». Последние годы своей жизни Ом посвятил исследованиям в области акустики.
«Характеристики тока» - Последовательное соединение проводников. Измерение напряжения. Электродвижущая сила. Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления. Условия существования тока. Сопротивление металлов. Сила тока. Работа тока. Характеристики электрического тока. Сила тока – это физическая величина. Параллельное соединение проводников.
«Закон Ома для участка цепи» - Выделяемая мощность максимальна. Закон Ома в дифференциальной форме. Работа и мощность тока. Правила Кирхгофа для разветвленных цепей. Второе правило Кирхгофа (обобщение закона Ома для разветвленной цепи). Закон Ома. Закон Ома в дифференциальной форме. КПД источника тока. Разделив работу на время, получим выражение для мощности.
Закон Ома для полной цепи
Учитель физики БОУ СОШ № 37 станицы Старомышастовской Т.А. Пелипенко
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)
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)
Источник тока - это устройство, в котором происходит преобразование какого-либо вида энергии в электрическую энергию
Повторим основные понятия
Существуют различные виды источников тока:
Механические источники тока
Тепловые источники тока
Химические источники тока
Световые источники тока
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
Силы неэлектрического происхождения (механические, химические, электромагнитные и др.) заставляют заряды внутри источника тока перераспределятся между его полюсами
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
При разомкнутой цепи вольтметр показывает ЭДС
Любой источник постоянного тока
имеет определённое внутреннее
опротивление
r – внутреннее сопротивление источника тока
[r] = 1 Ом
Закон Ома для полной цепи
I – сила тока в цепи
R – сопротивление внешнего участка цепи
r – внутреннее сопротивление источника тока
– ЭДС источника тока
Короткое замыкание
Преобразовав закон Ома
для полной цепи,
получим следующее выражение
Разность потенциалов внутри
источника тока
ε = IR + Ir
Напряжение на внешнем
участке цепи
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
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
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
Домашнее задание:
§ 107, § 108, упр. 19 (задачи 6, 7, 8)
Спасибо
Закон Ома для замкнутой цепи. Источники тока. Для получения в электрической цепи постоянного тока на заряды должны действовать какие-либо силы, отличные от (кулоновских) сил электростатического поля. Такие силы получили название сторонних сил. Характеристикой действия сторонних сил является электродвижущая сила (ЭДС), которая численно равна работе сторонних сил по перемещению единичного положительного (пробного) заряда по замкнутой цепи или, другими словами, определяется работой сторонних сил по перемещению заряда по замкнутому контуру, отнесенной к величине этого заряда, ЭДС измеряется в вольтах. Участок цепи, на котором есть ЭДС, называют неоднородным участком цепи. Внутри источника заряды движутся против кулоновских сил под действием сторонних сил, а во всей остальной цепи их приводят в движение электрическое поле. Такими источниками могут быть гальванические элементы, аккумуляторы, электрические генераторы постоянного тока. ЭДС источника тока равна электрическому напряжению на его зажимах при разомкнутой цепи. Из закона сохранения энергии следует, что работа сторонних сил равна выделившемуся в цепи количеству теплоты Q = I2 ? R0 ? ?t где R0 = R + r – полное сопротивление цепи, а R – сопротивление внешней цепи, r – внутреннее сопротивление источника. Тогда? ? I ? ?t = I2 ? (R + r) ?t.