Электрическим током называют упорядоченное (направленное) движение заряженных частиц.

Лабораторная работа.

Тема работы: измерение силы постоянного тока на разных участках цепи.

Цель работы: научится измерять силу тока с помощью амперметра, экспериментально доказать, что сила тока на всех участках цепи одинакова.

Оборудование: источник тока, лампочка, резистор, ключ, соединительные провода, амперметр.

Выполнение работы:

1. Повторите требования к технике безопасности при работе с электрическими приборами.

2. Повторите правила подключения амперметра в электрическую цепь.

3. Определите цену деления шкалы амперметра и пределы измерений.

4.Собери электрическую цепь, состоящую из последовательно соединённых: лампочки, резистора, ключа, источника тока. Подключи амперметр между лампочкой и резистором, начерти схему данной цепи, сними показания и запиши их. Внимание! Цепь подключаем к источнику тока только после проверки правильности сборки учителем!

5. Подключи амперметр на других участках цепи, начерти эти схемы и запиши показания амперметра.

Вывод: ____________________________________________________________

_______________________________________________________________________________________________________________________________.

Дополнительное задание:

1. Вычисли, какой заряд проходит по цепи за время, в течение которого ты снимаешь показания амперметра.

2. Имеется точный амперметр. Как, пользуясь им, нанести шкалу на другой, ещё не проградуированный амперметр?

___________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ.

Ты уже знаешь, что для существования электрического тока в цепи необходимо, чтобы выполнялись два условия.

1. _____________________________________________________________

2. _____________________________________________________________.

В предыдущем параграфе мы рассмотрели понятие силы тока и выяснили от чего она зависит. Однако мы рассматривали только участок проводника, а не всю электрическую цепь. Для того чтобы выяснить от чего зависит сила в цепи проведём эксперимент.

Опыт: собери электрическую цепь состоящую из источника тока, ключа, резистора и амперметра. Замкни цепь и запиши показания амперметра. _________. Добавь в электрическую цепь еще один источник тока и вновь запиши показания амперметра _______.

Сделай вывод по результатам эксперимента: __________________________________________________________________ __________________________________________________________________

Действительно, для того, чтобы заряды двигались в проводнике упорядоченно, электрическое поле должно действовать на них с определённой силой. Из курса 7-го класса известно, что если на тело действует сила, под действием которой тело совершает перемещение, то в этом случае данная сила выполняет работу. Таким образом, электрическое поле в проводнике совершает работу по перемещению заряда вдоль этого проводника. Эту работу принято называть работой тока. Величина, характеризующая работу электрического поля по перемещениюзаряженных частиц, называется электрическим напряжением.

В третьей части учебника мы достаточно подробно рассматривали вопрос работы электрического поля по перемещению заряда и выучили формулу вычисления напряжения. Запиши эту формулу

Зная, что за направление электрического тока в цепи принято направление движения положительных зарядов, уточним определение напряжения, данное ранее:

Электрическим напряжением на участке цепи называется физическая величина равная работе электрического поля по перемещению единичного положительного заряда по данному участку цепи.

[U]=

Единица измерения напряжения названа в честь итальянского учёного Алесандро Вольты – вольт (В)

Напряжение на участке цепи равно 1 В, если при перемещении по этому участку заряда в 1 Кл, электрическое поле выполняет работу в 1 Дж.

Учитывая, что электрическое поле в цепи создают источники тока, следовательно, напряжение в цепи будет создаваться этими источниками. Действительно, как показывают опыты, даже при разомкнутой цепи напряжение существует на полюсах источника тока. Например, напряжение на полюсах кроны – 4 В, литий-ионного элемента – 3, 7 В, напряжение в осветительной сети – 220 В.

В природе существуют объекты, также способные создавать напряжение. Во время грозы напряжение между тучами достигает100000000 В, а на клеточной мембране оно достигает значения всего 10^-6 В. Электрический угорь способен создавать напряжение 800 – 900 В, нильская щука и нильский сом – от 200 до 350В.

