Forta electromotoare. Prezentare pentru lecția „Legea lui Ohm pentru un circuit complet” Când circuitul este deschis, voltmetrul arată EMF

Slide 1

Descriere slide:

Slide 2

Descriere slide:

Slide 3

Descriere slide:

Slide 4

Descriere slide:

Slide 5

Descriere slide:

Slide 6

Descriere slide:

Tabel „Tipuri de surse de curent și principiul funcționării lor” Tabel „Tipuri de surse de curent și principiul funcționării lor” Mașină electroforică Rotirea mecanică a discurilor neconductoare cu secțiuni conductoare aplicate, din care o parte pe unul dintre discuri este electrificată prin frecare, duce la acumularea de sarcini într-un dispozitiv special numit borcan Leiden. Utilizat în prezent în principal pentru experimente demonstrative care necesită generarea controlată de tensiuni mari (până la zeci de mii de volți) Celulă galvanică Două materiale diferite sunt scufundate într-o soluție sau alt mediu conductor. Datorită reacțiilor chimice ireversibile care apar la limita „soluție-solid”, electronii sau ionii încărcați se acumulează pe electrozi. În celulele galvanice, energia legăturilor chimice acumulată în timpul sintezei acestor substanțe este convertită ireversibil în energia sarcinilor separate.

Slide 7

Descriere slide:

Slide 8

Descriere slide:

O sursă de curent electric și un conductor metalic (rezistor) formează cel mai simplu circuit electric închis, în care modelele curgerii curentului au fost studiate de G. Ohm. El a arătat că puterea curentului de la o sursă de curent constant depinde de materialul conductorului (r), de aria secțiunii transversale (S) și de lungimea acestuia. O sursă de curent electric și un conductor metalic (rezistor) formează cel mai simplu circuit electric închis, în care modelele curgerii curentului au fost studiate de G. Ohm. El a arătat că puterea curentului de la o sursă de curent constant depinde de materialul conductorului (r), de aria secțiunii transversale (S) și de lungimea acestuia. Secțiunea circuitului care conține rezistorul se numește externă, iar secțiunea care conține sursa de curent se numește internă. Legea lui Ohm pentru un circuit închis (complet) vă permite să calculați puterea curentului pentru circuitele care conțin o sursă de curent cu o f.em. cunoscută și caracteristici cunoscute ale conductorului extern:

Slide 10

Descriere slide:




  • Pentru ca curentul să existe constant, este nevoie de un dispozitiv care mută în mod constant încărcăturile de la o minge la alta (sursa de curent).
  • Pe lângă forțele Coulomb, alte forțe externe acționează în el

  • Natura nu este electrică.
  • În interiorul sursei, acestea sunt direcționate împotriva forțelor coulombiene.
  • Munca efectuată de forțele externe de-a lungul unei traiectorii închise nu este zero
  • Forțele terțe sunt forțe nepotențiale; activitatea lor depinde de forma traiectoriei.

  • În interiorul sursei de curent, sarcinile se deplasează sub influența forțelor externe împotriva forțelor Coulomb (electroni de la un electrod încărcat pozitiv la unul negativ), iar în restul circuitului sunt antrenate de un câmp electric.

Forțele externe pun în mișcare particulele încărcate în interiorul tuturor surselor de curent: în generatoarele din centralele electrice,

în celule galvanice,

baterii etc.

Alternator, Rusia

Baterie, Tyumen

Celulele galvanice, URSS


Natura forțelor exterioare

Surse curente

Forță terță parte

Generator al centralei electrice

Forța exercitată de un câmp magnetic asupra electronilor dintr-un conductor în mișcare

Celulă galvanică

(element Volta)

Forțele chimice care dizolvă zincul în soluție de acid sulfuric


Acțiunea forțelor exterioare este caracterizată de o mărime fizică importantă numită forță electromotoare (abreviată EMF).

Forța electromotoare într-o buclă închisă este raportul dintre munca efectuată de forțele externe atunci când se deplasează o sarcină de-a lungul buclei și cantitatea de sarcină:

EMF este exprimat în volți: [Ɛ] = J/C = ÎN


  • Inscripția de pe baterii 9 V înseamnă că forțele externe efectuează 9 J de lucru atunci când se deplasează o sarcină de 1 C. de la un pol la altul.






