Лекція на тему: Електричні кола постійного струму:
Дидактична мета: забезпечити засвоєння основних методів розрахунку електричних кіл постійного струму; розкрити призначення елементів електричних кіл; сформувати вміння знаходити за відомими параметрами невідомі. Приділити особливу увагу тому матеріалу, котрий не вивчався в курсі фізики балансу потужності; режимам роботи кола; законам Кірхгофа; втратам напруги.
Розвиваюча мета: розвинути вміння проводити аналіз електричного кола; вибирати найбільш раціональний метод розрахунку; виділити головне; порівнювати між собою величини; розвинути вміння складати конспект.
Виховна мета: сприяти вихованню відповідальності, компетентного відношення до праці, виховувати акуратність і дисциплінованість; виховувати інтерес до навчання.
Забезпечення теми: Діафільми: "Електрика працює", "Електричні кола постійного струму".
Набір по темі: Джерела живлення, з’єднувальні провідники, резистори, реостати, потенціометр, прилади: амперметр, вольтметр, дріт ніхромовий.
Демонстрації: Електроустановки від лабораторної роботи №1 і №2. Контролюючі матеріали.
Логіко-педагогічний план лекції.
Ввідна частина. Формулювання завдання лекції. Коротка характеристика проблем. Показ стану питання. Література. При необхідності - встановлення зв'язку з попереднім - невеликий вступ.
Виклад. Докази. Аналіз, освітлення. Розбір фактів. Демонстрація досліду. Характеристика різних точок зору. Формулювання висновків (проміжних). Показ зв'язку з практикою..
Заключна частина. Формулювання основного висновку. Установа для самостійної роботи. Методичні поради. Відповіді на питання. Література
1.1. Борисов Ю.М. и др. Электротехника. – М.: Энергоатомиздат, 1985.
_____________________________________________________________с.
1.2. Вартабедян В.А. Загальна електротехніка. – К.: Вища школа, 1985.
_____________________________________________________________с.
1.3. Иванов И.И. и др. Электротехника. – Санкт-Петербург: Лань, 2002, - 192с. _____________________________________________________________с.
1.4. Паначевний Б.І. Електротехніка. – Харків.: Торнадо, 1999, - 288с.
_____________________________________________________________с.
1.5. Паначевний Б.І., Свергун Ю.Ф. Загальна електротехніка: теорія і
практикум. – К.: Каравела, 2003, - 440с. ___________________________с.
2.1. Гаврилюк В.А. и др. Общая электротехника с основами электроники. – М. Высшая школа, 1880, - 480с. __________________________________________с.
2.2. Данилов И.А., Іванов П.М. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Высшая школа, 1989, - 752с.
______________________________________________________________с.
2.3. Попов B.C., Николаев С.А. Общая электротехника с основами электроники. – М.: Энергия, - 567с. _______________________________с.
2.4. Рекус Г.Г., Белоусов А.И. Сборник задач по электротехнике и основам
электроники. – М.: Высшая школа, 1991, - 416с.
______________________________________________________________с.
2.5. Токарев Б.Ф. Электрические машины. – М: Энергоатомиздат, 1990, - 624с.
______________________________________________________________с.
2.6. Электротехника. Терминология – М.: Издательство стандартов, 1989, - 343с. _________________________________________________________с.
2.7. Шихин А.Я. Электротехника. – М.: Высшая школа, 1991. - 336с.
______________________________________________________________с.
План
Електричне коло постійного струму
Електрорушійна сила
Електричний опір
Закон Ома
Послідовне з'єднання резисторів
Перший закон Кірхгофа
Паралельне й змішане з'єднання резисторів
Другий закон Кірхгофа
Розрахунок складних електричних кіл
Робота і потужність електричного струму
Закон Ленца - Джоуля
Нагрівання провідників електричним струмом
Нелінійні опори
1. ЕЛЕКТРИЧНЕ КОЛО ПОСТІЙНОГО СТРУМУ
Найпростіше електричне коло (рис. 1) складається із джерела електричної енергії Е, приймача енергії П та двох лінійних проводів Л1 і Л2, що з'єднують джерело з приймачем енергії. Лінійні проводи приєднуються до джерела електричної енергії за допомогою двох затискачів, які називаються позитивним (+) і негативним (—) полюсами.
Джерело електричної енергії перетворює механічну, хімічну, теплову чи іншу енергію в електричну. У приймачі електрична енергія перетворюється в енергію іншого виду — механічну, теплову, хімічну, світлову та ін. Джерелами електричної енергії служать генератори (електричні машини, що приводяться в рух будь-якими механічними двигунами), акумулятори та гальванічні елементи, умовні позначення яких показано на рис. 2. Приймачами електричної енергії є освітлювальні лампи, електричні двигуни, електронагрівальні прилади тощо.
Гальванічні елементи чи акумулятори з'єднують між собою для складання батареї гальванічних елементів або батареї акумуляторів. Джерело електричної енергії з приєднаними до нього лінійними проводами та приймач енергії утворюють замкнене електричне коло, де відбувається безперервний рух зарядів, який називається електричним струмом.
Постійний струм у металевих провідниках являє собою усталений поступальний рух вільних електронів у замкненому колі. На схемах умовно прийнято позначати позитивні напрямки струму й напруги стрілками від плюса до мінуса.
У двох провідниках, що знаходяться один від одного на певній відстані, струм викликає механічні сили, які діють на ці провідники. Одиниця вимірювання сили струму — ампер (А). У Міжнародній системі одиниць (СІ) ампер — незмінювана сила струму, який, проходячи по двох паралельних прямолінійних провідниках безкінечної довжини та надзвичайно малого круглого перерізу, розташованих на відстані 1 м один від одного у вакуумі, викликає між цими провідниками силу 2 ∙ 10-7 Н (ньютон) на кожен метр довжини. Ньютон — це одиниця вимірювання сили за Міжнародною системою одиниць.
Сила електричного струму являє собою електричний заряд (вимірюваний у кулонах), що проходить крізь поперечний переріз провідника за одиницю часу. Якщо в провіднику протікає струм силою 1 А, то крізь поперечний переріз цього провідника протягом 1 с протікає заряд 1Кл.
Лінійні проводи та приймач енергії становлять зовнішнє коло, в якому струм виникає від дії різниці
потенціалів на затискачах джерела енергії і спрямовується від точки з вищим потенціалом (позитивного затискача) до точки з нижчим потенціалом (негативного затискача). Потенціал, як і різниця потенціалів, вимірюється у вольтах (В).