В электротехнике и быту напряжение называют высоким и низким. Считается, что низкое напряжение, до 36 В, не может нанести вред живым организмам, вместе с тем, зафиксированы случаи когда при высокой влажности напряжение в 12В наносит вред здоровью людей.

Иногда мы становимся свидетелями обрыва проводов внешней электрической цепи, которые находятся под высоким напряжением. Обладая достаточным жизненным опытом, никто и не подумает касаться проводов, вместе с тем мало кто из нас знает, что, даже проходя на небольшом расстоянии от упавшего оголённого провода можно получить электрическую травму. Что же будет с человеком, который окажется рядом с упавшим оголенным кабелем, находящимся под высоким напряжением?

Так как земля является хорошим проводником электрического тока, вокруг упавшего оголенного кабеля, находящегося под напряжением, может возникнутьопасное для человека шаговое напряжение. Шаговое напряжение, обусловленное электрическим током, протекающим в этом случае в земле, равно разности потенциалов (напряжению) между двумя точками поверхности земли, находящимися на расстоянии одного шага человека. Возникает замкнутая электрическая цепь в теле человека по пути нога-нога. Поражение электрическим током по этому пути считается наименее опасным, поскольку, в этом случае, через сердце проходит не более 4% от общего тока, и на практике не зарегистрировано ни одного случая смертельного поражения человека шаговым напряжением. Вместе с тем, при попадании под шаговое напряжение даже небольшого значения у человека возникают непроизвольные судорожные сокращения мышц ног. Обычно человеку удается в такой ситуации своевременно выйти из опасной зоны. Однако не пытайтесь выбегать оттуда огромными шагами, шаговое напряжение при этом только увеличится. Выходить надо обязательно быстро, но очень мелкими шагамиили скачками на одной ноге. Если же рефлекторное действие тока всё-таки успевает проявиться, то человек падает на землю, и возникает более тяжелая ситуация: образуется более опасный путь тока от рук к ногам, и создается угроза смертельного поражения.

Данные примеры позволяют сделать вывод, что при работе с электрическими токами ___________________________________________________________

______________________________________________________________.

Ранее мы утверждали, что даже при разомкнутой цепи на полюсах источника тока существует напряжение. Для доказательства данного утверждения воспользуемся прибором, с помощью которого можно измерить напряжение.

Данный прибор называется вольтметром, который на электрических схемах обозначается Как и любой другой измерительный прибор вольтметр не влияет на значение измеряемой величины. Для включения вольтметра в электрическую цепь необходимо соблюдать определённые правила:

1. Вольтметр всегда включают параллельно тому участку цепи, в котором измеряется напряжение.

2. Клему вольтметра, обозначенную знаком «+», соединяют с проводом, идущим от положительного полюса источника тока. Клему, обозначенную знаком «-» с проводом, соединённым с отрицательным полюсом.

3. Для измерения напряжения на источнике электрического тока вольтметр подсоединяют непосредственно к его полюсам.

Рассмотрим схемы включения вольтметра в электрическую цепь.Собери данные схемы и измерь напряжение с помощью вольтметра.

- t bEyOTU7DMBCF90jcwRokNhV1SJS0hDgVqsQGFkDhAE4yJBH2OMRu6t6eYQXL96P3vmoXrRELzn50 pOB2nYBAal03Uq/g4/3xZgvCB02dNo5QwRk97OrLi0qXnTvRGy6H0AseIV9qBUMIUymlbwe02q/d hMTZp5utDiznXnazPvG4NTJNkkJaPRI/DHrC/YDt1+FoFTy9vK7OaSxW35u82cdla+KzN0pdX8WH exABY/grwy8+o0PNTI07UueFUZDfpdxUkG1AcJxmWQ6iYb8AWVfyP379AwAA//8DAFBLAQItABQA BgAIAAAAIQC2gziS/gAAAOEBAAATAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAABbQ29udGVudF9UeXBlc10ueG1s UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADj9If/WAAAAlAEAAAsAAAAAAAAAAAAAAAAALwEAAF9yZWxzLy5yZWxz UEsBAi0AFAAGAAgAAAAhAD9z/bPuAQAA6wMAAA4AAAAAAAAAAAAAAAAALgIAAGRycy9lMm9Eb2Mu eG1sUEsBAi0AFAAGAAgAAAAhADACjtXbAAAABgEAAA8AAAAAAAAAAAAAAAAASAQAAGRycy9kb3du cmV2LnhtbFBLBQYAAAAABAAEAPMAAABQBQAAAAA= " strokecolor="black [3040]"/>+ + -

