Doğru elektrik akımı Elektrik akımı kavramı. Fizik konulu sunum "çeşitli ortamlarda elektrik akımı" Fizik konulu sunum elektrik akımı

Eğlenmek Ön izleme sunumlar bir hesap oluşturur ( hesap) Google ve oturum açın: https://accounts.google.com

Slayt altyazıları:

Devamlı elektrik

Bir elektrik akımı, yüklü parçacıkların düzenli (yönlendirilmiş) bir hareketidir.

Elektrik akımı, yüklü parçacıkların düzenli hareketidir. Bir elektrik akımının varlığı için aşağıdaki şartlar gereklidir: Serbest akımın varlığı elektrik ücretleri iletkende; Bir dış varlığın varlığı Elektrik alanı kondüktör için.

Akım gücü, iletkenin enine kesitinden geçen elektrik yükünün q geçiş zamanına t oranına eşittir. ben \u003d ben - akım gücü (A) q- elektrik yükü (C) t- süre (s) g t

Mevcut birim -7

Ampère André Marie, 22 Ocak 1775'te Lyon yakınlarındaki Polemiers'de aristokrat bir ailenin çocuğu olarak dünyaya geldi. Evde eğitim gördü ve elektrik ile manyetizma arasındaki bağlantıyı inceledi (Ampère bu fenomen yelpazesini elektrodinamik olarak adlandırdı). Daha sonra manyetizma teorisini geliştirdi. Ampère, 10 Haziran 1836'da Marsilya'da öldü.

Ampermetre Ampermetre, akım gücünü ölçmek için bir cihazdır. Ampermetre, akımın ölçüldüğü cihaza seri bağlanır.

ELEKTRİK AKIMI UYGULAMASI

Akımın biyolojik etkisi

Akımın termal etkisi

Elektrik akımının kimyasal etkisi ilk olarak 1800 yılında keşfedilmiştir.

akımın kimyasal etkisi

Akımın manyetik etkisi

Akımın manyetik etkisi

Şekillerde yapılan deneyleri karşılaştırın. Deneyimlerin ortak noktası nedir ve nasıl farklılık gösterir? Akım kaynağı, bir tür enerjinin elektrik enerjisine dönüştürüldüğü bir cihazdır. Şarj ayırma cihazları, örn. elektrik alanı oluşturan kaynaklara akım kaynakları denir.

İlk elektrik pili 1799'da ortaya çıktı. Sabit bir elektrik akımı kaynağının mucidi olan İtalyan fizikçi, kimyager ve fizyolog İtalyan fizikçi Alessandro Volta (1745 - 1827) tarafından icat edildi. İlk akım kaynağı - "voltaik sütun", "metalik" elektrik teorisine tam olarak uygun olarak inşa edildi. Volta birkaç düzine küçük çinko ve gümüş daireyi dönüşümlü olarak üst üste koydu ve aralarına tuzlu suyla nemlendirilmiş kağıt koydu.

Mekanik akım kaynağı - mekanik enerji elektrik enerjisine dönüştürülür. 18. yüzyılın sonuna kadar, tüm teknik akım kaynakları sürtünme elektrifikasyonuna dayanıyordu. Bu kaynaklardan en etkili olanı elektroforetik makine olmuştur (makinenin diskleri zıt yönlerde tahrik edilmektedir. Fırçaların disklere sürtünmesi sonucu makinenin iletkenlerinde zıt işaretli yükler birikmektedir).

Termal akım kaynağı - iç enerji elektrik enerjisine dönüştürülür Termokupl Termoelement (termokupl) - farklı metallerden iki tel bir kenardan lehimlenmelidir, ardından bağlantı ısıtılır, ardından içlerinde bir akım belirir. Bağlantı noktası ısıtıldığında yükler ayrılır. Termoelementler termal sensörlerde ve jeotermal enerji santrallerinde sıcaklık sensörü olarak kullanılmaktadır. termoelement

Işık enerjisi, güneş panelleri yardımıyla elektrik enerjisine dönüştürülür. Güneş pili Fotosel. Bazı maddeler ışıkla aydınlatıldığında içlerinde bir akım oluşur, ışık enerjisi elektrik enerjisine dönüşür. Bu cihazda, yükler ışığın etkisiyle ayrılır. Güneş panelleri fotovoltaik hücrelerden oluşur. Güneş pillerinde, ışık sensörlerinde, hesap makinelerinde, video kameralarda kullanılırlar. fotosel

Elektromekanik jeneratör. Yükler mekanik iş yaparak ayrılır. Endüstriyel elektrik üretiminde kullanılır. Elektromekanik jeneratör Jeneratör (lat. jeneratörden - üretici) - bir ürün üreten bir cihaz, aparat veya makine.

