
- •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
Описание физического явления,
Физические величины, описывающие явление,
Формулировка закона,
Математическая запись закона,
Применение явления и закона в технике.
1.2 Характеристика физической величины
Для чего введена физическая величина (дать пояснение)?
Дать определение физической величины.
Записать определяющую формулу физической величины с расшифровкой ее составляющих и указанием их единиц.
Единица физической величины в системе СИ и технической системе единиц.
Скалярная или векторная эта физическая величина (дать пояснение)?
Пути нахождения значения физической величины.
1.3 Контролирующе-обучающая программа изучения явления механического движения физического тела. Описание явления механического движения
Все, что мы видим вокруг, с течением времени изменяется. Чаще всего мы в жизни наблюдаем изменение положения тела относительно других – едет автомобиль по шоссе, плывут в небе облака, колеблется маятник часов, Луна вращается вокруг Земли и так далее. Взаимные изменения положения тел или их частей в пространстве с течением времени называются механическим движением. Чтобы его установить, необходимо выбрать тело отсчета, относительно которого можно фиксировать положение движущегося тела в любой момент времени. Тело отсчета выбирается произвольно. В приведенных примерах им может быть столб или дерево возле дороги, корпус часов, поверхность Земли и так далее.
Физические величины и понятия, описывающие явление механического движения Система координат
Чтобы описать движение тела, необходимо точно знать его «адрес» или его изменение во времени, то есть уметь определять его положение в пространстве относительно тела отсчета в любой момент времени. Положение тела в пространстве проще всего определить с помощью системы координат. Из курса геометрии известно, что существуют разные системы координат. С их помощью благодаря измерению расстояний или углов можно точно фиксировать «адрес» тела как определенную точку пространства в данной системе координат.
Например, в географии положение тела на земной поверхности задается двумя числами на пересечении меридианы и параллели – географической широтой и долготой. В окружающем пространстве «адрес» тела проще всего можно определить с помощью измерения расстояний х и у, которые называются координатами (рис. 1.1).
Систему координат, как правило, связывают с телом отсчета. Тогда движущееся тело характеризуется изменением положения тела в пространстве относительно тела отсчета, то есть изменением его координат во времени.
Рис. 1.1
Система отсчета
Чтобы установить такое изменение в любой момент времени, с телом отсчета и системой координат необходимо иметь прибор для измерения времени, например часы. Тело отсчета, система координат и часы в совокупности называются системой отсчета.
Достаточно часто в окружающем нас мире кроме движущихся тел мы наблюдаем и недвижущиеся, то есть такие, которые пребывают в состоянии покоя. Однако абсолютно недвижущихся тел не бывает. Состояние покоя и состояние движения тел относительны, поскольку зависят от выбранной системы отсчета. Например, столы в классе неподвижны относительно пола, но они движутся вместе с Землей относительно Солнца. Таким образом, состояние покоя тел является относительным, зависящим от выбранной системы отсчета.