Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. Параллельное и последовательное соединение закон ома

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. - Объяснение нового материала.

Комментарии преподавателя

Закон Ома для участка цепи

Сила тока на участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению участка.

Закон Ома оказался справедливым не только для металлов, но и для растворов электролитов. Сформулированный закон имеет место для так называемого однородного участка цепи – участка, не содержащего источников тока.

Математическая запись закона Ома проста, как и его формулировка, но экспериментально подтвердить эту зависимость очень трудно. Сила тока, протекающая по участку цепи, мала. Поэтому используют достаточно чувствительные приборы. Г. Ом изготовил чувствительный прибор для измерения силы тока, а в качестве источника тока использовал термопару. Действие амперметра и вольтметра основано на применение закона Ома для участка цепи. Угол поворота стрелки прибора пропорционален силе тока.

Из математической записи закона Ома:

можно выразить напряжение :

и сопротивление проводника:

Таким образом, закон Ома связывает три параметра, характеризующих постоянный электрический ток, проходящий по проводнику, и позволяет находить любой из них, если известны два других.

Закон Ома имеет границы применимости и выполняется только в том случае, когда при прохождении тока температура заметно не меняется. На вольт–амперной характеристике лампы накаливания видно, что график сильно искривляется при напряжении выше 10В, значит, закон Ома выше этого напряжения применять нельзя.

Также нельзя говорить, что сопротивление проводника зависит от напряжения и силы тока в цепи. Сопротивление участка цепи зависит от свойств проводника: длины, площади поперечного сечения и материала, из которого состоит проводник.

где l-длина проводника, s-его площадь поперечного сечения.

ρ –удельное сопротивление проводника – это физическая величина, характеризующая зависимость сопротивления проводника от материала, из которого он изготовлен.

Удельное сопротивление показывает, каким сопротивлением обладает сделанный из этого вещества проводник длиной 1м и площадью поперечного сечения 1м2 .

Из формулы видно, что единицей измерения в системе СИ является Ом·м. Но так как площадь поперечного сечения проводника достаточно мала, используют единицы измерения

при вычислении площадь поперечного сечения проводника следует выражать в мм2.

В заключении хочется заметить, что Ом начал свои опыты, когда был учителем физики в гимназии. В своих экспериментах Ом брал куски проволоки одинакового диаметра, но разного материала и изменял их длину таким образом, чтобы в цепи сила тока имела одинаковое значение. Находящаяся рядом магнитная стрелка отклонялась при прохождении тока в цепи. Установив связь между напряжением и силой тока, Г. Ом вывел один из основных законов постоянного тока.

Последовательное соединение проводников

Электрические цепи, с которыми приходится иметь дело на практике, обычно состоят не из одного приёмника электрического тока, а из нескольких различных, которые могут быть соединены между собой по-разному. Зная сопротивление каждого и способ их соединения, можно рассчитать общее сопротивление цепи.

На рисунке а изображена цепь последовательного соединения двух электрических ламп, а на рисунке б — схема такого соединения. Если выключать одну лампу, то цепь разомкнётся и другая лампа погаснет.

Рис. Последовательное включение лампочек и источников питания

Мы уже знаем, что при последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одна и та же, т. е.

I = I1 = I2

А чему равно сопротивление последовательно соединённых проводников?

Соединяя проводники последовательно, мы как бы увеличиваем длину проводника. Поэтому сопротивление цепи становится больше сопротивления одного проводника.

Последовательное соединение проводников

Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников (или отдельных участков цепи):

R = R1 + R2

Напряжение на концах отдельных участков цепи рассчитывается на основе закона Ома:

U1 = IR1, U2 = IR2.

Из приведённых равенств видно, что напряжение будет большим на проводнике с наибольшим сопротивлением, так как сила тока везде одинакова.

Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи:

U = U1 + U2.

Это равенство вытекает из закона сохранения энергии. Электрическое напряжение на участке цепи измеряется работой электрического тока, совершающейся при прохождении по участку цепи электрического заряда в 1 Кл. Эта работа совершается за счёт энергии электрического поля, и энергия, израсходованная на всём участке цепи, равна сумме энергий, которые расходуются на отдельных проводниках, составляющих участок этой цепи.

Все приведённые закономерности справедливы для любого числа последовательно соединённых проводников.

Пример 1. Два проводника сопротивлением R1 = 2 Ом, R2 = 3 Ом соединены последовательно. Сила тока в цепи I = 1 А. Определить сопротивление цепи, напряжение на каждом проводнике и полное напряжение всего участка цепи.

Запишем условие задачи и решим её.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Расчет параметров электрической цепи при параллельном соединении сопротивлений:

1. сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов во всех параллельно соединенных участках

2. напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково

3. при параллельном соединении сопротивлений складываются величины, обратные сопротивлению :

( R - сопротивление проводника, 1/R - электрическая проводимость проводника)

Если в цепь включены параллельно только два сопротивления, то:

( при параллельном соединении общее сопротивление цепи меньше меньшего из включенных сопротивлений )

4. работа электрического тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных участков, равна сумме работ на отдельных участках:

A=A1+A2

5. мощность электрического тока в цепи, состоящей из параллельно соединенных участков, равна сумме мощностей на отдельных участках:

P=P1+P2

Для двух сопротивлений:

т.е. чем больше сопротивление, тем меньше в нём сила тока.