Pirinç. 1 Şek. 2 Şek. 3 Resimlerde hangi güncel kaynakları görüyorsunuz?

Galvanik hücre cihazı Galvanik element - kimyasal kimyasal enerjinin bir redoks reaksiyonu ile doğrudan dönüştürülmesi sonucunda elektrik enerjisinin üretildiği bir akım kaynağı.

Bir pil birkaç galvanik hücreden oluşabilir.

Pil (lat. akümülatörden - toplayıcı) - sonraki kullanım amacıyla enerji depolamak için bir cihaz.

Akım kaynağı Yük ayırma yöntemi Uygulama Fotosel Işığın etkisi Solar paneller Termokupl Isıtma bağlantıları Sıcaklık ölçümü Elektromekanik jeneratör Mekanik iş yapma Endüstriyel elektrik üretimi enerji Galvanik hücre Kimyasal reaksiyon Fenerler, radyolar Akümülatör Kimyasal reaksiyon Arabalar Akım kaynaklarının sınıflandırılması

Elektrik akımına ne denir? (Yüklü parçacıkların düzenli hareketine elektrik akımı denir.) 2. Yüklü parçacıkların düzenli bir şekilde hareket etmesini sağlayan nedir? (Elektrik alanı.) 3. Elektrik alanı nasıl oluşturulur? (Elektrifikasyon yardımıyla.) 4. Elektrofor makinesinde çıkan kıvılcıma elektrik akımı denilebilir mi? (Evet, yüklü parçacıkların kısa süreli düzenli bir hareketi olduğu için mi?) Malzemenin sabitlenmesi. Sorular:

5. Akım kaynağının pozitif ve negatif kutupları nelerdir? 6. Hangi güncel kaynakları biliyorsunuz? 7. Yüklü bir metal top topraklandığında elektrik akımı oluşur mu? 8. İçinden akım geçen bir iletkende yüklü parçacıklar hareket eder mi? 9. Bir patates veya elma alıp içine bakır ve çinko levhalar yapıştırırsanız. Ardından bu plakalara 1,5 V'luk bir ampul bağlayın. Ne yapabilirsin? Malzemenin sabitlenmesi. Sorular:

Sınıfta 5.2 problemini çözüyoruz Sayfa 27

Deneyim için ihtiyacınız olacak: Güçlü kağıt havlu; gıda folyosu; makas; bakır paralar; tuz; su; iki izole bakır kablo; küçük ampul (1,5 V). Eylemleriniz: Biraz tuzu suda eritin; Kağıt havluyu ve folyoyu madeni paradan biraz daha büyük kareler halinde dikkatlice kesin; Tuzlu suda ıslak kağıt kareler; Yığını üst üste koyun: bir bakır madeni para, bir parça folyo, başka bir madeni para vb. Yığının üstünde kağıt ve altta bir madeni para olmalıdır. Bir telin korumalı ucunu yığının altına kaydırın, diğer ucunu ampule takın. İkinci telin bir ucunu yığının üstüne koyun ve diğer ucunu da ampule bağlayın. Ne oldu? ev projesi. Bir pil yap.

Kullanılan kaynaklar ve literatür: Kabardin O.F. Fizik 8. sınıf M.: Eğitim, 2014. Tomilin A.N. Elektrikle ilgili hikayeler. http://ru.wikipedia.org http:// www.disel.r u http:// www.fizika.ru http:// www.edu.doal.ru http://schools.mari-el.ru http :// www.iro.yar.ru Ödev: § 5,6,7 p27, görev No. 5.1; ev projesi. Bir pil yapın (her öğrenciye talimat verilir).

Elektrik akımı Elektrik akımı, elektrik yüklerinin düzenli (yönlendirilmiş) bir hareketidir. İletim akımı (iletkenlerdeki akım), bir makro gövdedeki mikro yüklerin hareketidir. Konveksiyon akımı, makroskobik yüklü cisimlerin uzaydaki hareketidir. Vakumdaki akım - mikro yüklerin vakumdaki hareketi.

Elektrik akımı Bir iletkende, uygulanan bir elektrik alanının etkisi altında, serbest elektrik yükleri hareket eder: pozitif - alan boyunca, negatif - alana karşı. Yük taşıyıcıları karmaşık bir hareket gerçekleştirir: 1) ortalama hız v ~ (10 3 ÷ 10 4 m / s) ile kaotik, 2) ortalama hız v ~ E (mm / s'nin kesirleri) ile yönlendirilir.

