
- •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
Действия электрического тока
С помощью опытов обнаружено целый ряд действий электрического тока.
При прохождении электрического тока по проводнику он нагревается. Объясняется это следующим. При прохождении электрического тока по проводнику направленно движущиеся заряженные частицы сталкиваются с атомами (молекулами) вещества проводника и отдают им часть своей кинетической энергии. В результате атомы (молекулы), получив дополнительную энергию, увеличивают своё тепловое движение. Таким образом, электрический ток производит тепловое действие.
Если рядом с проводником, по которому не протекает электрический ток, положить компас, то стрелка компаса под действием магнитного поля Земли установится в определённом направлении. Если же по проводнику пропускать электрический ток, то стрелка компаса изменит своё направление, это свидетельствует о том, что при прохождении электрического тока по проводнику, вокруг него образуется магнитное поле. Таким образом, электрический ток вызывает появление магнитного поля.
Если проводник с током поместить в магнитное поле, то на него будет действовать механическая сила, то есть будет наблюдаться механическое действие электрического тока.
Если в водный раствор медного купороса (CuSO4) опустить два одинаковых угольных электрода и пропускать через раствор электрический ток, то на одном из электродов через некоторое время появиться заметный слой меди. Таким образом, электрический ток обладает химическим действием.
Если пропускать по проводнику электрический ток большой величины, то он может нагреть проводник до такой степени, что но начнёт излучать лучи света. Таким образом, электрический ток способствует возникновению светового действия.
В электротехнике используются действия электрического тока.
Тепловое действие электрического тока используется в электронагревательных приборах.
Магнитное действие электрического тока используется в электроизмерительных приборах.
Механическое действие тока используется в электрических двигателях.
Химическое действие электрического тока используется в электроустановках получения чистых металлов.
Световое действие электрического тока используется в электроосветительных устройствах.
Таблица 4.7
п/п |
Вопрос, задание |
Номер правильного ответа |
1 |
Какими действиями характеризуется электрический ток? |
|
2 |
В чём суть теплового действия электрического тока? |
|
3 |
В чём суть магнитного действия электрического тока? |
|
4 |
В чём суть механического действия электрического тока? |
|
5 |
В чём суть химического действия электрического тока? |
|
6 |
В чём суть светового действия электрического тока? |
|
7 |
Где в электротехнике используется тепловое действие электрического тока? |
|
8 |
Где в электротехнике используется магнитное действие электрического тока? |
|
9 |
Где в электротехнике используется механическое действие электрического тока? |
|
10 |
Где в электротехнике используется химическое действие электрического тока? |
|
11 |
Где в электротехнике используется световое действие электрического тока? |
|
нечёт. – чёт. = 4.
Таблица 4.7а
Номер правильного ответа |
Правильный ответ |
1 |
В выделении из сложного вещества его составного элемента. |
2 |
В электроизмерительных приборах. |
3 |
В появлении лучей света. |
4 |
В электронагревательных устройствах. |
5 |
Тепловым, магнитным, механическим, химическим, световым. |
6 |
В возникновении магнитного поля. |
7 |
В электроустановках получения чистого металла. |
8 |
В электроосветительных устройствах. |
9 |
В выделении тепла в проводнике. |
10 |
В появлении механической силы. |
11 |
В электродвигателях. |