Амперметр. Измерение силы тока
Prezentacii.com
- установить опытным путем,что сила тока одинакова во всех участках цепи
- познакомиться с новым прибором-амперметром
- развивать экспериментальные умения (выдвигать и
- обосновывать гипотезу, планировать эксперимент по её
- проверке)
Цели и задачи
- Что мы называем электрическим током
- Источники тока
- Сила тока
- По какой формуле находится сила тока.
- Единицы силы тока
- Замечательные ученые
Электрический ток
Электрический ток- упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Условия существования тока:
Наличие свободных носителей заряда;
Наличие электрического поля.
Направление тока :
За направление тока принимают направление упорядоченного движения положительно заряженных частиц. Направление тока совпадает с направлением напряженности электрического поля, вызывающего этот ток.
Постоянный электрический ток
Постоянный эдектрический ток – ток, сила которого не изменяется с течением времени.
Постоянный ток широко используется в электрических схемах автомобилей, а также в микроэлектронике и тд.
Источник тока- это устройство разделяющее положительные и отрицательные заряды.
аккумулятор, батарейки, генератор…
Источники тока
Сила тока
Сила тока в данный момент времени – скалярная физическая величина, равная пределу отношения электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени его происхождения.
I – сила тока, (А)
q – заряд, (Кл)
t – время, (с)
I = q:t
Замечательные ученые
Ампер Андре Мари . Годы жизни: 1775-1836. Французский физик и математик. Он создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений. Амперу принадлежит гипотеза о природе магнетизма, он ввел в физику понятие «электрический ток».
Прибор для измерения силы тока – Амперметр. В цепь включается последовательно.
- Сформулировать цель;
- Выдвинуть и обосновать гипотезу;
- Составить план проведения эксперимента;
- Подобрать необходимое оборудование;
- Провести эксперимент;
- Проанализировать результаты;
- Сделать выводы.
Научный эксперимент
Цель: определить силу тока в различных участках цепи.
Гипотеза: как вы считаете показания амперметра во всех участках цепи будет одинакова?
- Определить силу тока, протекающую через поперечное сечение спирали лампы
- Приборы: батарея, амперметр, проводник, провода, ключ, лампа.
Практическая работа
Работа по группам.
Сборка электрической цепи следующей последовательности:
1группа-батарея, ключ, амперметр, лампа.
2группа-батарея,амперметр, ключ, лампа.
3группа-батарея,лампа, амперметр, ключ.
Таблица результатов исследования
№ группы
Prezentacii.com
- Сила тока во всех участках цепи одинакова при последовательном соединении.
- Первичное закрепление.
- 1. Определить по результатам практической работы, какой заряд проходить через поперечное сечение проводника за 2минуты.
- 2. Какое количество электронов проходит за 2 минуты?
Самостоятельная работа
- 1. Ребята какие вопросы ко мне по уроку?
- 2. Что нового узнали сегодня на уроке?
- 3. Что вызвало у вас особый интерес на уроке?
- 4. Где находят практическое применение полученные знания?
- 5. Как вы оцениваете своя деятельность на уроке
Рефлексия деятельности.
- 38. УПР14(2); упр15(2); №1277(Л)- по желанию.
- Дополнительный материал по теме «Применение электроизмерительных приборов в основе сельскохозяйственной техники.
Домашняя задания
Слайд 2
При движении заряженных частиц в проводнике происходит перенос электрического заряда с одного места в другое. Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит. Электрический заряд перемещается через поперечное сечение проводника лишь в том случае, если наряду с беспорядочным движением электроны учувствуют в упорядоченном движении. В это случае говорят, что в проводнике устанавливается электрический ток.
Слайд 3
Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Электрический ток возникает при упорядоченном перемещении свободных электронов и ионов. Если перемещать нейтральное в целом тело, то, несмотря на упорядоченное движение огромного числа электронов и атомных ядер, электрический ток не возникает. Полный заряд, переносимый через любое сечение проводника, будет при этом равным нулю, так как заряды разных знаков перемещаются с одинаковой средней скоростью.