Bu nedenle, elektronların yönlendirilmiş hareketinin ortalama hızı, kaotik hareketlerinin ortalama hızından çok daha azdır. Yönlendirilmiş hareketin önemsiz ortalama hızı, kristal kafesin iyonlarıyla sık sık çarpışmalarıyla açıklanır. Aynı zamanda, elektrik alanındaki herhangi bir değişiklik, teller boyunca bir elektromanyetik dalganın yayılma hızına (3.10 8 m/s) eşit bir hızda iletilir. Bu nedenle, elektronların bir dış alanın etkisi altındaki hareketi, telin tüm uzunluğu boyunca neredeyse sinyalle aynı anda gerçekleşir.

Yükler hareket ettiğinde denge dağılımları bozulur. Sonuç olarak, iletkenin yüzeyi artık eşpotansiyel değildir ve yüklerin hareketi için yüzeyde E τ 0 olması gerektiğinden, elektrik alan kuvveti vektörü E yüzeye dik olarak yönlendirilmemiştir. İletkenin içindeki elektrik alan, yalnızca iletkenin yüzeyindeki yüklerin denge dağılımı durumunda sıfıra eşittir.

İletim akımının ortaya çıkması ve varlığı için koşullar: 1. Ortamda serbest yük taşıyıcıların varlığı, yani; hareket edebilen yüklü parçacıklardır. Bir metalde bunlar iletim elektronlarıdır; elektrolitlerde - pozitif ve negatif iyonlar; gazlarda - pozitif, negatif iyonlar ve elektronlar.

İletim akımının ortaya çıkması ve varlığı için koşullar: 2. Ortamda, enerjisi elektrik yüklerinin hareketine harcanacak olan bir elektrik alanının varlığı. Akımın sürekli olabilmesi için elektrik alanın enerjisinin her zaman yenilenmesi gerekir, yani. bir elektrik enerjisi kaynağına ihtiyaç vardır - herhangi bir enerjinin bir elektrik alanının enerjisine dönüştürüldüğü bir cihaz.

- akım gücü, birim zamanda iletkenin enine kesitinden geçen yüke sayısal olarak eşittir. SI'da: . Aynı işaretin yük taşıyıcılarının hareketi, zıt işaretin taşıyıcılarının zıt yönde hareketine eşdeğerdir. Akım iki tip taşıyıcı tarafından yaratılıyorsa:

Üçüncü taraf güçleri. Elektrik hareket gücü. Voltaj Devredeki akım taşıyıcılarına yalnızca elektrostatik alan kuvveti etki ederse, taşıyıcılar hareket eder, bu da devrenin tüm noktalarında potansiyellerin eşitlenmesine ve elektrik alanın kaybolmasına yol açar. Bu nedenle, doğru akımın varlığı için, devrede elektrik kaynaklı olmayan kuvvetlerin çalışması nedeniyle bir potansiyel farkı φ oluşturan ve koruyan bir cihaza sahip olmak gerekir. Bu tür cihazlara akım kaynakları denir (jeneratörler - mekanik enerji dönüştürülür; piller - elektrotlar ve elektrolit arasındaki kimyasal reaksiyonun enerjisi).

Üçüncü taraf güçleri. Elektrik hareket gücü. Üçüncü şahıs kuvvetleri, mevcut kaynaklardan gelen yüklere etki eden elektriksel olmayan kuvvetlerdir. Elektrik yükleri, dış kuvvetlerin alanı nedeniyle, elektrostatik alanın kuvvetlerine karşı akım kaynağının içinde hareket eder. Bu nedenle, dış devrenin uçlarında bir potansiyel fark korunur ve devrede bir doğru akım akar.

Üçüncü taraf güçleri. Elektrik hareket gücü. Dış kuvvetler elektrik yüklerini hareket ettirmek için çalışır. Elektromotor kuvveti (emf - E) - bir birimi hareket ettirirken dış kuvvetlerin yaptığı işle belirlenen fiziksel bir miktar pozitif yük

Bir zincirin homojen bir bölümü için Ohm yasası Homojen, bir zincirin emf kaynağı içermeyen bir bölümüdür. İntegral formdaki Ohm yasası: akım gücü, devrenin homojen bir bölümündeki voltaj düşüşüyle ​​doğru orantılıdır ve bu bölümün direnciyle ters orantılıdır.

