Електричний струм.Сила струму. Закон Ома для ділянки кола.

(підготовка до ЗНО у школі І-ІІ ступеня. Авт. Геращенко О.В., вчитель фізики Великобудищанської спеціалізованої школи І-ІІІ ступенів)

Електричний струм

Розв’язування задач. Підготовка до контрольної роботи.

Сила струму. Закон Ома для ділянки кола

• Струм. Сила струму.• Закон Ома для ділянки кола.• Опір провідників.• Залежність опору від температури.

Електричний струм

• Напрямлений рух заряджених частинок• За напрямок струму беруть умовний рух

позитивно заряджених частинок

Умови існування електричного струму

• Наявність вільних носіїв зарядів в речовині.• Наявність джерела струму для підтримання

в провіднику електричного поля

Кількісна характеристика струму – сила струму (І)

Закон Ома ля ділянки кола

• Встановлений Омом 1826 р. (експеримент)

• Сила струму прямо пропорційна напрузі на даній ділянці

Опір провідника R (Ом)

Залежність опору від температури

Послідовне та паралельне з’єднання провідників

Послідовне з’єднання провідників

Паралельне з’єднання провідників

Рівність потенціалів. Еквівалентні схеми

• Якщо схема симетрична відносно осі, що проходить через точки входу і виходу струмів, то точки з однаковими потенціалами знаходяться на кінцях симетричних резисторів. Тоді точки можна сумістити

Рівність потенціалів. Еквівалентні схеми

• Якщо схема симетрична відносно осі, яка перпендикулярна до лінії входу та виходу струмів, то однакові потенціали мають точки які лежать на цій осі. Точки з однаковим потенціалом можна роз’єднати

Робота струму. Потужність. Закон Джоуля-Ленца

Робота струму

• Електрична енергія перетворюється на механічну, хімічну, світлову…

• Мірою зміни енергії електричного струму є робота струму

Потужність

• Швидкість виконання роботи

кВт год

Закон Джоуля-Ленца

• Теплова дія струму• При проходженні струму через провідник в При проходженні струму через провідник в

провіднику виділяється кількість провіднику виділяється кількість теплоти, що прямо пропорційна опору теплоти, що прямо пропорційна опору провідника, квадрату силі струму та часу провідника, квадрату силі струму та часу проходження сили струмупроходження сили струму

• Нагрівні елементи – речовини з великим питомим опором

Послідовне з’єднання нагрівних елементів

• Кількість теплоти, що виділяється в послідовно з’єднаних опорах прямо пропорційна цим опорам

Паралельне з’єднання нагрівних елементів

• Кількість теплоти, що виділяється в паралельно з’єднаних опорах обернено пропорційна цим опорам

Задачі • Загальний опір двох послідовно з’єднаних провідників 5 Ом, а паралельно

з’єднаних 1,2 Ом. Визначити опір кожного провідника. (Відповідь: 2 Ом; 3 Ом)• До джерела струму з напругою 12 В приєднано дві лампочки (рис. 12.1.). Опір

ділянок кола r = r = r = r = r = 1,5 Ом. Опір лампочок R =R =R =36 Ом. Визначити напругу на кожній лампочці. (Відповідь: 10,3 В; 9,4 В)

• Три резистори включені за схемою (рис.12.2.). Якщо резистори включені в коло в точках А і В, то загальний опір кола 20 Ом, а якщо в точках А і С, то загальний опір кола 15 Ом. Визначити опори резисторів, якщо R = 2R . (Відповідь: 20 Ом; 20 Ом;40 Ом)

Задачі• Скільки витків ніхромового дроту діаметром 1 мм потрібно намотати

на фарфоровий циліндр радіусом 2,5 см, щоб отримати нагрівник опором 40 Ом. Питомий опір ніхрому 11010-3 Ом м. (Відповідь: 200)

• Опір вольфрамової нитки електричної лампочки при 20 С0 дорівнює 35,8 Ом. Визначити температуру нитки лампочки, якщо при вмиканні в коло з напругою 120 В по нитці іде струм 0,33 А. Температурний коефіцієнт опору вольфрама 4,610-3 С-1. (Відповідь: 2200 С)

• Два циліндричних провідники з різних матеріалів мають однакову довжину і однаковий опір. Порівняти маси провідників.

• Обмотка катушки з мідного дроту при температурі 14 С0 має опір 10 Ом. Після пропускання струму опір став 12,2 Ом. До якої температури нагрілась обмотка? Температурний коефіцієнт опору міді 4,15 1 С . (Відповідь: 70 С)