Vortrag zum Thema Elektromotorische Kraft. Präsentation für die Lektion "Ohmsches Gesetz für eine vollständige Schaltung"

"Georg Ohm"- Wurde insbesondere der beste Billardspieler und Skater an der Universität, interessierte sich für das Tanzen. Georg Ohm wurde am 16. März 1787 in Erlang in der Familie eines erblichen Schlossers geboren. Om stürzte sich begeistert in den Sport. Seit 1825 begann Om Galvanismus zu studieren. Lampenwiderstand. Ohmsches Gesetz für einen Schaltungsabschnitt.

„Strom im Stromkreis“- Von welchem ​​Pol der Stromquelle und zu welchem ​​​​ist es üblich, die Stromrichtung zu berücksichtigen? Aus welchen Teilen besteht ein Stromkreis? Welches Experiment zeigt die Abhängigkeit des Stroms von der Spannung? Wie hängt der Strom in einem Leiter von der Spannung an den Enden des Leiters ab? Was muss im Leiter geschaffen werden, damit ein Strom entsteht und darin besteht?

"Kirchhoffsches Gesetz"- Ruhezustand der Energiequelle (XX). Das Gleichgewicht der Spannungen in jedem Stromkreis der Schaltung. Kirchhoffs erstes Gesetz. Nennbetriebsart der Energiequelle. Berechnung der an die Last übertragenen Leistung. Analytischer Ausdruck des zweiten Kirchhoffschen Gesetzes. Kurzschlussmodus der Stromquelle. Kirchhoffsche Gesetze und Wirkungsweise von Energiequellen.

"Om Tok"- Arbeitete als Lehrerin in Gotstadt (Schweiz). Wenn der Widerstand des Leiters zunimmt, nimmt der Strom ab. Deutscher Physiker. Strom gegen Spannung I (U) Strom gegen Widerstand I(R). Zusammenfassungen der Lektion zum Thema "Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt der Kette". Ohm widmete die letzten Jahre seines Lebens der Forschung auf dem Gebiet der Akustik.

"Aktuelle Eigenschaften"- Reihenschaltung von Leitern. Spannungsmessung. Elektromotorische Kraft. Die Abhängigkeit der Stromstärke von Spannung und Widerstand. Bedingungen für die Existenz eines Stroms. Der Widerstand von Metallen. Stromstärke. Derzeitige Arbeit. Eigenschaften des elektrischen Stroms. Strom ist eine physikalische Größe. Parallelschaltung von Leitern.

"Ohmsches Gesetz für einen Kettenabschnitt"- Die Ausgangsleistung ist maximal. Ohmsches Gesetz in Differentialform. Arbeit und Stromstärke. Kirchhoffsche Regeln für verzweigte Ketten. Kirchhoffs zweite Regel (eine Verallgemeinerung des Ohmschen Gesetzes für eine verzweigte Kette). Ohm'sches Gesetz. Ohmsches Gesetz in Differentialform. Die Effizienz der Stromquelle. Indem wir Arbeit nach Zeit aufteilen, erhalten wir einen Ausdruck für Macht.

Elektromotorische Kraft. Ohmsches Gesetz für komplette Kette.

Klasse 10 Lektion

Verbinden wir zwei Metallkugeln mit entgegengesetzten Ladungen mit einem Leiter.

Unter dem Einfluss des elektrischen Feldes dieser Ladungen entsteht im Leiter ein elektrischer Strom.

Aber dieser Strom wird sehr kurzlebig sein.

Die Ladungen werden schnell neutralisiert, die Potentiale der Kugeln werden gleich und das elektrische Feld verschwindet.

Kräfte Dritter

Damit der Strom konstant ist, muss zwischen den Kugeln eine konstante Spannung aufrechterhalten werden.

Dies erfordert eine Vorrichtung (Stromquelle), die Ladungen von einer Kugel zur anderen in der Richtung bewegt, die der Richtung der auf diese Ladungen wirkenden Kräfte aus dem elektrischen Feld der Kugeln entgegengesetzt ist.

In einer solchen Vorrichtung müssen die Ladungen zusätzlich zu elektrischen Kräften durch Kräfte nichtelektrischen Ursprungs beeinflusst werden.

Das elektrische Feld geladener Teilchen allein (das Coulomb-Feld) ist nicht in der Lage, einen konstanten Strom im Stromkreis aufrechtzuerhalten.

Äußere Kräfte setzen geladene Teilchen in allen Stromquellen in Bewegung: in Generatoren von Kraftwerken,

in galvanischen Zellen,

Batterien usw.

Lichtmaschine, Russland

Akkumulator, Tjumen

Galvanische Zellen, UdSSR

Wenn der Stromkreis geschlossen ist, wird in allen Leitern des Stromkreises ein elektrisches Feld erzeugt.

Innerhalb der Stromquelle bewegen sich die Ladungen unter Einwirkung äußerer Kräfte gegen die Coulomb-Kräfte (Elektronen von einer positiv geladenen Elektrode zu einer negativen), und im restlichen Kreislauf werden sie durch ein elektrisches Feld in Bewegung gesetzt.

Das Wesen äußerer Kräfte

Aktuelle Quellen

Kraft Dritter

Kraftwerk Generator

Kraft, die von einem Magnetfeld auf Elektronen in einem bewegten Leiter ausgeübt wird

Galvanische Zelle

(Volta-Element)

Chemische Kräfte, die Zink in Schwefelsäurelösung auflösen

Elektromotorische Kraft

Die Wirkung äußerer Kräfte wird durch eine wichtige physikalische Größe gekennzeichnet, die als elektromotorische Kraft (abgekürzt als EMF).