Ohm yasası, akım ve gerilim arasında evrensel bir ilişki değildir. a) Gazlardaki ve yarı iletkenlerdeki akım, Ohm yasasına yalnızca küçük U'da uyar. b) Boşluktaki akım, Ohm yasasına uymaz. Boguslavsky-Langmuir yasası (yasa 3/2): I ~ U 3/2. c) bir ark deşarjında ​​- akım arttıkça voltaj düşer. Ohm yasasına uyulmaması, direncin akıma bağlı olmasından kaynaklanır.

Ohm yasası SI'da direnç R, ohm cinsinden ölçülür. R değeri, iletkenin şekline ve boyutlarına ve yapıldığı malzemenin özelliklerine bağlıdır. Silindirik bir iletken için: burada ρ spesifiktir elektrik direnci[Ohm m], metaller için değeri yaklaşık 10 –8 Ohm m'dir.

Bir iletkenin direnci, sıcaklığına bağlıdır: α, saf metaller için sıcaklık direnci katsayısıdır (çok düşük olmayan sıcaklıklarda α 1 / 273 K -1, ρ 0, R 0 - sırasıyla iletkenin özdirenci ve direnci t \u003d 0 o C'de. Böyle bir bağımlılık ρ(t), artan sıcaklıkla, kristal kafesin pozitif iyonlarının kaotik hareketinin yoğunluğunun artması ve elektronların yönlendirilmiş hareketinin gecikmesi ile açıklanır.

Bir devrenin homojen olmayan bir bölümü için Ohm yasası Homojen olmayan - bir devrenin emf kaynağı içeren bir bölümü. kapalı devre 1-2 yönünde pozitif yüklerin hareketine katkıda bulunan bir emf kaynağı içerir. E - Coulomb kuvvetlerinin alan kuvveti, E st - dış kuvvetlerin alan kuvveti.

Bir devrenin homojen olmayan bir bölümü için Ohm yasası Bir birim pozitif yükü q 0+ hareket ettirmek için Coulomb ve dış kuvvetler tarafından yapılan iş, bir voltaj düşüşüdür (voltaj). 1, 2 noktaları keyfi olarak seçildiğinden, ortaya çıkan ilişkiler herhangi iki nokta için geçerlidir. elektrik devresi:

Elektrik akımının iş ve gücü Joule-Lenz yasası Serbest elektronlar kristal kafesin iyonlarıyla çarpıştıklarında, bir elektrik alanında hızlandırılmış hareket sırasında elde ettikleri fazla kinetik enerjiyi iyonlara aktarırlar. Bu çarpışmaların bir sonucu olarak, kristal kafesin düğümleri etrafındaki iyon salınımlarının genliği artar (iyonların termal hareketi daha yoğun hale gelir). Sonuç olarak, iletken ısınır: sıcaklık, atomların ve moleküllerin kaotik hareketinin yoğunluğunun bir ölçüsüdür. Açığa çıkan ısı Q, akım A'nın işine eşittir.

Kirchhoff kanunları Dallanmış DC devrelerini hesaplamak için kullanılır. Dallanmamış bir elektrik devresi, devrenin tüm elemanlarının seri olarak bağlandığı bir devredir. Bir elektrik devresi elemanı, bir elektrik devresine dahil olan herhangi bir cihazdır. Bir elektrik devresi düğümü, dallanmış bir devrede ikiden fazla iletkenin birleştiği bir noktadır. Dallanmış bir elektrik devresinin bir dalı, bir devrenin iki düğüm arasındaki bir bölümüdür.

Kirchhoff'un ikinci yasası (genelleştirilmiş Ohm yasası): herhangi bir kapalı devrede, dallanmış bir elektrik devresinde keyfi olarak seçilen, akım güçlerinin ürünlerinin cebirsel toplamı ben ve bu devrenin ilgili bölümlerinin direnci R i eşittir emf'nin cebirsel toplamı. kontur içinde.

Kirchhoff'un ikinci yasası Akımın yönü, bypass devresinin koşullu olarak seçilen yönü ile çakışırsa, akım pozitif olarak kabul edilir. emf baypas yönü - ile + akım kaynağı arasındaysa pozitif olarak kabul edilir, örn. emf bypass ile aynı yönde akım üretir.

