18.11.2020
Урок 33
Тема. Електричний струм
Завдання:
- Переглянути відео, нище, за посиланням (електричний струм)
- Прочитати теоретичний матеріал
- Записати конспект в зошит
- Переглянути ще одне відео (в кінці сторінки)
- Розв'язати задачі
1. За яких умов виникає й існує електричний струм?
Вільні заряджені частинки в провідниках рухаються безперервно й хаотично. Якщо ж вільним зарядженим частинкам передати ще й напрямлений рух, то через будь-який переріз провідника буде переноситися заряд.
Source: https://fizmat.7mile.net/elektrichniy-strum-11-klas/elektrichnij-strum-sila-strumu.html
Електричним струмом називають спрямований рух заряджених частинок.
Для виникнення й існування електричного струму необхідні:
•наявність вільних заряджених частинок — носіїв струму;
•наявність електричного поля, дія якого створює й підтримує напрямлений рух вільних заряджених частинок.
За створення електричного поля «відповідають» джерела струму.
ØДжерела електричного струму — пристрої, що перетворюють різні види енергії в електричну енергію.
У джерелах електричного струму виконується робота з поділу електричних зарядів, у результаті чого на одному полюсі джерела накопичується позитивний заряд, а на іншому — негативний. Прикладом джерел струму можуть служити акумулятори й гальванічні елементи.
2. Сила струму
Коли в провіднику протікає електричний струм, через поперечний переріз провідника щомиті переноситься деякий електричний заряд. Для оцінювання електричних зарядів, що проходять через провідник, була уведена спеціальна фізична величина — сила електричного струму.
ØСила струму I — це фізична величина, що характеризує електричний струм і дорівнює відношенню заряду Δq, перенесеного через поперечний переріз провідника за проміжок часу Δt, до цього проміжку:
.
Якщо сила струму не змінюється з часом, то такий електричний струм називають постійним. Сила постійного струму I в провіднику чисельно дорівнює заряду q, перенесеного через поперечний переріз провідника за одиницю часу:
.
У системі СІ силу струму вимірюють в амперах (А). Ампер є однією з основних одиниць системи СІ й визначається за допомогою магнітної взаємодії струмів. За сили струму в 1 А через переріз провідника щомиті проходить заряд в 1 Кл (1 А = 1 Кл/с).
Прилад для вимірювання сили струму називають амперметром. Амперметр вмикають в електричне коло послідовно із провідником, у якому вимірюють силу струму.
3. Закон Ома для ділянки кола
Якщо ділянка кола не містить джерела струму, електрична напруга U на його кінцях чисельно дорівнює роботі електричного поля з переміщення одиничного позитивного зарядуq на цій ділянці:
.
Прилад для вимірювання напруги називають вольтметром. Вольтметр вмикають в електричне коло паралельно до ділянки кола, на якому необхідно виміряти напругу.
Напруга характеризує не електричний струм, а електричне поле, що підтримує цей струм. Очевидно, що між значеннями сили струму й напругою існує зв’язок.
Досліди показують, що сила струму змінюється прямо пропорційно прикладеній напрузі. Тому відношення для кожного U/I провідника є постійним. Ця величина характеризує конкретний провідник і називається електричним опором провідника. Отже, формулу залежності сили струму від напруги можна записати у такому вигляді:
.
Це твердження називають законом Ома для ділянки кола.
Сила струму I на ділянці кола прямо пропорційна напрузі U на кінцях цієї ділянки.
Опір ділянки кола залежить від властивостей провідників, з яких утворена ця ділянка.
ØЕлектричний опір — це фізична величина, що характеризує властивість провідника протидіяти електричному струму.
У СІ одиницею електричного опору є 1 Ом (це опір такого провідника, у якому протікає струм силою 1 А за напруги 1 В).
Опір провідника залежить від матеріалу й геометричних розмірів провідника. Залежність електричного опору від розмірів провідника має вигляд:
.
ØПитомий опір провідника — це фізична величина, що характеризує електричні властивості речовини й чисельно дорівнює опору провідника завдовжки 1 м і площею поперечного перерізу 1 м2.
Оскільки 
, одиниця питомого опору в СІ:
.
Значення питомого опору речовини обумовлено хімічною природою речовини й істотно залежить від температури.
4. Електричне коло
Найпростіше електричне коло являє собою з’єднання провідників у певному порядку: джерело струму, споживач електричної енергії, замикальний (розмикальний) пристрій, сполучні проводи. Кожний елемент електричного кола на схемах має умовну позначку.
Необхідно звернути увагу на те, що напрямком струму в провіднику умовно вважають напрямок, у якому рухалися б у колі позитивно заряджені частинки, тобто напрямок від позитивного полюса джерела струму до негативного.
Source: https://fizmat.7mile.net/elektrichniy-strum-11-klas/elektrichnij-strum-sila-strumu.html
1.Через провідник, до кінців якого прикладена напруга 12 В, за 5 хв. пройшов заряд 60 Кл. Визначте опір провідника.
2.Сила струму в провіднику електричної лампи I = 0,16 А. Скільки електронів проходить по колу щохвилини?
Розв'язання. За 60 с крізь поперечний переріз провідника проходить заряд 
.
Оскільки заряд електрона за модулем дорівнює e, відповідна кількість електронів 
.
Перевіривши одиниці величин і підставивши числові значення, одержуємо: N = 6 · 1019.
3.Визначте напругу на кінцях ніхромового проводу завдовжки 200 м і перерізом 0,5 мм2, якщо сила струму в ньому 5 А.
4.Якою повинна бути довжина ніхромового проводу із площею поперечного перерізу 0,2 мм2, щоб під час проходження через нього струму силою 0,4 А напруга на його кінцях становила 4,4 В?
Питомий опір ніхрому 1,1 · 10 – 8Ом · м.
5.Під час проходження електричного струму в алюмінієвому проводі завдовжки 100 м напруга на ньому 1 В. Чому дорівнює маса алюмінієвого проводу, якщо сила струму в ньому 15 А? Густина алюмінію 2700 кг/м3.
Source: https://fizmat.7mile.net/elektrichniy-strum-11-klas/elektrichnij-strum-sila-strumu.html
Source: https://fizmat.7mile.net/elektrichniy-strum-11-klas/elektrichnij-strum-sila-strumu.html
Немає коментарів:
Дописати коментар