Un studiu al studenților în proiectul educațional al fenomenelor electrice
1. Se determină ca un curent electric.
2. Pentru a clasifica materiale în funcție de conducție curentului electric.
3. Determinați ce valori fizice caracterizează curentul electric.
Cursul de studiu
1. Studiul de literatură și de Internet surse de pe acest subiect.
2. Ordonarea selecția materialului a informațiilor dorite.
3. Grup de Lucru în echipă pentru a discuta despre conținutul articolelor wiki.
4. Consultarea cu profesorul privind conținutul materialului preparat.
5. Crearea unui articol wiki
Tema studiului nostru „valorile fizice care caracterizează curentul electric“
În primul rând, este necesar să se afle ce constituie un curent electric. Curentul electric - o mișcare ordonată de particule încărcate în conductorul. Pentru aceasta provine, ar trebui să creeze mai întâi un câmp electric sub acțiunea care particulele încărcate de mai sus-menționate intră în taxe dvizhenie.Elektricheskie apar întotdeauna în contact strâns substanțe diferite. În unele corpuri de sarcini electrice se pot deplasa liber între diferitele părți, în altele este imposibil. În primul caz, corpul este numit „ghiduri“ și în al doilea - „dielectrice sau izolatori“ Conductorii sunt toate metalele, soluții apoase de săruri și acizi, și altele. Exemple de izolatori pot fi chihlimbar, cuarț, ebonită și toate gazele în condițiile ambiante.
Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că divizarea corpurilor în conductoare și izolatoare este foarte condiționată. Toate substanțele într-o măsură mai mare sau mai mică, conduc curentul electric. sarcini electrice sunt pozitive sau negative. Acest tip de vorbire va dura mult timp, deoarece în organism electrificat încărcare final. Pentru existența prelungită a curentului electric într-un conductor este necesar pentru a menține câmpul electric. În acest scop, sunt utilizate surse de curent electric.
circuite electrice, transporta curent la bec și motoarelor electrice, a apărut numai după inventarea bateriilor, care datează de la aproximativ 1800 ani. După aceea, dezvoltarea de oameni de știință de energie electrică au plecat atât de repede încât mai puțin de un secol nu a devenit doar o parte a fizicii, dar au stat la baza unei noi civilizații electrice.
Valoarea de bază a curentului electric
Cantitatea de energie electrică și curent
Acțiunile curentului electric poate fi puternic sau slab. Forța curentului electric depinde de cantitatea de sarcină care curge prin circuit într-o anumită unitate de timp. Cu cat mai multe electronii se deplasează de la un pol la o altă sursă, cu atât mai mare taxa totală transferată electroni. Aceasta se numește suma debitării totală de energie electrică care trece prin conductor. Depinde de cantitatea de energie electrică, în special acțiunea chimică a curentului electric, adică. E. Cu cât a trecut printr-o soluție de electrolit taxa, mai materialul va depune pe catod și anod. În acest sens, cantitatea de energie electrică poate fi calculată după cântărirea masei depus pe materialul electrodului, și cunoscând masa și sarcina unui ion al substanței. intensitatea curentului este valoarea care este egal cu raportul dintre sarcină electrică care trece prin secțiunea transversală a conductorului, la momentul apariției sale.
Unitatea de încărcare q este pandantiv (Cl). t este timpul măsurat în secunde (s). În acest caz, curentul I este exprimat în unitatea de C / s. Această unitate este numită amperajul (A). Pentru a măsura curentul în lanț, se aplică instrument de măsurare electric numit un ampermetru. Pentru includerea în circuitul ampermetru este prevăzut cu două terminale. Lanțul acestora includ secvențial.
voltaj
Știm deja că un curent electric este o mișcare ordonată de particule incarcate - electroni. Această mișcare este generată de un câmp electric, care îndeplinește anumite sarcini. Acest fenomen se numește lucrare de curent electric. Pentru a muta o sarcină mai mare a unui circuit electric 1 cu câmpul electric trebuie să efectueze multă muncă. Pe această bază, se pare că funcționarea curentului electric depinde de intensitatea curentului. Dar există un alt sens, care depinde de activitatea curentă. Această valoare este numită tensiune. Tensiunea - este raportul dintre curentul de lucru într-o anumită porțiune de circuit electric la taxa care curge pe aceeași porțiune a circuitului.