Kollara ayrılmış bir devreyi hesaplama prosedürü: 1. Devrenin tüm bölümlerinde akımın yönünü rastgele seçin ve çizim üzerinde belirleyin. 2. Zincirdeki düğüm sayısını sayın (m). (m-1) düğümlerinin her biri için birinci Kirchhoff yasasını yazın. 3. Devrede keyfi olarak kapalı konturları seçin, konturları atlamanın yönünü keyfi olarak seçin. 4. Konturlar için ikinci Kirchhoff yasasını yazın. Zincir p-dallarından ve m-düğümlerden oluşuyorsa, 2. Kirchhoff yasasının bağımsız denklemlerinin sayısı (p-m+1)'e eşittir.

slayt 1

fizik öğretmeni, SBEE DPT "Nevinnomyssk Güç Mühendisliği Koleji" Pak Olga Ben-Ser
"Gazlarda elektrik akımı"

slayt 2

Akımın gazlardan akması işlemine gazlarda elektriksel boşalma denir. Gaz moleküllerinin elektronlara ve pozitif iyonlara parçalanmasına gaz iyonlaşması denir.
Oda sıcaklığında gazlar yalıtkandır. Bir gazı ısıtmak veya ultraviyole, X-ışınları ve diğer ışınlarla ışınlamak, gazın atomlarının veya moleküllerinin iyonlaşmasına neden olur. Gaz bir iletken haline gelir.

slayt 3

Yük taşıyıcılar yalnızca iyonlaşma sırasında ortaya çıkar. Gazlardaki yük taşıyıcıları - elektronlar ve iyonlar
İyonlar ve serbest elektronlar kendilerini bir dış elektrik alanında bulurlarsa, yönlendirilmiş harekete geçerler ve gazlarda bir elektrik akımı oluştururlar.
Gazların elektriksel iletkenlik mekanizması

slayt 4

Kendinden deşarj olmayan
Yalnızca gaz üzerinde herhangi bir dış etki koşulu altında gözlemlenen bir gazdan elektrik akımı akışı olgusuna, kendi kendine devam etmeyen bir elektrik deşarjı denir. Elektrotlarda voltaj olmaması durumunda devreye dahil olan galvanometre sıfırı gösterecektir. Tüpün elektrotları arasındaki küçük bir potansiyel farkı ile yüklü parçacıklar hareket etmeye başlayacak ve bir gaz boşalması meydana gelecektir. Ancak oluşan iyonların tamamı elektrotlara ulaşmaz. Tüpün elektrotları arasındaki potansiyel fark arttıkça devredeki akım da artar.

slayt 5

Kendinden deşarj olmayan
Belirli bir voltajda, iyonlaştırıcının saniyede gaz içinde oluşturduğu tüm yüklü parçacıklar bu süre zarfında elektrotlara ulaştığında. Akım doyuma ulaşır. Kendi kendine devam etmeyen deşarjın volt-amper karakteristiği

slayt 6

Harici iyonlaştırıcılara bağlı olmayan bir elektrik akımının gazdan geçmesi olayı, bir gazda bağımsız gaz deşarjı olarak adlandırılır. Bir elektrik alanı tarafından hızlandırılan bir elektron, anoda giderken iyonlar ve nötr moleküllerle çarpışır. Enerjisi, alan kuvveti ve elektronun serbest yolu ile orantılıdır. Bir elektronun kinetik enerjisi, bir atomu iyonize etmek için yapılması gereken işi aşarsa, o zaman bir elektron bir atomla çarpıştığında iyonlaşır, buna elektron çarpma iyonlaşması denir.
Bir gazdaki yüklü parçacıkların sayısında çığ benzeri bir artış, güçlü bir elektrik alanının etkisi altında başlayabilir. Bu durumda, iyonlaştırıcıya artık gerek yoktur.
kendi kendine deşarj

Slayt 7

Slayt 8

Korona deşarjı gözleniyor atmosferik basınç son derece homojen olmayan bir elektrik alanındaki bir gazda (uçların yakınında, hatların telleri yüksek voltaj vb.) aydınlık alanı genellikle bir tacı andıran (bu yüzden ona taç denir)
Kendi kendine deşarj türleri

Slayt 9

Kıvılcım boşalması - Atmosfer basıncında havada yüksek elektrik alan kuvvetinde (yaklaşık 3 MV/m) meydana gelen bir gazda aralıklı boşalma. Kıvılcım boşalması, korona boşalmasından farklı olarak hava boşluğunun bozulmasına yol açar. uygulama: yıldırım, içten yanmalı motorlarda yanıcı bir karışımın ateşlenmesi için, metallerin elektrik kıvılcımıyla işlenmesi
Kendi kendine deşarj türleri

Slayt 10

Ark deşarjı - (elektrik arkı) atmosferik basınçta meydana gelen bir gazdaki deşarj ve yakın aralıklı elektrotlar arasında küçük bir potansiyel fark, ancak elektrik arkındaki akım onlarca ampere ulaşır. Uygulama: ışıldak, elektrik kaynağı, refrakter metallerin kesilmesi.
Kendi kendine deşarj türleri