Домашняя работа.

Задание 1. Ответить на вопросы.

Какое соединение проводников называют последовательным? Изобразите его на схеме.
Какая электрическая величина одинакова для всех проводников, соединённых последовательно?
Как найти общее сопротивление цепи, зная сопротивление отдельных проводников, при последовательном соединении?
Как найти напряжение участка цепи, состоящего из последовательно соединённых проводников, зная напряжение на каждом?
Какое соединение проводников называют параллельным? Изобразите его на схеме.
Какая из электрических величин одинакова для всех проводников, соединённых параллельно?
Как выражается сила тока в цепи до её разветвления через силы токов в отдельных ветвях разветвления?
Как изменяется общее сопротивление разветвления после увеличения числа проводников в разветвлении?
Какое соединение проводников применяется в жилых помещениях? Какие напряжения используются для бытовых нужд?

Задание 2.Решите задачи.

1. Две лампочки соединены последовательно. Сила тока на первой лампочке 2А. Найдите общее напряжение и напряжение на каждой из ламп, если сопротивление на первой лампе 3Ом, а на второй 4Ом.

2. Две лампочки соединены параллельно. Напряжение на второй лампочке10В. Найдите силу тока в цепи и на каждой из ламп, если сопротивление на первой лампе 1Ом, а на второй 2Ом.

К занятию прикреплен файл «Это интересно». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время.

Использованные источники:

http://www.tepka.ru/
http://class-fizika.narod.ru
http://www.youtube.com/watch?v=cVKE9NItreo
http://znaika.ru/catalog/10-klass/physics/
http://www.youtube.com/watch?v=NB7hOVYe7h0
https://www.youtube.com/watch?v=cVKE9NItreo
https://www.youtube.com/watch?v=0hFWeR8ybxs
http://www.youtube.com/watch?v=EDI8DzWSSWY
http://www.youtube.com/watch?v=bH_-qGnjJqc

www.kursoteka.ru

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. - Объяснение нового материала.

Комментарии преподавателя

Закон Ома для участка цепи

Из математической записи закона Ома:

можно выразить напряжение :

и сопротивление проводника:

где l-длина проводника, s-его площадь поперечного сечения.

при вычислении площадь поперечного сечения проводника следует выражать в мм2.

Последовательное соединение проводников

Рис. Последовательное включение лампочек и источников питания

Мы уже знаем, что при последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одна и та же, т. е.

I = I1 = I2

А чему равно сопротивление последовательно соединённых проводников?

Последовательное соединение проводников

R = R1 + R2

Напряжение на концах отдельных участков цепи рассчитывается на основе закона Ома:

U1 = IR1, U2 = IR2.

U = U1 + U2.

Все приведённые закономерности справедливы для любого числа последовательно соединённых проводников.

Запишем условие задачи и решим её.

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Расчет параметров электрической цепи при параллельном соединении сопротивлений:

1. сила тока в неразветвленном участке цепи равна сумме сил токов во всех параллельно соединенных участках

2. напряжение на всех параллельно соединенных участках цепи одинаково

3. при параллельном соединении сопротивлений складываются величины, обратные сопротивлению :

( R - сопротивление проводника, 1/R - электрическая проводимость проводника)

Если в цепь включены параллельно только два сопротивления, то:

( при параллельном соединении общее сопротивление цепи меньше меньшего из включенных сопротивлений )

A=A1+A2

P=P1+P2

Для двух сопротивлений:

т.е. чем больше сопротивление, тем меньше в нём сила тока.

Домашняя работа.

Задание 1. Ответить на вопросы.

Какое соединение проводников называют последовательным? Изобразите его на схеме.
Какая электрическая величина одинакова для всех проводников, соединённых последовательно?
Как найти общее сопротивление цепи, зная сопротивление отдельных проводников, при последовательном соединении?
Как найти напряжение участка цепи, состоящего из последовательно соединённых проводников, зная напряжение на каждом?
Какое соединение проводников называют параллельным? Изобразите его на схеме.
Какая из электрических величи

www.kursoteka.ru

Закон Ома. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Закон Ома для однородного участка цепи.

В 1826 году немецкий ученый Георг Ом экспериментально установил, что сила тока I, текущего по однородному участку цепи (металлическому проводнику) прямо пропорциональна напряжению на этом участке:

Коэффициент пропорциональности обозначается , а величина R называется электрическим сопротивлением проводника.

- закон Ома для однородного участка цепи (в интегральной форме).

Сила тока на однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна его сопротивлению.

Поскольку обе части уравнения относятся ко всему участку проводника, это соотношение называют законом Ома в интегральной форме. Этот закон позволяет установить единицу электрического сопротивления:

1 Ом - сопротивление такого проводника, в котором при напряжении 1 В течет постоянный ток силой 1А. Электрическое сопротивление характеризует способность данного проводника противодействовать упорядоченному движению электрических зарядов. Величина сопротивления зависит от размеров и формы проводника, материала, из которого он изготовлен, и температуры. Для однородного цилиндрического проводника:

где r - удельное сопротивление вещества.