Un loc de muncă curent este măsurat în jouli (J), taxa q - în coulombi (Cl). În acest sens, unitatea de măsurare a tensiunii U va fi 1 J / C. Această unitate a fost numită volți (V). În scopul de a construi tensiune, au nevoie de sursa de alimentare în circuitul electric. Când tensiunea de circuit deschis este disponibil numai pentru terminalele sursă de curent. Dacă această sursă de curent inclus în circuitul, tensiunea apar și în unele părți ale circuitului. În acest sens, se va curentul în circuit. Aceasta este scurt, se poate spune următoarele: în cazul în care nu există nici o tensiune, nu există nici un curent în circuit. Pentru a măsura tensiunea aplicată mijlocului de măsurare electrică, denumit un voltmetru. Aspectul său se aseamănă cu ampermetru menționat anterior, cu singura diferență fiind că pe scara voltmetrului este litera V (în loc de A pe ampermetru). Voltmetrul are două terminale prin care este inclus în circuitul electric paralel.
rezistență electrică
După conectarea la un circuit de conductori electrici de toate tipurile și de ampermetru se poate observa că prin utilizarea diferitelor conductori ampermetru emite o indicație diferită, t. E. In acest caz, un curent diferit, este disponibil într-un circuit electric. Acest fenomen poate fi explicat prin faptul că diferitele conductorii au o rezistență electrică diferită, care este cantitatea fizică. În onoarea unității germane de măsurare a rezistenței fizicianul numit Om.
1 Ohm - rezistența conductorului, în care tensiunea la capetele amperajului 1 volt egal cu 1 amperi.
De obicei, în fizică aplică unități mai mari: kohmi, etc. conductor de rezistență megohm în general desemnat prin litera lungimea R. conductor - L. secțiune transversală zonă - S. În acest caz, rezistența poate fi scrisă ca următoarea formulă .:
unde p este numit coeficientul de rezistivitate. Acest raport exprimă rezistența lungimea conductorului de 1 m, la o arie a secțiunii transversale a 1 m². Rezistivitatea este exprimat în ohmi x m. Deoarece firele de obicei, au o secțiune transversală mică, mai degrabă, este de obicei suprafața acestora exprimată în milimetri pătrați. În acest caz, unitatea va Rezistivitatea Ohm x mm² / m.
Munca și puterea curentului electric
La conectarea curentului electric cu motor face ca munca toate echipamentele posibile se deplasează de-a lungul șinelor de tren, se aprinde pe străzi, încălzește casa, dar, de asemenea, produce o acțiune chimică, adică. E. Vă permite să realizați electroliză, și așa mai departe. D. Putem spune că activitatea curentă pe o anumită parte a lanțului este egală cu produsul dintre curent, tensiune și timp în care a fost realizată lucrarea
Munca se măsoară în jouli, tensiunea - în volți, curent - amperi, timp - în secunde. În acest sens, J = 1 1A 1B x x 1c. Din aceasta se dovedește a măsura funcționarea curentului electric urmează utiliza imediat trei dispozitive: ampermetru, voltmetru și ceas. Dar acest lucru este greoaie și ineficientă. Prin urmare, de obicei, curentul electric este măsurat de lucru contoare electrice. Dispozitivul acestei unități are toate dispozitivele de mai sus.
Puterea curentului electric este egal cu raportul dintre curentul de lucru în momentul în care a fost realizată P = A / t. dar A = Uit, prin urmare,
Puterea este notată cu litera „P“ și este exprimată în wați (W). În practică, kilowați, megawați, hectowatt și așa mai departe. Pentru a măsura puterea circuitului, trebuie să luați contorul de energie. loc de muncă curent electric este exprimat în kilowați-oră (kWh).
Legile de bază ale curentului electric
Ohm a descoperit o simplă lege care stabilește o legătură între curentul și tensiunea pentru bucata de sârmă (pentru partea lanțului, întregul lanț). În plus, el a făcut regulile care ne permit să se determine ce modificări, dacă luăm un fir de diferite dimensiuni. legea lui Ohm este declarat după cum urmează: intensitatea curentului în zona de circuit este direct proporțională cu tensiunea de la site-ul și este invers proporțională cu zona de rezistență.
Joule - Lenz
Curentul electric încălzește conductorul. Acest fenomen este bine cunoscut la noi. Este explicat prin faptul că electronii liberi în metale și ioni în soluții de săruri, acizi, baze, se deplasează sub acțiunea câmpului electric interacționează cu ioni sau atomi ai materialului conductorului și să le transmită energia. Ca urmare a curentului electric conductoare crește interne de energie. Firul încălzit dă energia primită corpurile din jur, ci prin transfer de căldură. Prin urmare, cantitatea de căldură generată de conductorul prin care curge curent, este egal cu curentul. Q = A sau Q = Uit. în cazul în care Q - cantitatea de energie termică. Folosind legea lui Ohm, cantitatea de căldură poate fi generată cu un conductor de curent, exprimat în termeni de curent, rezistență a porțiunii de circuit și timpul, obținem
Cantitatea de căldură generată de un conductor parcurs de curent este egală cu produsul dintre pătratul curentului, rezistența conductorului și timpul.
Această lege este primul derivat empiric E. Lenz și independent de ea, Joel. Trebuie remarcat faptul că conductorii de încălzire își găsește numeroase aplicații în domeniu. Cea mai răspândită și importantă dintre ele - iluminat incandescente.
Ca rezultat al cercetării am constatat că valorile de bază ale curentului electric sunt:
Relația dintre variabilele: curent, tensiune și rezistență, legea lui Ohm seturi. Numărul de căldură curent poate fi determinată cu ajutorul Joule - Lenz.