Физика 10 класс (Урок№31 - Закон Ома для полной цепи.)
Физика 10 класс (Урок№31 - Закон Ома для полной цепи.) Цель: выяснение физического смысла закона Ома для полной цепи постоянного тока. Задачи: - проанализировать различия между ЭДС, напряжением и разностью потенциалов; - рассмотреть решение задач на применение закона Ома для полной цепи; - узнать правила техники безопасности при обращении с электрическими приборами. мы узнаем: - как формулируется закон Ома для полной цепи и условия его применимости; мы научимся: - составлять уравнение, выражающее закон Ома для полной цепи и рассчитывать, используя составленное уравнение, неизвестные величины; мы сможем: - измерять значение электродвижущей силы, напряжение и силу тока с помощью вольтметра, амперметра. Любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключением сил электростатического происхождения (т.е. кулоновских), называют сторонними силами. Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внутри всех источников тока. Действие сторонних сил характеризуется важной физической величиной электродвижущей силой (ЭДС). Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к заряду. ε=Aст/q. Электродвижущую силу выражают в вольтах. Если цепь содержит несколько последовательно соединённых элементов с ЭДС ε1,ε2,ε3 и т. д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов. Знак ЭДС при этом определяется в зависимости от произвольно выбранного направления обхода того участка электрической цепи, на котором включён данный источник тока. В источнике тока под действием сторонних сил происходит разделение зарядов. Так как при этом заряды движутся, они взаимодействуют с ионами кристаллов и электролитов, отдавая им часть своей энергии. Это приводит к уменьшению силы тока, таким образом, источник тока обладает сопротивлением, которое называют внутренним r. Закон Ома для замкнутой цепи связывает силу тока в цепи, ЭДС и полное сопротивление цепи: Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению. I=ε/(R+r) Интересные факты о законе Ома Любопытно, что… …кажущиеся сегодня тривиальными эксперименты Ома замечательны тем, что положили начало прояснению первопричин электрических явлений, остававшихся немногим менее двухсот лет весьма туманными и лишенными, каких бы то ни было, опытных обоснований. …не будучи знаком с законом Ома, французский физик Пуйе, экспериментируя, пришел к подобным же выводам в 1837 году. Узнав, что закон открыт десятилетие назад, Пуйе занялся тщательной его проверкой. Закон был подтвержден с высокой точностью, а «побочным результатом» стало изучение закона Ома французскими школьниками вплоть до XX века под именем закона Пуйе …при выведении своего закона Ом ввел понятия «сопротивление», «сила тока», «падение напряжения» и «проводимость». Наряду с Ампером, введшим термины «электрическая цепь» и «электрический ток» и определившим направление тока в замкнутой цепи, Ом заложил основы дальнейших электродинамических исследований на пути к практическому использованию электричества. …в 1843 году английский физик Чарлз Уитстон, применив закон Ома, изобрел метод измерения сопротивления, известный теперь как мостик Уитстона. …интенсивной разработке методов электрических измерений в XIX веке способствовали запросы техники: создание воздушных телеграфных линий, прокладка подземных кабелей, передача электрического тока по воздушным неизолированным проводам и, наконец, строительство подводного трансатлантического телеграфа. Теоретиком последнего проекта был выдающийся английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин). …некоторые практические задачи экономики и логистики – такие, например, как поиск минимального по стоимости распределения товаров, нашли свое решение при моделировании транспортных потоков с помощью электрических сетей.
Физика 10 класс (Урок№31 - Закон Ома для полной цепи.) Цель: выяснение физического смысла закона Ома для полной цепи постоянного тока. Задачи: - проанализировать различия между ЭДС, напряжением и разностью потенциалов; - рассмотреть решение задач на применение закона Ома для полной цепи; - узнать правила техники безопасности при обращении с электрическими приборами. мы узнаем: - как формулируется закон Ома для полной цепи и условия его применимости; мы научимся: - составлять уравнение, выражающее закон Ома для полной цепи и рассчитывать, используя составленное уравнение, неизвестные величины; мы сможем: - измерять значение электродвижущей силы, напряжение и силу тока с помощью вольтметра, амперметра. Любые силы, действующие на электрически заряженные частицы, за исключением сил электростатического происхождения (т.е. кулоновских), называют сторонними силами. Сторонние силы приводят в движение заряженные частицы внутри всех источников тока. Действие сторонних сил характеризуется важной физической величиной электродвижущей силой (ЭДС). Электродвижущая сила в замкнутом контуре представляет собой отношение работы сторонних сил при перемещении заряда вдоль контура к заряду. ε=Aст/q. Электродвижущую силу выражают в вольтах. Если цепь содержит несколько последовательно соединённых элементов с ЭДС ε1,ε2,ε3 и т. д., то полная ЭДС цепи равна алгебраической сумме ЭДС отдельных элементов. Знак ЭДС при этом определяется в зависимости от произвольно выбранного направления обхода того участка электрической цепи, на котором включён данный источник тока. В источнике тока под действием сторонних сил происходит разделение зарядов. Так как при этом заряды движутся, они взаимодействуют с ионами кристаллов и электролитов, отдавая им часть своей энергии. Это приводит к уменьшению силы тока, таким образом, источник тока обладает сопротивлением, которое называют внутренним r. Закон Ома для замкнутой цепи связывает силу тока в цепи, ЭДС и полное сопротивление цепи: Сила тока в полной цепи равна отношению ЭДС цепи к ее полному сопротивлению. I=ε/(R+r) Интересные факты о законе Ома Любопытно, что… …кажущиеся сегодня тривиальными эксперименты Ома замечательны тем, что положили начало прояснению первопричин электрических явлений, остававшихся немногим менее двухсот лет весьма туманными и лишенными, каких бы то ни было, опытных обоснований. …не будучи знаком с законом Ома, французский физик Пуйе, экспериментируя, пришел к подобным же выводам в 1837 году. Узнав, что закон открыт десятилетие назад, Пуйе занялся тщательной его проверкой. Закон был подтвержден с высокой точностью, а «побочным результатом» стало изучение закона Ома французскими школьниками вплоть до XX века под именем закона Пуйе …при выведении своего закона Ом ввел понятия «сопротивление», «сила тока», «падение напряжения» и «проводимость». Наряду с Ампером, введшим термины «электрическая цепь» и «электрический ток» и определившим направление тока в замкнутой цепи, Ом заложил основы дальнейших электродинамических исследований на пути к практическому использованию электричества. …в 1843 году английский физик Чарлз Уитстон, применив закон Ома, изобрел метод измерения сопротивления, известный теперь как мостик Уитстона. …интенсивной разработке методов электрических измерений в XIX веке способствовали запросы техники: создание воздушных телеграфных линий, прокладка подземных кабелей, передача электрического тока по воздушным неизолированным проводам и, наконец, строительство подводного трансатлантического телеграфа. Теоретиком последнего проекта был выдающийся английский физик Уильям Томсон (лорд Кельвин). …некоторые практические задачи экономики и логистики – такие, например, как поиск минимального по стоимости распределения товаров, нашли свое решение при моделировании транспортных потоков с помощью электрических сетей.