Слайд 4
Электрический ток имеет определённое направление. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, то направление тока считают противоположным направлению движения частиц. (Такой выбор направления тока не очень удачен, так как в большинстве случаев ток представляет собой движение электронов – отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.
Слайд 5
Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают. Во-первых, проводник, по которому течёт ток, нагревается. Во-вторых, электрический ток может изменять химический состав проводника, например выделять его химические составные части (медь из раствора медного купороса и т.д.). В-третьих, ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Это действие тока называется магнитным. Так, магнитная стрелка вблизи проводника с током поворачивается. Магнитное действие тока в отличие от химического и теплового является основным, так как проявляется у всех без исключения проводников. Химическое действие тока наблюдается лишь у растворов и расплавов электролитов, а нагревание отсутствует у сверхпроводников. Действие тока
Слайд 6
Если в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд. Заряд, перенесённый в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока. Если через поперечное сечение проводника за время ∆t переносится заряд ∆q, то сила тока равна: Сила тока
Слайд 7
Таким образом, сила тока равна отношению заряда ∆q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени ∆t, к этому интервалу времени. Если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным. Сила тока, подобно заряду, - величина скалярная. Она может быть как положительной, так и отрицательной. Знак силы тока зависит от того, какое из направлений вдоль проводника принять за положительное. Сила тока I >0, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае I
Слайд 8
Посмотреть все слайды
Основные вопросы 1.Электрический ток. Сила тока. Направление тока 2.Сопротивление проводников. Удельное сопротивление 3.Закон Ома для участка цепи постоянного тока. Вольтамперная характеристика проводников. 4.Способы соединения проводников 5.Источники тока. Сторонние силы. ЭДС источника тока 6.Закон Ома для замкнутой цепи с источником тока. 7.Работа и мощность тока 8.Измерение силы тока и напряжения. Шунты и добавочные сопротивления
Андре Ампер () Ввел в физику понятие «электрический ток»
Электрическим током называется упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Чтобы получить электрический ток в проводнике, надо создать в нем электрическое поле. Чтобы электрический ток в проводнике существовал длительное время, необходимо все это время поддерживать в нем электрическое поле. Это осуществляется с помощью источников тока. За направление электрического тока принимается направление движения не свободных электронов, а положительных зарядов. Поэтому электрический ток во внешней цепи направлен от положительного к отрицательному полюсу источника тока.
Для возникновения и поддержания электрического тока необходимы следующие условия: 1) наличие свободных носителей тока (свободных зарядов); 2) наличие электрического поля, создающего упорядоченное движение свободных зарядов; 3) на свободные заряды, помимо кулоновских сил, должны действовать сторонние силы неэлектрической природы; эти силы создаются различными источниками тока (гальваническими элементами, аккумуляторами, электрическими генераторами и др.) 4) цепь электрического тока должна быть замкнутой.
Ампер Андре Мари. Годы жизни: Французский физик и математик. Он создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений. Амперу принадлежит гипотеза о природе магнетизма, он ввел в физику понятие «электрический ток».
За единицу силы тока принимают сила тока, при которой отрезки параллельных проводников длиной 1 м взаимодействуют с силой 2*10 -7 Н (0, Н) 1 АМПЕР
При замыкании электрической цепи возникает электрический ток. Свободные электроны под влиянием электрических сил поля перемещаются вдоль проводника. В своем движении электроны наталкиваются на атомы проводника и отдают им запас своей кинетической энергии. Скорость движения электронов непрерывно изменяется: при столкновении электронов с атомами, молекулами и другими электронами она уменьшается, потом под действием электрического поля увеличивается и снова уменьшается при новом столкновении. В результате этого в проводнике устанавливается равномерное движение потока электронов со скоростью нескольких долей сантиметра в секунду. Следовательно, электроны, проходя по проводнику, всегда встречают с его стороны сопротивление своему движению.