=Ом×м

Удельное сопротивление численно равно сопротивлению проводника единичной длины с площадью поперечного сечения, равной единице, изготовленного из данного вещества.

Электрическое сопротивление характеризует способность данного проводника противодействовать упорядоченному движению электрических зарядов.

Современная квантовая теория объясняет это следующим образом. Свободные электроны металлов обладают волновыми свойствами и ведут себя внутри кристаллической решетки подобно волнам. Если кристалл абсолютно лишен искажений, все ионы неподвижны в узлах решетки, то электронная волна, формируясь в этой решетке, «приспосабливается» к ней и проходит через решетку, как бы «не замечая» как через пустое пространство, не рассеиваясь ни на чем. Зато любые нарушения периодичности решетки - дефекты, примеси, тепловые колебания ионов - являются причиной рассеяния электрических волн, т.е. изменения направления их распространения. Это рассеяние уменьшает упорядоченность движения электронов, т.е. вызывает электрическое сопротивление.

Опыт показывает, что в первом приближении и металлов ~ t0.

температурный коэффициент сопротивления для большинства металлов.

, .

В 1911 г. голландский ученый Камерлинг-Оннес обнаружил, что при Тк = 4,15 К сопротивление ртути скачком падает до нуля. Сверхпроводимость - это явление, при котором сопротивление ряда металлов и сплавов скачком падает до нуля при температуре, близкой к абсолютному нулю.

У каждого сверхпроводника имеется своя критическая температура Тк, при которой он переходит в сверхпроводящее состояние.

Явление сверхпроводимости находит ряд применений в науке и технике, в частности, для создания очень сильных магнитных полей.

Зависимость R(t) металла используется в термометрах сопротивления, представляющих собой металлическую проволоку (чаще всего платиновую), намотанную на слюдяной или фарфоровый каркас. Такой термометр позволяет измерить с точностью до 0,003 К как сверхнизкие, так и сверхвысокие температуры.

а) последовательное соединение проводников:

Если R1=R2=...=Rn=R, то Rоб = nR.

б) параллельное соединение проводников:

если R1=...=Rn=R, то

Закон Ома можно представить и в другой форме, называемой дифференциальной, т.е. относящейся к какой-то одной точке внутри проводника (а не ко всему проводнику).

Поскольку электрическое поле внутри цилиндрического проводника однородно,

а сила тока связана с его плотностью

- закон Ома в дифференциальной форме.

Плотность тока в любой точке проводника прямо пропорциональна напряженности электрического поля в данной точке.

- удельная электропроводность (проводимость)

g характеризует способность вещества проводить электрический ток.

(сименс на метр).

Закон Ома для неоднородного участка цепи.

Внутри неоднородного участка существует электростатическое поле напряженностью и поле сторонних сил . Согласно принципу суперпозиции полей, напряженность результативного поля:

- закон Ома в дифференциальной форме на неоднородном участке.

Т.к. для неоднородного участка

U12 = j1 - j2 + e12,

где R12 - общее сопротивление участка, включая внутреннее сопротивление э.д.с.

Если цепь замкнута, j1 = j2, j1 -j2 =0,

- закон Ома для замкнутой цепи.

Сила тока в замкнутой цепи прямо пропорциональна э.д.с. проводника тока и обратно пропорциональна сумме сопротивлений внутренних и внешних участков цепи.

Если цепь содержит n одинаковых источников тока:

Закон Ома для участка цепи, последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля – Ленца, закон Кулона

§ 3. Электродинамика

3.1. Основные понятия и законы электростатики

Закон Кулона: сила взаимодействия двух точечных неподвижных зарядов в вакууме прямо пропорциональна произведению модулей зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:

Коэффициент пропорциональности в этом законе

В СИ коэффициент k записывается в виде где ε0 = 8, 85 · 10−12 Ф/м (электрическая постоянная).

Точечными зарядами называют такие заряды, расстояния между которыми гораздо больше их размеров. Электрические заряды взаимодействуют между собой с помощью электрического поля. Для качественного описания электрического поля используется силовая характеристика, которая называется «напряжённостью электрического поля» (E). Напряжённость электрического поля равна отношению силы, действующей на пробный заряд, помещённый в некоторую точку поля, к величине этого заряда: Направление вектора напряжённости совпадает с направлением силы, действующей на положительный пробный заряд. [E]=B/м. Из закона Кулона и определения напряжённости поля следует, что напряжённость поля точечного заряда где q — заряд, создающий поле; r — расстояние от точки, где находится заряд, до точки, где создаётся поле. Если электрическое поле создаётся не одним, а несколькими зарядами, то для нахождения напряжённости результирующего поля используется принцип суперпозиции электрических полей: напряжённость результирующего поля равна векторной сумме напряжённостей полей, созданных каждым из зарядов — источников в отдельности: Работа электрического поля при перемещении заряда: найдём работу перемещения положительного заряда силами Кулона в однородном электрическом поле. Пусть поле перемещает заряд q из точки 1 в точку 2:

В электрическом поле работа не зависит от формы траектории, по которой перемещается заряд. Из механики известно, что если работа не зависит от формы траектории, то она равна изменению потенциальной энергии с противоположным знаком: Отсюда следует, что

Потенциалом электрического поля называют отношение потенциальной энергии заряда в поле к этому заряду: Запишем работу поля в виде Здесь U = ϕ1 − ϕ2 — разность потенциалов в начальной и конечной точках траектории. Разность потенциалов называют также напряжением

Часто наряду с понятием «разность потенциалов» вводят понятие «потенциал некоторой точки поля». Под потенциалом точки подразумевают разность потенциалов между данной точкой и некоторой заранее выбранной точкой поля. Эту точку можно выбирать в бесконечности, тогда говорят о потенциале относительной бесконечности. Потенциал поля точечного заряда подсчитывается по формуле

Проекция напряжённости электрического поля на какую-нибудь ось и потенциал связаны соотношением

3.2. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля

Электроёмкостью тела называют величину отношения Формула для подсчёта ёмкости плоского конденсатора имеет вид: где S — площадь обкладок, d — расстояние между ними. Конденсаторы можно соединять в батареи. При параллельном соединении ёмкость батареи C равна сумме ёмкостей конденсаторов: Разности потенциалов между обкладками одинаковы, а заряды прямо пропорциональны ёмкостям. При последовательном соединении величина, обратная ёмкости батареи, равна сумме обратных ёмкостей, входящих в батарею: Заряды на конденсаторах одинаковы, а разности потенциалов обратно пропорциональны ёмкостям. Заряженный конденсатор обладает энергией. Энергию заряженного конденсатора можно подсчитать по любой из следующих формул:

3.3. Основные понятия и законы постоянного тока

Электрический ток — направленное движение электрических зарядов. В разных веществах носителями заряда выступают элементарные частицы разного знака. За положительное направление тока принято направление движения положительных зарядов. Количественно электрический ток характеризуют его силой. Это заряд, прошедший за единицу времени через поперечное сечение проводника:

Закон Ома для участка цепи имеет вид: Коэффициент пропорциональности R, называемый электрическим сопротивлением, является характеристикой проводника [R]=Ом. Сопротивление проводника зависит от его геометрии и свойств материала: где l — длина проводника, ρ — удельное сопротивление, S — площадь поперечного сечения. ρ является характеристикой материала и его состояния. [ρ] = Ом·м. Проводники можно соединять последовательно. Сопротивление такого соединения находится как сумма сопротивлений:

При параллельном соединении величина, обратная сопротивлению, равна сумме обратных сопротивлений: Для того чтобы в цепи длительное время протекал электрический ток, в составе цепи должны содержаться источники тока. Количественно источники тока характеризуют их электродвижущей силой (ЭДС). Это отношение работы, которую совершают сторонние силы при переносе электрических зарядов по замкнутой цепи, к величине перенесённого заряда: Если к зажимам источника тока подключить нагрузочное сопротивление R, то в получившейся замкнутой цепи потечёт ток, силу которого можно подсчитать по формуле Это соотношение называют законом Ома для полной цепи.

Электрический ток, пробегая по проводникам, нагревает их, совершая при этом работу

где t — время, I — сила тока, U — разность потенциалов, q — прошедший заряд.

Закон Джоуля-Ленца:

3.4. Основные понятия и законы магнитостатики

Характеристикой магнитного поля является магнитная индукция ➛B. Поскольку это вектор, то следует определить и направление этого вектора, и его модуль. Направление вектора магнитной индукции связано с ориентирующим действием магнитного поля на магнитную стрелку. За направление вектора магнитной индукции принимается направление от южного полюса S к северному N магнитной стрелки, свободно устанавливающейся в магнитном поле. Направление вектора магнитной индукции прямолинейного проводника с токам можно определить с помощью правила буравчика: если направление поступательного движения буравчика совпадает с направлением тока в проводнике, то направление вращения рукоятки буравчика совпадает с направлением вектора магнитной индукции.

Модулем вектора магнитной индукции назовём отношение максимальной силы, действующей со стороны магнитного поля на участок проводника с током , к произведению силы тока на длину этого участка: Единица магнитной индукции называется тесла (1 Тл)

Магнитным потоком Φ через поверхность контура площадью S называют величину, равную произведению модуля вектора магнитной индукции на площадь этой поверхности и на косинус угла между вектором магнитной индукции ➛B и нормалью к поверхности ➛n: Единицей магнитного потока является вебер (1 Вб). На проводник с током, помещённый в магнитное поле, действует сила Ампера

Закон Ампера:на отрезок проводника с током силой I и длиной l, помещённый в однородное магнитное поле с индукцией ➛B , действует сила, модуль которой равен произведению модуля вектора магнитной индукции на силу тока, на длину участка проводника, находящегося в магнитном поле, и на синус угла между направлением вектора ➛B и проводником с током: Направление силы Ампера определяется с помощью правила левой руки: если левую руку расположить так, чтобы перпендикулярная проводнику составляющая вектора магнитной индукции входила в ладонь, а четыре вытянутых пальца указывали бы направление тока, то отогнутый на 90° большой палец укажет направление силы Ампера. На электрический заряд, движущийся в магнитном поле, действует сила Лоренца. Модуль силы Лоренца, действующей на положительный заряд, равен произведению модуля заряда на модуль вектора магнитной индукции и на синус угла между вектором магнитной индукции и вектором скорости движущегося заряда: Направление силы Лоренца определяется с помощью правила левой руки: если левую руку расположить так, чтобы составляющая магнитной индукции, перпендикулярная скорости заряда, входила в ладонь, а четыре пальца были направлены по движению положительного заряда, то отогнутый на 90° большой палец покажет направление силы Лоренца, действующей на заряд. Для отрицательно заряженной частицы сила Лоренца направлена против направления большого пальца.

