- •І Физические основы электротехники Предисловие
- •Тема 1. Изучение физических явлений
- •Физическое явление
- •1.1.1 Описание физического явления
- •1.1.2 Физические величины, описывающие явление
- •1.1.3 Физический закон
- •1.1.4 Математическая запись закона
- •1.1.5 Применение физического явления и закона в технике
- •Пример расчета нагревания воды.
- •Описание физического явления,
- •1.2 Характеристика физической величины
- •1.3 Контролирующе-обучающая программа изучения явления механического движения физического тела. Описание явления механического движения
- •Физические величины и понятия, описывающие явление механического движения Система координат
- •Система отсчета
- •Траектория
- •Материальная точка
- •Перемещение
- •Скорость
- •Решение
- •1.4 Комплексное квалификационное задание по теме «Изучение физических явлений» Условие
- •Задание
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание
- •Тема 2 Явление электризации тел
- •2.1 Описание физического явления электризации тел.
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание.
- •Тема 3 Явление взаимодействия заряженных тел
- •3.1 Описание физического явления взаимодействия заряженных тел.
- •3.4 Математическая запись закона взаимодействия заряженных тел:
- •3.5 Применение явления взаимодействия заряженных тел
- •3.6 Комплексное квалификационное задание по теме «Явление взаимодействия заряженных тел» Условие
- •Задание
- •Варианты.
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание.
- •4 Явление электрического тока.
- •4.1 Описание явления электрического тока. Дискретность электрического заряда. Электрон
- •Пример 4.1 Тело заряжено отрицательно и заряд его составляет 6,410–10 Кл. Сколько электронов приобрело тело?
- •Строение атомов
- •Заряжение тел и строение атомов
- •Что такое электрический ток?
- •Источники электрического тока
- •Электрическая цепь
- •Действия электрического тока
- •Электрический ток в металлах. Направление тока.
- •4.2 Физические величины, описывающие явление электрического тока. Сила электрического тока.
- •Пример 4.2 Через поперечное сечение проводника за 5 минут проходит заряд величиной 600 Кл. Определить силу электрического тока.
- •Электрическое напряжение
- •Электрическое сопротивление.
- •Пример 4.6 Медный проводник имеет длину 1000 м, площадь поперечного сечения проводника равна 3,42 мм2. Определить сопротивление проводника.
- •4.3 Закон электрического тока
- •4.4 Математическая запись закона электрического тока.
- •4.5 Применение явления электрического тока в электротехнике Реостаты
- •Последовательное соединение проводников
- •Параллельное соединение проводников
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание
- •Тема 5 Явление теплового действия электрического тока
- •5.1 Описание явления теплового действия электрического тока
- •5.2 Физические величины, описывающие явление теплового действия электрического тока
- •Работа электрического тока
- •Мощность электрического тока
- •Количество теплоты
- •Сила электрического тока
- •Сопротивление.
- •5.3 Закон теплового действия электрического тока
- •5.4 Математическая запись закона теплового действия электрического тока
- •5.5 Применение явления теплового действия электрического тока в электротехнике
- •Задание логически-понятийного характера 1
- •Задание логически-понятийного характера 2
- •Комплексная задача
- •Алгоритм решения задачи
- •Варианты.
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание
- •Т ема 6 Явление электромагнетизма
- •6.1 Описание явления электромагнетизма
- •6.2 Физические величины, описывающие явление электромагнетизма
- •Сила электрического тока
- •Вращающий момент рамки с током
- •Площадь рамки с током
- •Магнитная индукция
- •Магнитный поток однородного магнитного поля
- •Индуктивность катушки
- •6.3 Закон электромагнетизма
- •Математическая запись закона электромагнетизма
- •Применение явления электромагнетизма в технике
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание
- •Тема 7 Явление электромагнитной индукции в движущемся проводнике
- •7.1 Описание явления электромагнитной индукции в движущемся проводнике
- •7.2 Физические величины, описывающие явление электромагнитной индукции в движущемся проводнике
- •Электродвижущая сила индукции
- •Магнитная индукция
- •Линейная скорость движения проводника
- •7.3 Закон электромагнитной индукции в движущемся проводнике
- •7.4 Математическая запись закона электромагнитной индукции в движущемся проводнике
- •7.5 Применение явления электромагнитной индукции в движущемся проводнике Творческое конструкторско-экспериментальное задание
- •Тема 8 Явление электромагнитной индукции в проводящем контуре
- •8.1 Описание явления электромагнитной индукции в проводящем контуре.
- •8.2 Физические величины, описывающие явление электромагнитной индукции в проводящем контуре
- •Электродвижущая сила индукции
- •Магнитная индукция
- •Магнитный поток
- •8.3 Закон электромагнитной индукции.
- •8.4 Математическая запись закона.
- •8. 5 Применение явления электромагнитной индукции в технике.
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание
- •Тема 9 Явление электромагнитной силы
- •9.1 Описание явления электромагнитной силы
- •9.2 Физические величины, описывающие явление электромагнитной силы
- •Сила электрического тока
- •Магнитная индукция
- •Творческое конструкторско-экспериментальное задание
Источники электрического тока
Продолжаем рассматривать явление электрического тока (рис.4.7). Когда свободный электрон достигнет конца проводника с положительными зарядами, он нейтрализует один из них, затем то же самое повторится и с другими электронами, поэтому со временем электрический ток прекратится.
Чтобы непрерывно поддерживать электрический ток в проводнике, необходим источник электрического тока, который будет выполнять следующее. Сторонние силы источника будут переносить на отрицательный полюс электроны, пришедшие к положительно заряженному полюсу. При этом сторонние силы будут преодолевать силы отталкивания между переносимыми электронами и электронами, находящимися на отрицательном полюсе. В результате этого сторонними силами будет выполняться работа, равная произведению сил отталкивания на расстояние переноса электронов.
Сторонние силы могут иметь разное происхождение: механическое, химическое, тепловое, световое. Им соответствуют источники тока: механические генераторы, аккумуляторы, термоэлементы, солнечные батареи.
В любом источнике тока за счёт сил неэлектрического происхождения происходит разделение заряженных частиц (отрицательно заряженные частицы переносятся на отрицательный полюс, а положительно заряженные частицы – на положительный).
Таблица 4.5
№ п/п |
Вопрос, задание |
Номер правильного ответа |
1 |
Что произойдёт на положительном полюсе проводника, если к нему подойдёт электрон? |
|
2 |
Что произойдёт со временем с электрическим током, если все положительные заряды на положительном полюсе полностью нейтрализуются пришедшими электронами? |
|
3 |
Что нужно делать, чтобы электрический ток не прекращался? |
|
4 |
Какую задачу выполняют источники электрического тока? |
|
5 |
Что называется сторонними силами источника? |
|
6 |
Какую природу могут иметь сторонние силы источника? |
|
7 |
Какую работу выполняют сторонние силы источника? |
|
8 |
Какие бывают источники тока? |
|
нечёт. – чёт. = 0.
Таблица 4.5а
Номер правильного ответа |
Правильный ответ |
1 |
Силы, переносящие свободные электроны на отрицательный полюс. |
2 |
Переносят отрицательно заряженные частицы на отрицательный полюс, а положительно заряженные – на положительный. |
3 |
Механическую, химическую, тепловую, световую. |
4 |
Нейтрализуется положительный заряд. |
5 |
По преодолению сил взаимодействия одноимённо заряженных частиц. |
6 |
Механические генераторы, аккумуляторы, термоэлементы, солнечные батареи. |
7 |
Ток прекратится. |
8 |
Переносить отрицательно заряженные частицы на отрицательный полюс, а положительно заряженные – на положительный. |