
- •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
4.3 Закон электрического тока
Вы уже изучили физические величины, характеризующие явление электрического тока: сопротивление проводника электрическому току, силу электрического тока, напряжение на участке цепи.
Немецкий физик Георг Ом установил связь между указанными физическими величинами и сформулировал закон, который в его честь назван законом Ома.
Формулировка закона Ома: сила электрического тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка.
4.4 Математическая запись закона электрического тока.
Математическая запись закона Ома:
,
где I – сила электрического тока, А;
U – напряжение на участке цепи, В;
R – сопротивление участка цепи, Ом.
Пример 4.7 Медный проводник длиной 100 м с площадью поперечного сечения 1,71 мм2 подключен к источнику постоянного тока. На зажимах проводника установилось напряжение 100 В. Определить силу электрического тока в проводнике.
Решение.
1. Составляем условие в технической системе:
l = 100 м
S = 1,71 мм2
= 0,0171 Оммм2/м
U = 100 В
I – ?
2. Силу электрического тока определяем, используя закон Ома:
,
.
Сопротивление проводника находим по расчётной формуле:
,
.
3. Подставляем значения физических величин и находим сопротивление проводника и силу электрического тока:
,
;
,
Таблица 4.13
№ п/п |
Вопрос, задание |
Номер правильного ответа |
1 |
Какими физическими величинами характеризуется явление электрического тока? |
|
2 |
Запишите формулу для расчёта сопротивления проводника электрическому току. |
|
3 |
Сформулируйте закон Ома для однородного участка электрической цепи. |
|
4 |
Выполните математическую запись закона Ома. |
|
5 |
Медный проводник длиной 500 м с площадью поперечного сечения 3,42 мм2 подключен к источнику постоянного тока. На зажимах проводника установилось напряжение 100 В. Определить в амперах силу электрического тока в проводнике. |
|
нечёт. – чёт. = –3.
Таблица 4.13а
Номер правильного ответа |
Правильный ответ |
1 |
40. |
2 |
Сила электрического тока в однородном участке цепи прямо пропорциональна напряжению на этом участке и обратно пропорциональна сопротивлению этого участка. |
3 |
Сопротивлением проводника электрическому току, силой электрического тока, напряжением. |
4 |
. |
5 |
. |