3.5. Основные понятия и законы электромагнитной индукции

Если замкнутый проводящий контур пронизывается меняющимся магнитным потоком, то в этом контуре возникает ЭДС и электрический ток. Эту ЭДС называют ЭДС электромагнитной индукции, а ток — индукционным. Явление их возникновения называют электромагнитной индукцией. ЭДС индукции можно подсчитать по основному закону электромагнитной индукции или по закону Фарадея: Знак «−» связан с направлением индукционного тока. Оно определяется по правилу Ленца: индукционный ток имеет такое направление, что его действие противодействует причине, вызвавшей появление этого тока. Магнитный поток, пронизывающий контур, прямо пропорционален току, протекающему в этом контуре: Коэффициент пропорциональности L зависит от геометрии контура и называется индуктивностью, или коэффициентом самоиндукции этого контура. [L] = 1 Гн

Энергию магнитного поля тока можно подсчитать по формуле где L — индуктивность проводника, создающего поле; I — ток, текущий по этому проводнику

3.6. Электромагнитные колебания и волны

Колебательным контуром называется электрическая цепь, состоящая из последовательно соединённых конденсатора с ёмкостью C и катушки с индуктивностью L (см. рис. 7).

Для свободных незатухающих колебаний в контуре циклическая частота определяется формулой

Период свободных колебаний в контуре определяется формулой Томсона: Если в LC-контур последовательно с L, C и R включить источник переменного напряжения, то в цепи возникнут вынужденные электрические колебания. Такие колебания принято называть переменным электрическим током В цепь переменного тока можно включать три вида нагрузки — конденсатор, резистор и катушку индуктивности. Конденсатор оказывает переменному току сопротивление, которое можно посчитать по формуле Ток, текущий через конденсатор, по фазе опережает напряжение на π/2 или на четверть периода, а напряжение отстаёт от тока на такой же фазовый угол. Катушка индуктивности оказывает переменному току сопротивление, которое можно посчитать по формуле

Ток, текущий через катушку индуктивности, по фазе отстаёт от напряжения на π/2 или на четверть периода. Напряжение опережает ток на такой же фазовый угол.

Трансформатором называется устройство, предназначенное для преобразования переменных токов. Трансформатор состоит из замкнутого стального сердечника, на который надеты две катушки. Катушка, которая подключается к источнику переменного напряжения, называется первичной обмоткой, а катушка, которая подключается к потребителю, называется вторичной обмоткой. Отношение напряжения на первичной обмотке и вторичной обмотке трансформатора равно отношению числа витков в этих обмотках: Если K > 1, трансформатор понижающий, если K

examer.ru

Электрический ток. Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

Урок № 36-169 Соединение проводников. Закон Ома для полной цепи. Электродвижущая сила. Д/з: 8.6; п.8.7; п.8.9

1. Соединение проводников.

1.1 Последовательное - соединение , при котором конец предыдущего проводника соединяется с началом последующего.

При последовательном соединении: I 1 = I 2 (если ток постоянен, то за время t через любое сечение проводника протекают одинаковые заряды)

U = U 1 + U 2 (работа электростатических сил при перемещении единичного заряда по участкам 1 и 2 равна сумме работ на этих участках).

Эквивалентный проводник (сопротивление) - проводник, заменяющий группу проводников (сопротивлений) без изменения токов и напряжений на рассматриваемом участке цепи.

По закону Ома: U = IR , т.е. U 1 =IR 1 ; U 2 =IR 2 ;

IR=IR 1 +IR 2 = I(R 1 +R 2 ) , т. еR= R 1 +R 2 илииначе R=

Частный случай: R = nR ,

При последовательном соединении эквивалентное сопротивление всей цепи равно сумме сопротивлений отдельных участков цепи. Поскольку I 1 =I 2 ; I 1 =; I 2 =; то U 1 =I 1 R 1 а U 2 =I 2 R 2 следовательно, =При последовательном соединении проводников напряжение, действующее на проводниках, прямо пропорционально их сопротивлениям.

Недостаток: при размыкании цепи у одного из последовательно соединенных потребителей ток исчезает по всей цепи (неудобно па практике).

1.2 Параллельное - соединение, при котором начала проводников соединяют в один узел, а концы - в другой.

U=U 1 =U 2 ; I= I 1 =I 2 ПозаконуОма: I= I 1 =; I 2 =

, т. е. = + = + или =

; q =q 1 + q 2

Проводимость всего разветвления (все вместе параллельно соединенные проводники) равна сумме проводимостей отдельных ветвей (каждый параллельно соединенный проводник).

Частный случай: R 1 = R 2 =…=R n , тогда R =, где n - число проводников с одинаковым сопротивлением.

Из соотношений U 1 =U 2 ; U 1 =; U 2 = следует, что =- при параллельном соединении проводников силы токов в ветвях обратно пропорциональны их сопротивлениям.

