3.3.3. Розподіл напруги в колі

У замкненому електричному  колі (рис. 3.11) діють дві ЕРС. Нехай Е₁>Е₂. Тоді  згідно із законом Ома: , струм буде співпадати з напрямком Е_1.

Приймемо потенціал точки а за нульовий і визначимо потенціали інших точок кола  відносно нього. φ_а = 0. φ_б = φ_а - IR₀₁. φ_в = φ_б + Е₁. φ_г = φ_в - IR₁. φ_д = φ_г – Е₂. φ_е = φ_д - IR₀₂. φ_а = φ_е – IR₂.

Рис. 3.11. Замкнене електричне коло

 

      Розподіл потенціалів уздовж контура  зручно зображати потенціальною діаграмою (рис.3.12). У вертикальній осі відкла-даються потенціали точок, по горизонтальній - сума резисторів (опорів) у тому порядку, якому вони розміщені в контурі.

Рис. 3.12. Потенціальна діаграма

      Із діаграми можна визначити : напрям і величину струму в резисторі (на діаграмі обхід контуру направлений за струмом (падіння напруги IR - від’ємне), кут нахилу відрізків потенціальної діаграми відносно осі ΣR - від’ємний. У протилежному напрямі струму кут буде додатниим. Оскільки в даному контурі протікає один струм, то вдрізки IR  діаграми мають однаковий кут нахилу; (тангенс кута  нахилу пропорційний струму в резисторі); напругу між будь-якими точками кола (на діаграмі показана напруга U_гб  між точками г,б).

Розгляньте рис. 3.13 і поясніть принцип дії розподільника в автомобілі.

Рис. 3.13. Розподільник

36. 3.4. Теплова дія струму

Актуалізація опорного рівня обізнаності:

1 (РГ). Розказати про Закон Джоуля-Ленца.

2 (РГ). Розказати про роботу електричного струму.

3 (ПВЗ). Пояснити явище короткого замикання.

4 (ПВЗ). Розказати про лампи розжарювання.

5 (ПВЗ). У чому фізичний зміст теплової дії струму?

План:

39. 3.4.1. Контактне зварювання

40. 3.4.2. Розрахунок нагрівальних приладів

41. 3.4.3. Електрична проводка

44. Навчально-методичні завдання:

1 (УЗЗ). Описати методичні рекомендації для учнів розв’язувати і складати фізичні задачі на теплову дію струму.

2 (П). Спроектувати та підготувати розгорнутий план-конспект уроку фізики: а) Закон Джоуля-Ленца; б) Потужність електричного струму.

3 (УЗЗ). За допомогою яких дослідів можна перевірити закон Джоуля-Ленца?

4 (ПВЗ). Яку кількість теплоти виділяє 25-ватна лампочка за кожну секунду?

5 (УЗЗ). Створити комп’ютерну презентацію на тему «Коротке замикання струму».

6 (ПВЗ). Розказати про видатних учених-фізиків, які вивчали теплову дію струму: Ленц, Джоуль, Лодигін, Едісон та інші дослідники.

7 (ПВЗ). Сконструювати евристичну бесіду на тему «Електричні нагрівальні прилади». Провести її в аудиторії.

8 (ПВЗ). Накреслити схему електричної проводки в аудиторії.

45. 9 (ПВЗ). Розказати будову і призначення лампочки Лодигіна (рис. 3.14).

46. Рис.3.14. Перші лампи накалювання

48. 3.4.1. Контактне зварювання

Контактне зварювання відноситься до видів зварювання з короткочасним нагріванням місця з'єднання без оплавлення або з оплавленням і осадкою розігрітих заготовок. Характерна особливість цих процесів - пластична деформація, у ході якої формується зварне з'єднання. Місце з'єднання розігрівається електричним струмом, причому максимальна кількість теплоти виділяється в місці зварювального контакту.

На поверхні зварюваного металу є плівки оксидів і забруднення з малою електропровідністю, які також збільшують електроопір контакту. У результаті, у точках контакту метал нагрівається до термопластичного стану або до оплавлення.

У безперервному здавлюванні нагрітих заготовок утворюються нові точки дотику, поки не відбудеться повне зближення до міжатомних відстаней, тобто сварка поверхонь.

Контактне зварювання класифікують за типом зварного з'єднання, що визначає вид зварювальної машини, і за родом струму, що живить зварювальний трансформатор. За типом зварного з'єднання розрізняють: зварювання стикове (дугове), точкове, шовне (заклепка) (рис. 3.15).

Рис. 3.15. Типи зварного з’єднання