
- •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
Работа электрического тока
Даём общую характеристику физической величине – работе электрического тока.
Введена для энергетической характеристики электрического тока.
Расчетная формула:
,
где А – работа электрического тока, Дж;
U – электрическое напряжение, В;
q – заряд, Кл.
Буквенное обозначение – А.
Единица – Дж (джоуль).
Величина – скалярная.
Определяется – расчётом.
Мощность электрического тока
Даём общую характеристику физической величине – мощности электрического тока.
Введена для энергетической характеристики электрического тока.
Определение: мощность – это физическая величина численно равная работе электрического тока, выполненной за единицу времени.
Определяющая формула:
,
где А – работа электрического тока, Дж;
t – время выполнения работы, с.
Буквенное обозначение – Р.
Единица – Вт (ватт).
Величина – скалярная.
Определяется – расчётом или с помощью ваттметра.
Количество теплоты
Даём общую характеристику физической величине – количеству теплоты.
Введена для характеристики теплового состояния тела.
Буквенное обозначение – Q.
Единица – Дж (джоуль).
Величина – скалярная.
Определяется – расчётом.
Сила электрического тока
Даём общую характеристику физической величине – силе электрического тока.
Введена для количественной характеристики явления электрического тока.
Определение: сила электрического тока – это физическая величина, численно равная количеству заряда, проходящего через поперечное сечение проводника в единицу времени.
Определяющая формула:
,
где I – сила тока, А;
q– заряд, проходящий через поперечное сечение проводника, Кл;
t– время протекания электрического тока, с.
Буквенное обозначение – І.
Единица – А (ампер).
Величина – скалярная.
Определяется – расчётом или измерением с помощью амперметра.
Сопротивление.
Даём общую характеристику физической величине – сопротивлению.
Введена для характеристики проводника электрического тока.
Расчетная формула:
,
где R– сопротивление проводника электрическому току, Ом;
– удельное сопротивление проводника, Оммм2/м (Омм);
l– длина проводника, м;
S– площадь поперечного сечения проводника, мм2 (м).
Буквенное обозначение – R.
Единица – Ом (ом).
Величина – скалярная.
Определяется – расчётом или измерением с помощью омметра.
Время.
Даём общую характеристику физической величине – времени.
Введена для энергетической характеристики электрического тока.
Буквенное обозначение – t.
Единица – с (секунда).
Величина – скалярная.
Определяется – расчётом или с помощью хронометра.
Таблица 5.1
№ п/п |
Вопрос, задание |
Номер правильного ответа |
1 |
Как выполняется работа электрическим током? |
|
2 |
Дайте определение напряжения. |
|
3 |
Запишите определяющую формулу напряжения. |
|
4 |
Запишите выражение работы из определяющей формулы напряжения. |
|
5 |
Дайте определение силы электрического тока. |
|
6 |
Запишите определяющую формулу силы электрического тока. |
|
7 |
Найдите выражение заряда из определяющей формулы силы электрического тока. |
|
8 |
Запишите выражение работы электрического тока. |
|
9 |
Какая единица работы электрического тока. |
|
10 |
Чем измеряется сила электрического тока. |
|
11 |
Дайте определение мощности электрического тока. |
|
12 |
Запишите определяющую формулу мощности электрического тока. |
|
13 |
Какая единица мощности электрического тока? |
|
14 |
Чем измеряется мощность электрического тока? |
|
15 |
Запишите расчётную формулу мощности электрического тока. |
|
16 |
Медный проводник длиной 500 м и площадью поперечного сечения 1,71 мм2 подключен к источнику постоянного тока напряжением 50 В. Определить сопротивление проводника в омах. |
|
17 |
Для предыдущей задачи определить силу электрического тока в проводнике в амперах. |
|
18 |
Для предыдущей задачи определить работу, которую выполняет электрический ток за 1000 с в джоулях. |
|
19 |
Для предыдущей задачи определить мощность электрического тока в ваттах. |
|
нечёт. – чёт. = –10.
Таблица 5.1а
Номер правильного ответа |
Правильный ответ |
1 |
Амперметром. |
2 |
Физическая величина, численно равная отношению количества зарядов, проходящих через поперечное сечение проводника, ко времени протекания тока. |
3 |
|
4 |
Путём столкновения направленно движущихся свободных электронов с атомами (молекулами) вещества проводника. |
5 |
Джоуль. |
6 |
Физическая величина, численно равная отношению работы, которую совершают сторонние силы источника тока по перенесению зарядов против сил электрического поля, к величине этих зарядов. |
7 |
|
8 |
|
9 |
|
10 |
|
11 |
Ваттметром. |
12 |
5. |
13 |
500000. |
14 |
10. |
15 |
|
16 |
500. |
17 |
Ватт. |
18 |
|
19 |
Количество работы, выполненной за единицу времени. |