Преимущество: если напряжение между узлами остается постоянным, то токи в ветвях не зависят друг от друга

2.Закон Ома для полной цепи

Полная цепь содержит:

- внешний участок - потребитель тока, регулирующие, контролирующие и т. п. устройства с общим сопротивлением R

- внутренний участок - источник тока с эдс ε и с внутренним сопротивлением г (сопротивление, которым обладает источник электрической энергии, т. к. является проводником, ток выделяет в нем тепло).

Рассмотрим замкнутую цепь, состоящую из внешней части, имеющей сопротивление R, и внутренней - источника тока, сопротивление которого г.

Согласно закону сохранения энергии, ЭДС источника тока равна сумме падений напряжений на

внешнем и внутреннем участках цепи, так как при перемещении по замкнутой цепи заряд возвращается в исходное положение - в точку с тем же потенциалом (т. е. φ А = φ В): ε = IR + Ir ,

где IR и Ir - падения напряжения на внешнем и внутреннем участках цепи. Отсюдазакон Ома для полной цепи:

3.ЭДС Действие сторонних сил характеризуется физической величиной, называемой электродвижущей силой (ЭДС)

Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к заряду: ε=

Если на батарейке написано 1,5 В, то это означает, что сторонние силы (хи мические в данном случае) совершают работу 1,5 Дж при перемещении заряда в 1 Кл от одного полюса батарейки к другому. Постоянный ток не может существовать в замк нутой цепи, если в ней не действуют сторонние силы, т. е. нет ЭДС.

ЭДС, как и сила тока,- величина алгебраическая. Если ЭДС способствует движению положительных зарядов в

выбранном направлении, то она считается положительной (ε > 0). Если ЭДС препятствует движению положительных зарядов в выбранном направлении, то о

zgbox.ru

Закон Ома для полной цепи при последовательном соединении источников тока | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Тема:

Законы электромагнетизма‎

Рис. 5.20. Последовательное соединение источников тока

Знание закона Ома для полной цепи позволяет решать задачи соединения источников тока в батареи, что имеет немаловажное значение для практики. Даже в карманном фонарике применяются батареи из трех-четырех гальванических элементов или аккумуляторов. Такое соединение может быть, как и у проводников,— последовательным, параллельным или смешанным.

Последовательным является такое соединение, когда соединяют друг с другом разноименные полюса источников: положительный полюс предшествующего с отрицательным полюсом следующего и т. д. (рис. 5.20). Чаще всего в батареи соединяют одинаковые источники. Поэтому при последовательном соединении источников электродвижущая сила батареи будет в n раз больше, чем электродвижущая сила одного источника, где n — количество соединенных в батарею источников

Ɛбат = nƐ.

Внутреннее сопротивление такой батареи также больше в n раз, чем внутреннее сопротивление одного источника

rбат = nr.

Закон Ома для полной цепи в случае последовательного соединения источников Материал с сайта http://worldofschool.ru

I = Ɛбат / (R + rбат) = nƐ / (R + nr).

Последовательное соединение источников удобно тогда, когда сопротивление внешней части цепи (нагрузка) больше по сравнению с внутренним сопротивлением источника. При этом необходимо позаботиться, чтобы сила тока в цепи не превышала допустимой силы тока для одного источника.

Вопросы по этому материалу:

Для чего источники тока соединяют последовательно?

worldofschool.ru

"Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение"

Разделы: Иностранные языки

Цели урока:

Повторение и обобщение лексических единиц по пройденной теме.
Закрепление изученного материала в различных видах речевой деятельности.
Развитие речевого умения.
Привитие интереса к изучаемым предметам.

Задачи урока:

– повторить и употребить слова и выражения по теме в письменных и устных упражнениях;

– подготовить сообщения о законе Ома, параллельном и последовательном соединениях;

– научиться применять знания, полученные по другим предметам, на уроке английского языка.

Оснащение:

классная доска, методические пособия, тетради, раздаточный материал, схемы соединений

Тип урока: урок повторения и обобщения материала.

Ход урока.

I. Организационный момент.

1. Приветствие.

2. Сообщение целей и задач урока.

II. Фонетическая зарядка.

III. Речевая разминка.

IV. Обобщение материала по пройденной теме.

1. Закон Ома.

2. Решение задач. (Работа в группах).

V. Закрепление материала в разных видах речевой деятельности.

1. Выполнение устного упражнения на правильность понимания.

2. Выполнение письменного лексического упражнения.

VI. Развитие речевого умения. Составление сообщения.

а) ответы на вопросы:

б) монологические высказывания по теме.

VII. Подведение итогов занятия.

VIII. Домашнее задание.

Ход урока

1. Организационный момент

Приветствие

Good morning. Sit down, please. What date is it today? Who is absent? What is the theme of today?

Сообщение темы, целей и задач урока.

Today we are going to discuss Ohm’s Law, Series and Parallel circuit. That is why we are to revise all words, word – combinations concerning it. We’ll do many oral and written exercises. You’ll resume the physics lessons material when speaking English today. I want you to speak today much more than usually. Show us everything you know about the “Ohm’s Law”, Parallel Circuit and Series Circuit. Well, let’s begin our lesson.

Сегодня на уроке будем работать в группах, разделитесь на 4 группы по 4 человека. За каждый ответ группа будет получать жетон с определенным количеством баллов. В конце занятия подведем итоги, группа, набравшая большее количество баллов станет победителем.

2. Фонетическая зарядка

Let’s revise the words. Repeat after me all together. Повторение слов по теме в режиме учитель – класс, учитель – ученик 1, 2, 3 и т.д.

Law, resistance, voltage, current, scheme, circuit, source, value, conductor, flow, electric, series, different, to equal, to compare, to include, to connect, to offer, to draw, the same

Repeat after me very quickly, pay attention on your pronunciation.

Повторение слов в режиме учитель – ученик (быстрота и правильность произношения), каждую цепочку слов отвечают разные ученики.

metal, meter, material to depend, to melt, to change rather, law, high, low copper, steel, iron aluminum, nichrome resistance, resistivity unit, point, while value, voltage, flow conductor, compare, connect series circuit, parallel circuit any law, any value, any scheme

3. Речевая зарядка

(Беседа с классом, повторение слов, выражений по теме, расширение кругозора). На доске портреты великих ученых – физиков.

Do you like English?

Is it difficult to study English at our college?

What is your favorite subject here?

Do you like physics?

What is more difficult physics or English?

Do you know the famous physics scientists?

I want to make you know the portraits of some great scientists of the world. Here are some pictures. Look at it, please.

This is a portrait of Andrew Ampere. What is the Russian for Andrew Ampere? What is his nationality? What did he invent?

This is a portrait of Isaac Newton. What is the Russian for Isaac Newton? Where did he live? What did he invent?

This is a portrait of George Simon Ohm. Who knows this famous man? Where was he born? What century did he live? What is he famous for? What did he invent?

Ученик:

– He invented the “Ohm’s Law”.

Учитель:

– Who knows the “Ohm’s Law”? Write its formulas on the blackboard and the other students write in their copy – books.

4. От каждой группы по одному представителю рассказывают закон Ома и записывают его формулы.

Ohm’s Law

R = V/I resistance equals voltage divided by current I = V/R current equals voltage divided by resistance V = IR voltage equals current times resistance

Работа в группах

– What is the Russian for resistance? What is its unit?

– Ohm is its unit.

What is the Russian for current? What is its unit?

– Ampere is its unit.

What is the Russian for voltage? What is its unit?

– Volt is its unit.

Решение задач (Учитель диктует условия задач на английском языке, ученики записывают на слух в группах, по одному представителю от каждой группы записывают решение и результаты на доске).

Student 1, go to the black board and write the task. The others help him to do it correctly. It’s task is for your group. Do the task all together, choose one student from your group, who will write the task’s result.

Task: Current equals 5 amp, resistance equals 10 ohms. How much is the voltage in the circuit?

Подобным образом записываются все условия задач и их решения рассказываются на английском языке.

Task: Resistance equals 80 ohm, voltage equals 55 volt. How much is the current in the circuit?

Task: Resistance equals 10.5 ohm, current equals 35 ampere. How much is the voltage in the circuit?

Task: Voltage equals 80.7 volt, current equals 120 ampere. How much is the resistance in the circuit?

5. Закрепление материала в разных видах речевой деятельности

– Выполнение устного упражнения на правильность понимания.

What word – combinations from the list have the sense?

Value of current, series circuit, voltage conductors, different schemes, different values, value of scheme, voltage source, current flow, parallel value, any law, value of conductor.

Ученики прослушивают на слух словосочетания, называют те, которые не имеют смысла, остальные словосочетания переводят устно.

Look at my cross – word and find the words. Write them in your copy – books.

C	S	E	R	I	E	S	J	M	V
O	C	Q	A	S	H	O	L	P	O
N	H	U	D	R	W	U	N	K	L
N	E	A	C	U	R	R	E	N	T
E	M	L	A	W	W	C	V	B	A
C	E	V	A	L	U	E	X	Z	G
T	C	I	R	C	U	I	T	U	E
R	E	S	I	S	T	A	N	C	E

Words: series, source, connect, current, equal, value, resistance, law, flow, circuit, scheme, voltage.

Make up word – combinations using two columns of words:

voltage	parallel
series	current
value	steel
conductor	of voltage
circuit	elements
flow	any
different	circuit
law	schemes
electric	source

Let’s check the word – combinations. Please, read and translate them.

Guess, what does it mean? (Повторение понятия интернациональных слов, так как в техническом языке их большое количество).

System, technology, economic, metal, nichrome, computer, meter, information, steel, mathematics, physics, aluminium, fact, sort, discuss, service, public, electric, material, temperature, machine, impulse, programme, signal, history, element, experiment, problem, mineral.

6. Развитие речевого умения. Составление сообщения. На доске плакат со схемой электрической цепи.

Ответы на вопросы:

Look at this electric circuit.

What elements does this circuit include?
How are the elements connected?
Is the value of current the same in all the elements?
Is the value of voltage different in all the elements?
Is this circuit a parallel circuit?

Describe this scheme. (1 student).

Примерный ответ ученика при описании последовательного соединения:

This is a series circuit.
It includes a voltage source and two resistors.
The elements are connected in series.
The value of current is the same in all the elements of this circuit, while the value of voltage is different.