Вещество Удельное сопротивление, Ом*мм2/м Серебро0,016 Медь0,017 Золото0,024 Алюминий0,028 Железо0,10 Олово0,12 Константан0,5 Нихром 1,1 Электрическое сопротивление проводника зависит от: 1) длины проводника, 2) поперечного сечения проводника, 3) материала проводника, 4) температуры проводника. Сопротивление проводника длиной 1 м, сечением 1 мм 2 называется удельным сопротивлением
Ом Георг Годы жизни(). Немецкий физик. Он открыл теоретически и подтвердил на опыте закон, выражающий связь между силой тока в цепи, напряжением и сопротивлением.
I 1 R 2 I 1 R 2 25 I U 0 R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I 2 > I 1 R 2 I 1 R 2 I 1 R 2 I 1 R 2 I 1 R 2 title="I U 0 R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I 2 > I 1 R 2
Устройства,с помощью которых внутри проводников создается электрическое поле, называются источниками тока. Источник тока состоит из двух проводников, на одном проводнике поддерживается постоянный положительный, на другом - постоянный отрицательный потенциал.Во внешней цепи положительные электрические заряды двигаются под действием кулоновских сил. Для поддерживания постоянного положительного потенциала на левом проводнике, положительные заряды внутри источника тока должны двигаться против кулоновских сил,это возможно только тогда, когда на них действуют силы неэлектрического происхождения- сторонние силы. Сторонние силы должны быть больше кулоновских сил и направлены в противоположную сторону.
Сторонние силы возникают в результате трения До конца XVIII века все технические источники тока были основаны на электризации трением. Наиболее эффективным из этих источников стала электрофорная машина (диски машины приводятся во вращение в противоположных направлениях. В результате трения щеток о диски на кондукторах машины накапливаются заряды противоположного знака) Электрофорная машина
Первая электрическая батарея появилась в 1799 году. Её изобрел итальянский физик Алессандро Вольта () итальянский физик, химик и физиолог, изобретатель источника постоянного электрического тока. Его первый источник тока – «вольтов столб» был построен в точном соответствии с его теорией «металлического» электричества. Вольта положил друг на друга попеременно несколько десятков небольших цинковых и серебряных кружочков, проложив меж ними бумагу, смоченную подсоленной водой.
Атом цинка отдает два электрона, превращается в положительный ион цинка и переходит в раствор. Электроны уходят с цинкового электрода по проводам, снимая тем самым с него отрицательный заряд, который мог бы препятствовать дальнейшему растворению электрода. Электроны попадают на медный электрод, куда подходит ион меди и, получив два электрона, оседает уже в качестве нейтрального атома на медном электроде.
Сторонние силы возникают под действием света Солнечная батарея При освещении некоторых веществ светом в них появляется ток, световая энергия превращается в электрическую. В данном приборе заряды разделяются под действием света. Из фотоэлементов составлены солнечные батареи. Применяются в солнечных батареях, световых датчиках, калькуляторах, видеокамерах. Фотоэлемент
Сторонние силы возникают под действием тепла Термопара Термоэлемент (термопара) - две проволоки из разных металлов необходимо спаять с одного края, затем нагреть место спая, то в них возникает ток. Заряды разделяются при нагревании спая. Термоэлементы применяются в термодатчиках и на геотермальных электростанциях в качестве датчика температуры. Термоэлемент
При перемещении зарядов по цепи постоянного тока сторонние силы, действующие внутри источников, совершают работу. Физическая величина, равная отношению работы сторонних сил по перемещению заряда от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой (ЭДС) источника
ЭДС источника тока расходуется на преодоление электрическим током сопротивления внутренней и внешней цепей. Та часть ЭДС, которая затрачивается на преодоление сопротивления внешней цепи, называется напряжением на внешнем сопротивлении, часть ЭДС, которая затрачивается на преодоление сопротивления внутри источника тока – напряжением на внутреннем сопротивлении.
Каждый полюс промежуточного источника соединяется с одним полюсом предыдущего и последующих источников. Э.д.с. батареи равна алгебраической сумме э.д.с. отдельных источников. i Знак определяется произвольно по выбранному направлению обхода контура (см. рисунок). Если при обходе переходим от отрицательного полюса к положительному, то Например, на приведенном рисунке Внутреннее сопротивление батареи r = r + r r n
Магнитоэлектрические, электромагнитные, электродинамические и электростатические вольтметры представляют собой измерительныеизмерительные ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ НА УЧАСТКЕ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЦЕПИ Для измерения напряжения существуют специальный измерительный прибор вольтметр. Условное обозначение вольтметра на электрической схеме: При включении вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать два правила: 1. Вольтметр подключается параллельно участку цепи, на котором будет измеряться напряжение; 2.Соблюдаем полярность: "+" вольтметра подключается к "+" источника тока, а "минус" вольтметра - к "минусу" источника тока. ___ Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам.
Шунты и добавочные сопротивления. Шунт - сопротивление, подключаемое параллельно к амперметру (гальванометру), для расширения его шкалы при измерении силы тока. Если амперметр рассчитан на силу тока I 0, а с помощью него необходимо измерить силу тока, превышающую в n раз допустимое значение, то сопротивление, подключаемого шунта должно удовлетворять следующему условию: Добавочное сопротивление - сопротивление, подключаемое последовательно с вольтметром (гальванометром), для расширения его шкалы при измерении напряжения. Если вольтметр рассчитан на напряжение U 0, а с помощью него необходимо измерить напряжение, превышающее в n раз допустимое значение, то добавочное сопротивление должно удовлетворять следующему условию:
1.Формула для определения силы тока? АI=qt БI=t/q ВI=q/t ГI=qt 2 2. Как называется прибор для измерения величины силы тока? ААмперметр БВольтметр ВДинамометр ГГальванометр 3.Какой формулой можно определить напряжение? АU=A/I БU=A/q ВU=q/A ГU=Aq 4.Единица измерения напряжения? ААмпер БОм ВКулон ГВольт 5. Устройство, служащее для изменения сопротивления в цепи? АРезистор БКлюч ВРеостат ГСреди ответов нет верного 6. Какой из формул определяют сопротивление проводника? АR=рl/s БR=sр/l ВR=s/рl ГR=l/рs Ответьте на вопросы теста.
Слайд 1
Сила тока
Работу выполнила: ученица 11 класса, Шабалина Елена.
МОУ Кочневская средняя школа. Камышловский район Свердловская область
Слайд 2
Цели и задачи
В своей презентации мне бы хотелось рассказать о силе тока, а также о постоянном электрическом токе, о законе Ома, о ученых, внесших огромный труд в науку, которую мы изучаем.
Слайд 3
Электрический ток Постоянный электрический ток Источники тока Сила тока Закон Ома Замечательные ученые
Слайд 4
Электрический ток
Электрический ток- упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц. Условия существования тока: -Наличие свободных носителей заряда; -Наличие электрического поля. Направление тока: За направление тока принимают направление упорядоченного движения положительно заряженных частиц. Направление тока совпадает с направлением напряженности электрического поля, вызывающего этот ток.
Слайд 5
Постоянный электрический ток
Постоянный эдектрический ток – ток, сила которого не изменяется с течением времени. Постоянный ток широко используется в электрических схемах автомобилей, а также в микроэлектронике и тд.
Слайд 6
Источники тока
Источник тока- это устройство разделяющее положительные и отрицательные заряды. Пример: аккумулятор, батарейки, генератор…
Слайд 7
Сила тока Сила тока в данный момент времени – скалярная физическая величина, равная пределу отношения электрического заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника, к промежутку времени его происхождения.