Legea lui Ohm pentru un circuit închis. Surse curente. Pentru a obține curent continuu într-un circuit electric, sarcinile trebuie să fie supuse unor alte forțe decât forțele (Coulomb) ale câmpului electrostatic. Astfel de forțe sunt numite forțe terțe. O caracteristică a acțiunii forțelor externe este forța electromotoare (EMF), care este numeric egală cu munca forțelor externe pentru a deplasa o singură sarcină pozitivă (de test) de-a lungul unui circuit închis sau, cu alte cuvinte, este determinată de munca de forțe externe de a muta o sarcină de-a lungul unui circuit închis, raportate la valoarea acestei sarcini, EMF se măsoară în volți. Secțiunea circuitului în care există o fem se numește o secțiune neuniformă a circuitului. În interiorul sursei, sarcinile se deplasează împotriva forțelor Coulomb sub influența forțelor externe, iar în restul circuitului sunt conduse de un câmp electric. Astfel de surse pot fi celule galvanice, baterii, generatoare electrice DC. FEM a sursei de curent este egală cu tensiunea electrică la bornele sale atunci când circuitul este deschis. Din legea conservării energiei rezultă că munca forțelor exterioare este egală cu cantitatea de căldură degajată în circuitul Q = I2? R0? ?t unde R0 = R + r este rezistența totală a circuitului și R este rezistența circuitului extern, r este rezistența internă a sursei. Apoi? ? eu? ?t = I2? (R + r) ?t.

Slide 2

Forțe terțe Forță electromotoare Parte externă a circuitului Parte internă a circuitului Sursă de curent Concepte și mărimi:

Slide 3

Legi: Ohm pentru un circuit închis

Slide 4

Curent de scurtcircuit Reguli de siguranță electrică în diverse încăperi Siguranțe Aspecte ale vieții umane:

Slide 5

Forta electromotoare. Legea lui Ohm pentru un circuit închis. Surse curente. Pentru a obține curent continuu într-un circuit electric, sarcinile trebuie să fie supuse unor alte forțe decât forțele (Coulomb) ale câmpului electrostatic. Astfel de forțe sunt numite forțe terțe. O caracteristică a acțiunii forțelor externe este forța electromotoare (EMF), care este numeric egală cu munca forțelor externe pentru a deplasa o singură sarcină pozitivă (de test) de-a lungul unui circuit închis sau, cu alte cuvinte, este determinată de munca de forțe externe de a muta o sarcină de-a lungul unui circuit închis, raportate la valoarea acestei sarcini, EMF se măsoară în volți. Secțiunea circuitului în care există o fem se numește o secțiune neuniformă a circuitului. În interiorul sursei, sarcinile se deplasează împotriva forțelor Coulomb sub influența forțelor externe, iar în restul circuitului sunt conduse de un câmp electric. Astfel de surse pot fi celule galvanice, baterii, generatoare electrice DC. FEM a sursei de curent este egală cu tensiunea electrică la bornele sale atunci când circuitul este deschis. Din legea conservării energiei rezultă că munca forțelor exterioare este egală cu cantitatea de căldură degajată în circuit Q = I2 ∙ R0 ∙ ∆t unde R0 = R + r este rezistența totală a circuitului, iar R este rezistența circuitului extern, r este rezistența internă a sursei. Atunci ε ∙ I ∙ ∆t = I2 ∙ (R + r) ∆t

Slide 6

De aici obținem legea lui Ohm pentru un circuit complet: Puterea curentului într-un circuit complet este egală cu forța electromotoare a sursei împărțită la suma rezistențelor secțiunilor externe și interne ale circuitului. În cazul în care rezistența circuitului extern tinde spre zero, în circuit apare un curent de scurtcircuit - curentul maxim posibil într-o anumită sursă curent de scurtcircuit - curentul maxim care poate fi obținut de la o anumită sursă cu forță electromotoare iar rezistența internă r. Pentru sursele cu rezistență internă scăzută, curentul de scurtcircuit poate fi foarte mare și poate provoca distrugerea circuitului sau sursei electrice. De exemplu, bateriile plumb-acid utilizate în automobile pot avea curenți de scurtcircuit de câteva sute de amperi. Scurtcircuite în rețelele de iluminat alimentate de la substații (mii de amperi) sunt deosebit de periculoase. Pentru a evita efectele distructive ale unor astfel de curenți mari, siguranțele sau întreruptoarele speciale sunt incluse în circuit. Celulele galvanice au un curent mic de scurtcircuit și, prin urmare, nu sunt foarte periculoase pentru ele.