Примерный ответ ученика при описании параллельного соединения:

This is a parallel circuit.
It includes a voltage source and two resistors.
The elements are connected in parallel.
The value of voltage is the same in all the elements of this circuit while the value of current is different.

Монологическое высказывания по теме. Работа в группах.

– Draw a scheme in your copy – books and describe it. This is a series circuit including three resistors and one voltage source.

Прослушав задание, ученики зарисовывают схему и описывают ее, используя изученные фразы.

Например:

1. This is a series circuit.

2. It includes a voltage source and three resistors.

3. The elements are connected in series.

The value of current is the same in all the elements while the value of voltage is different.

Draw a scheme of a parallel circuit including two resistors and one voltage source. Describe it.
Draw a scheme of a series circuit including one resistor and one voltage source. Describe it.
Draw a scheme of a series circuit including four resistors, two voltage sources. Describe it.

7. Подведение итогов занятия.

Was it interesting at our lesson today? What was the most useful and interesting information at the lesson? Do you want to have such lessens again? I think our lesson was very interesting. You worked perfectly today. How many points do you have?

Выставление оценок. Команда, набравшая большее количество баллов получает “5”, второе место “4”, третье место оценка “3”.

8. Домашнее задание

Connect four resistance, two voltage sources and a switch in series. Speak about the construction and operation of the circuit.

Литература: А.Л. Луговая “Английский язык для энергетических специальностей”. – М., ВШ 2003

Е.И. Курашвили “Английский для студентов – физиков”. – М., АСТ 2001.

Приложение

xn--i1abbnckbmcl9fb.xn--p1ai

<<	<	Ноябрь 2013			>	>>
Пн	Вт	Ср	Чт	Пт	Сб	Вс
				1	2	3
4	5	6	7	8	9	10
11	12	13	14	15	16	17
18	19	20	21	22	23	24
25	26	27	28	29	30

C	S	E	R	I	E	S	J	M	V
O	C	Q	A	S	H	O	L	P	O
N	H	U	D	R	W	U	N	K	L
N	E	A	C	U	R	R	E	N	T
E	M	L	A	W	W	C	V	B	A
C	E	V	A	L	U	E	X	Z	G
T	C	I	R	C	U	I	T	U	E
R	E	S	I	S	T	A	N	C	E

C	S	E	R	I	E	S	J	M	V
O	C	Q	A	S	H	O	L	P	O
N	H	U	D	R	W	U	N	K	L
N	E	A	C	U	R	R	E	N	T
E	M	L	A	W	W	C	V	B	A
C	E	V	A	L	U	E	X	Z	G
T	C	I	R	C	U	I	T	U	E
R	E	S	I	S	T	A	N	C	E

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. Параллельное и последовательное соединение закон ома

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. - Объяснение нового материала.

Комментарии преподавателя

Закон Ома для участка цепи

Последовательное соединение проводников

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Домашняя работа.

Закон Ома для участка цепи. Последовательное и параллельное соединение проводников. 10 класс. Физика. - Объяснение нового материала.

Комментарии преподавателя

Закон Ома для участка цепи

Последовательное соединение проводников

ПАРАЛЛЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ

Домашняя работа.

Закон Ома. Сопротивление проводников. Последовательное и параллельное соединение проводников.

Похожие статьи:

Закон Ома для участка цепи, последовательное и параллельное соединение проводников, работа и мощность тока, закон Джоуля – Ленца, закон Кулона

§ 3. Электродинамика

3.1. Основные понятия и законы электростатики

3.2. Электроёмкость. Конденсаторы. Энергия электрического поля

3.3. Основные понятия и законы постоянного тока

3.4. Основные понятия и законы магнитостатики

3.5. Основные понятия и законы электромагнитной индукции

3.6. Электромагнитные колебания и волны

Электрический ток. Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение проводников

Закон Ома для полной цепи при последовательном соединении источников тока | Физика. Закон, формула, лекция, шпаргалка, шпора, доклад, ГДЗ, решебник, конспект, кратко

Законы электромагнетизма‎

Для чего источники тока соединяют последовательно?

"Закон Ома. Последовательное и параллельное соединение"

Ход урока.

Ход урока

Видеоматериалы

Опыт пилотных регионов, где соцнормы на электроэнергию уже введены, показывает: граждане платить стали меньше

Соответствует ли вода и воздух установленным нормативам?

С начала года из ветхого и аварийного жилья в республике были переселены десятки семей

Столичный Водоканал готовится к зиме

Более 10-ти миллионов рублей направлено на капитальный ремонт многоквартирных домов в Лескенском районе

Актуальные темы

Формирование энергосберегающего поведения граждан

Предложения организаций, осуществляющих регулируемую деятельность о размере подлежащих государственному регулированию цен (тарифов) на 2013 год

НАУЧИМСЯ ЭКОНОМИТЬ В БЫТУ

Рубрикатор

Пользователю

Доп.информация

C	S	E	R	I	E	S	J	M	V
O	C	Q	A	S	H	O	L	P	O
N	H	U	D	R	W	U	N	K	L
N	E	A	C	U	R	R	E	N	T
E	M	L	A	W	W	C	V	B	A
C	E	V	A	L	U	E	X	Z	G
T	C	I	R	C	U	I	T	U	E
R	E	S	I	S	T	A	N	C	E