I – сила тока, (А) lim – предел q – заряд, (Кл) t – время, (с)
Слайд 8
Закон Ома(для участка цепи)
Сила тока в однородном проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника:
I- сила тока, (А) U- напряжение, (В) R- электрическое сопротивление, (Ом)
Слайд 9
Закон Ома (для всей цепи)
Закон Ома в замкнутой цепи- сила тока в замкнутой цепи прямо пропорционально ЭДС источника тока и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи: I=E:(R+r) I-сила тока(А) Е- электродвижущая сила(ЭДС),(В) R-внешнее электрическое сопротивление(Ом) r -внутреннее сопротивление (Ом)
Слайд 10
Замечательные ученые
Ампер Андре Мари. Годы жизни: 1775-1836. Французский физик и математик. Он создал первую теорию, которая выражала связь электрических и магнитных явлений. Амперу принадлежит гипотеза о природе магнетизма, он ввел в физику понятие «электрический ток».
Прибор для измерения силы тока – Амперметр. В цепь включается последовательно.
Слайд 11
Вольта Алессандро
Годы жизни(1745-1827). Итальянский физик, один из основателей учения об электрическом токе, создал первый гальванический элемент. Прибор для измерения силы тока: вольтметр; в цепь включается параллельно
Слайд 12
Годы жизни(1787-1854). Немецкий физик. Он открыл теоретически и подтвердил на опыте закон, выражающий связь между силой тока в цепи, напряжением и сопротивлением. Прибор измерения: омметр
Электрический ток.
Сила тока
При движении заряженных частиц в проводнике происходит перенос электрического заряда с одного места в другое. Однако если заряженные частицы совершают беспорядочное тепловое движение, как например, свободные электроны в металле, то переноса заряда не происходит. Электрический заряд перемещается через поперечное сечение проводника лишь в том случае, если наряду с беспорядочным движением электроны учувствуют в упорядоченном движении. В это случае говорят, что в проводнике устанавливается электрический ток.
Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.
Электрический ток возникает при упорядоченном перемещении свободных электронов и ионов. Если перемещать нейтральное в целом тело, то, несмотря на упорядоченное движение огромного числа электронов и атомных ядер, электрический ток не возникает. Полный заряд, переносимый через любое сечение проводника, будет при этом равным нулю, так как заряды разных знаков перемещаются с одинаковой средней скоростью.
Электрический ток имеет определённое направление. За направление тока принимают направление движения положительно заряженных частиц. Если ток образован движением отрицательно заряженных частиц, то направление тока считают противоположным направлению движения частиц. (Такой выбор направления тока не очень удачен, так как в большинстве случаев ток представляет собой движение электронов – отрицательно заряженных частиц. Выбор направления тока был сделан в то время, когда о свободных электронах в металлах ещё ничего не знали.
Движение частиц в проводнике мы непосредственно не видим. О наличии электрического тока приходится судить по тем действиям или явлениям, которые его сопровождают. Во-первых, проводник, по которому течёт ток, нагревается. Во-вторых, электрический ток может изменять химический состав проводника, например выделять его химические составные части (медь из раствора медного купороса и т.д.). В-третьих, ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Это действие тока называется магнитным. Так, магнитная стрелка вблизи проводника с током поворачивается. Магнитное действие тока в отличие от химического и теплового является основным, так как проявляется у всех без исключения проводников. Химическое действие тока наблюдается лишь у растворов и расплавов электролитов, а нагревание отсутствует у сверхпроводников.
Действие тока
Если в цепи устанавливается электрический ток, то это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд. Заряд, перенесённый в единицу времени, служит основной количественной характеристикой тока, называемой силой тока. Если через поперечное сечение проводника за время ∆t переносится заряд ∆q, то сила тока равна:
Сила тока
Таким образом, сила тока равна отношению заряда ∆q, переносимого через поперечное сечение проводника за интервал времени ∆t, к этому интервалу времени. Если сила тока со временем не меняется, то ток называют постоянным. Сила тока, подобно заряду, - величина скалярная. Она может быть как положительной, так и отрицательной. Знак силы тока зависит от того, какое из направлений вдоль проводника принять за положительное. Сила тока I > 0, если направление тока совпадает с условно выбранным положительным направлением вдоль проводника. В противном случае I