+ -

U =

- +

U =

Примеры решения задач.

Напряжение между одним проводом высоковольтной линии электропередач и землёй 100 кВ. Найти массу груза, падающего с высоты 20 м, если сила тяжести при этом выполняет работу равную работе электрического тока по перемещению заряда 20 Кл между проводом и землёй.

U = 100 кВ100000В A= mgh m =

h = 20 м A = Uq

q = 20 Клmgh = Uq

u eG1sTI/BTsMwEETvSPyDtUhcqtZplIQqjVOhSlzgABQ+wIm3SYS9DrGbun+Pe6LH2RnNvK12wWg2 4+QGSwLWqwQYUmvVQJ2A76+X5QaY85KU1JZQwAUd7Or7u0qWyp7pE+eD71gsIVdKAb33Y8m5a3s0 0q3siBS9o52M9FFOHVeTPMdyo3maJAU3cqC40MsR9z22P4eTEfD6/rG4pKFY/D7lzT7MGx3enBbi 8SE8b4F5DP4/DFf8iA51ZGrsiZRjWsByncekgCwrgF39rEiBNfFQ5MDrit8+UP8BAAD//wMAUEsB Ai0AFAAGAAgAAAAhALaDOJL+AAAA4QEAABMAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAFtDb250ZW50X1R5cGVz XS54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAOP0h/9YAAACUAQAACwAAAAAAAAAAAAAAAAAvAQAAX3JlbHMv LnJlbHNQSwECLQAUAAYACAAAACEA84xfk/ABAADqAwAADgAAAAAAAAAAAAAAAAAuAgAAZHJzL2Uy b0RvYy54bWxQSwECLQAUAAYACAAAACEAb960MN4AAAAIAQAADwAAAAAAAAAAAAAAAABKBAAAZHJz L2Rvd25yZXYueG1sUEsFBgAAAAAEAAQA8wAAAFUFAAAAAA== " strokecolor="black [3040]"/>g = 10 м\с²m =

m -? Ответ: масса тела 8000кг

Реши задачи

1. Перемещая по участку цепи заряд 5 Кл, электрическое поле совершает работу 100 мДж. Найти напряжение на данном участке цепи.

2. При измерении силы тока в цепи амперметр показал значение 2, 5 А. Найти напряжение на участке электрической цепи, если за 2 с электрическое поле выполнило работу в 15 Дж.

3. Найти работу электрического тока при перемещении заряда 2 мкКл в цепи постоянного тока, если напряжение на этом участке 5кВ?

4. Напряжение на автомобильной лампочке, если при прохождении через ее нить накала заряда 300 Кл была выполнена работа 3, 6 кДж?

5. При переносе заряда 240 Кл из одной точки электрической цепи в другую за 16 мин была выполнена работа 1 200 Дж. Определите напряжение и силу тока в цепи.

Домашнее задание:

1. При изучении понятий темы «электрический ток» часто используются понятия: «дрейф электронов», «протекание электрического тока» и тд. Именно поэтому проводят аналогию между электрическим током и движением воды. Подготовь информацию о данных аналогиях.

2. Электрическое поле, перемещая по электрической цепи заряд 60 Кл, выполняет такую же работу, как и сила тяжести при падении груза 2 кг с высоты 360 м. чему равно напряжение на клемах этой цепи?

12 3 4 5 6 7 Следующая ⇒