Die elektromotorische Kraft in einer geschlossenen Schleife ist das Verhältnis der Arbeit äußerer Kräfte, wenn sich die Ladung entlang der Schleife zur Ladung bewegt:

EMF wird in Volt ausgedrückt: [Ɛ] = J/C = BEIM

Betrachten Sie den einfachsten vollständigen (geschlossenen) Stromkreis, bestehend aus einer Stromquelle und einem Widerstand mit dem Widerstandswert R.

Ɛ – EMK der Stromquelle,

r ist der Innenwiderstand der Stromquelle,

R ist der Außenwiderstand des Stromkreises,

R + r ist der Gesamtwiderstand des Stromkreises.

Das Ohmsche Gesetz für einen geschlossenen Stromkreis bezieht sich auf den Strom im Stromkreis, EMF und Impedanz R + r Ketten.

Stellen wir diesen Zusammenhang theoretisch her, indem wir die Energieerhaltungssätze und Joule-Lenz verwenden.

Lassen Sie eine elektrische Ladung zeitlich durch den Querschnitt des Leiters fließen.

Wenn diese Arbeit verrichtet wird, wird gemäß dem Joule-Lenz-Gesetz eine gleich große Wärmemenge an den inneren und äußeren Abschnitten des Kreislaufs freigesetzt:

Q = I²∙R∙∆t + I²∙r∙∆t

Die Stromstärke in einem vollständigen Stromkreis ist gleich dem Verhältnis der EMF des Stromkreises zu seiner Impedanz .

Enthält der Stromkreis mehrere in Reihe geschaltete Elemente mit EMK Ɛ₁, Ɛ₂, Ɛ₃ usw., dann ist die Gesamt-EMK des Stromkreises gleich der algebraischen Summe der EMK der einzelnen Elemente.

Um das Vorzeichen der EMK zu bestimmen, wählen wir die positive Richtung der Umgehung der Schaltung.

Wenn sie sich beim Umgehen des Stromkreises vom „-“-Pol zum „+“-Pol bewegen, dann die EMF Ɛ 0.

Für diese Schaltung: Ɛ = Ɛ₁ - Ɛ₂ + Ɛ₃ und Rп = R + r₁ + r₂ + r₃

Wenn ein Ɛ 0 , dann ich 0 →

die Stromrichtung ist die gleiche wie die Loop-Bypass-Richtung.

Probleme lösen

• Wie groß ist die Spannung an den Klemmen einer galvanischen Zelle mit einer EMK gleich Ε, wenn der Stromkreis offen ist?
• Wie groß ist die Stromstärke beim Kurzschluss einer Batterie mit einer EMK Ε = 12 V und einem Innenwiderstand r = 0,01 Ohm?
• Die Taschenlampenbatterie ist mit einem variablen Widerstand verbunden. Bei einem Widerstand von 1,65 Ohm beträgt die Spannung 3,30 V und bei einem Widerstand von 3,50 Ohm beträgt die Spannung 3,50 V. Bestimmen Sie die EMK und den Innenwiderstand der Batterie.
• Stromquellen mit einer EMK von 4,50 V und 1,50 V und Innenwiderständen von 1,50 Ohm und 0,50 Ohm, angeschlossen wie in Abbildung (15.13), speisen die Lampe von einer Taschenlampe. Welche Leistung verbraucht die Lampe, wenn bekannt ist, dass der Widerstand ihres Glühfadens beim Erhitzen 23 Ohm beträgt?

Referenzliste:

• G. Ya. Myakishev, B.B. Bukhovtsev "Physik" Klasse 10, "ERLEUCHTUNG", Moskau 2001

Folie 1

Beschreibung der Folie:

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Beschreibung der Folie:

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Beschreibung der Folie:

Tabelle "Arten von Stromquellen und ihr Funktionsprinzip" Tabelle "Arten von Stromquellen und ihr Funktionsprinzip" Elektrophore-Maschinenglas. Derzeit hauptsächlich für Demonstrationsexperimente verwendet, die eine kontrollierte Erzeugung großer Spannungen (bis zu zehntausend Volt) erfordern Galvanische Zelle Zwei verschiedene Materialien werden in eine Lösung oder ein anderes leitfähiges Medium eingetaucht. Aufgrund irreversibler chemischer Reaktionen, die an der Grenze "Lösung - Festkörper" stattfinden, werden Elektronen oder geladene Ionen an den Elektroden angesammelt. In galvanischen Zellen wird die bei der Synthese dieser Stoffe angesammelte Energie chemischer Bindungen irreversibel in die Energie getrennter Ladungen umgewandelt.

Folie 7

Beschreibung der Folie:

Folie 8

Beschreibung der Folie:

Eine elektrische Stromquelle und ein metallischer Leiter (Widerstand) bilden den einfachsten geschlossenen Stromkreis, in dem die Gesetze des Stromflusses von G. Ohm untersucht wurden. Er zeigte, dass die Stromstärke bei einer Konstantstromquelle vom Material des Leiters (r), seiner Querschnittsfläche (S) und seiner Länge abhängt. Eine elektrische Stromquelle und ein metallischer Leiter (Widerstand) bilden den einfachsten geschlossenen Stromkreis, in dem die Gesetze des Stromflusses von G. Ohm untersucht wurden. Er zeigte, dass die Stromstärke bei einer Konstantstromquelle vom Material des Leiters (r), seiner Querschnittsfläche (S) und seiner Länge abhängt. Der Abschnitt der Schaltung, der den Widerstand enthält, wird als extern bezeichnet und enthält die Stromquelle - intern. Mit dem Ohmschen Gesetz für einen geschlossenen (vollen) Stromkreis können Sie die Stromstärke für Stromkreise berechnen, die eine Stromquelle mit bekannter EMF und bekannten Eigenschaften des Außenleiters enthalten:

Folie 10

Beschreibung der Folie: