Постоянная и переменная сила тока презентация. Мультимедийная презентация переменный ток

Cлайд 1

Cлайд 2

Cлайд 3

Cлайд 4

Cлайд 5

Cлайд 6

Cлайд 7

Cлайд 8

Cлайд 9

Cлайд 10

Cлайд 11

Cлайд 12

Cлайд 13

Cлайд 14

Презентация составлена учителем физики МКОУ ВСОШ № 2 при ИК с. Чугуевка Мурзагильдиной Людмилой Борисовной 2016г Цели урока: 1. Продолжить формирование представлений о гармонических электромагнитных колебаниях, о вынужденных электромагнитных колебаниях и видах сопротивлений в цепи переменного тока. 2. Развивать познавательные интересы учащихся по данной теме через различные информационные ресурсы: учебник, презентацию, таблицы. 3. Научиться находить полезное и необходимое в изучаемом материале. Актуализация знаний. 1. Какие колебания называются гармоническими? Колебания, происходящие по закону синуса или косинуса. 2 . Дайте определение электромагнитных колебаний. Процессы в электрических цепях, в которых периодически изменяются заряд, сила тока, напряжение и ЭДС. 3. Почему затухают свободные электромагнитные колебания? Свободные электромагнитные колебания затухают из-за сопротивления. 4. Назовите формулу периода электромагнитных колебаний. 5. Назовите систему, в которой происходят электромагнитные колебания. Решение задач на тему «Электромагнитные колебания». 1.Заряд q на пластинах конденсатора колебательного контура изменяется с течением времени в соответствии с уравнением q =5٠10-4cos 103πt. Чему равна амплитуда колебаний заряда, фаза колебания и начальная фаза заряда? Амплитуда - 5٠10- 4 Фаза колебаний заряда-103πt Начальная фаза =0 Решение задач на тему «Электромагнитные колебания». 2.Какой из перечисленных приборов обязательно входит в состав цепи постоянного тока и колебательного контура? Подберите к позиции первого столбца нужную позицию из второго. Запишите в таблицу полученные цифры под соответствующими буквами. А) Цепь постоянного тока 1.Амперметр Б)Колебательный контур 2.Источник тока А 3.Конденсатор 4.Магнит Б Ответ на задачу: А Б 2 3 Изучение новой темы нашего урока « Переменный ток. Сопротивления в цепи переменного тока» Электрический ток, меняющий свою величину и направление с течением времени – называется переменным током. Наша задача – в течение урока проверить: -переменный ток – это вынужденные колебания; - что с течением времени ток меняет свои направления и величину. «Ток бежит по проводам, И не виден никогда. Лампочки он зажигает И приборы оживляет.» Яков Быль «Война токов» В истории был период, который известен под условным названием «война токов». Главными действующими лицами тогда были небезызвестные Никола Тесла и Томас Эдисон. Никола Тесла увидел потенциал и удобство использования переменного тока. А Эдисон настаивал на том, что следует пользоваться постоянным электричеством (точка зрения, которая была тогда общепринятой). Эдисон даже проводил публичные демонстрации, довольно жестокие. Дело в том, что переменный ток, несмотря на свои преимущества, представляет большую опасность для живых существ. Томас Эдисон использовал этот факт, чтобы создать в народе страх и недоверие к идеям Теслы: он прилюдно убивал животных с помощью переменного тока. Один раз даже провели демонстрацию на слоне: пара секунд - и могучее животное упало замертво. Из истории Первым источником электроэнергии уже нашей эры стал электростатический генератор, изобретённый в 1663 г мэром Магдебурга Отто фон Герике. Так что такое переменный ток? Сила тока и напряжение меняются по гармоническому закону, а частота колебаний определяется частотой подключённого в цепь источника тока.(50 Гц) Как создать переменное напряжение и переменный ток? Переменное напряжение и ток в сети создаётся генераторами переменного тока на электростанции. Генератор переменного тока Стандартная частота промышленного тока равна 50 Гц – это значит, что за 1 секунду ток изменяет своё направление 50 раз. Что же происходит в генераторе переменного тока? Мы установили, что 1.Магнитный поток Ф, пронизывающий контур катушки, меняется по величине и по направлению. Ф = В S cos ωt 2. Индуктируемый в катушке ток меняется по величине и направлению. i = Im sin (ωt+φ₀) 3. Колебания напряжения и силы тока отличаются фазой колебания (φ₀). u = Um cos ωt Какую же роль в цепи переменного тока играют сопротивления? В цепь переменного тока можно включить электрические сопротивления – резисторы, индуктивное и ёмкостное сопротивления (колебательный контур). Резисторы обладают сопротивлением R (активное сопротивление), катушка индуктивности c индуктивностью L – X L (индуктивным сопротивлением), а конденсатор с ёмкостью С – X С (ёмкостным сопротивлением). Активное сопротивление в цепи переменного тока. Итак мы выяснили, что сила тока и напряжение в цепи переменного тока с активным сопротивлением колеблются в U одной фазе, а активное сопротивление R= m I m Ёмкость в цепи переменного тока Мы выяснили, что: 1.Постоянный ток через конденсатор на проходит. 2. Конденсатор оказывает переменному току сопротивление. Формула ёмкостного сопротивления Индуктивность в цепи переменного тока Мы выяснили, что: 1. При постоянном токе катушка обладает небольшим активным сопротивлением(т.е. является резистором) и изменение её индуктивности не влияет на её сопротивление. 2. При переменном токе индуктивное сопротивление тем больше, чем больше индуктивность катушки. 3.Индуктивное сопротивление Итак мы знаем, что если цепь переменного тока содержит активное сопротивление R= 1 X C = С и индуктивное сопротивление X = ωL, то L ёмкостное сопротивление мы можем найти полное сопротивление цепи переменного тока Z: , Итог урока: 1.Мы узнали, что такое переменный ток и его характеристики, которые изменяются по гармоническому закону: Ф = BS cos ωt; i= Imsin (ωt+φ₀) ; u = Um cos ωt. 2. Цепь переменного тока может содержать три вида сопротивлений: L 1 R – активное; Х = - ёмкостное; С С Х L = ωL – индуктивное. 3.Мы узнали формулу, по которой вычисляется полное сопротивление в цепи переменного тока: Z = √ R² + (X L- X C)² Закрепление изученной темы урока: 1.Почему не используют для освещения переменный ток с частотой 10 – 15 Гц? Будет мигание лампочек. Глаз частоту 10 Гц воспринимает как мельтешение. 2.В электрическую цепь включена катушка, по которой сначала пропускают постоянный ток, потом – переменный ток того же напряжения. В каком случае катушка нагреется сильнее? В первом. Катушка для переменного тока будет обладать ещё и реактивным сопротивлением. Поэтому во втором случае ток меньше, соответственно и выделение тепла – меньше. 3. Как изменится накал лампы, если конденсатор будет пробит и цепь в этом месте замкнётся? Каждый конденсатор имеет сопротивление, если мы уберём это сопротивление, то накал лампы увеличится. 4.В цепь переменного тока включены резистор с R = 5 Ом, конденсатор с сопротивлением ХC =6 Ом и катушка индуктивности с сопротивлением ХL=18 Ом. Найдите полное сопротивление цепи. Дано: Решение: R=5Ом Z= √R²+(XL -Xc)² ХС=6Ом Z=√25Ом²+(18Ом-6Ом)² ХL=18Ом =√25Ом²+144Ом² ________ =13 Ом. Z-? Выполнение Самостоятельной работы (тест) по теме «Переменный ток». время 5-7 мин. Рефлексия: 1.Сегодня я узнал, что … 2.Меня удивили приведённые факты о … 3.Мне было интересно узнать, что … 4. Мне было трудно понять… 5. Мне понравилось на уроке…

Электрический ток. Данная презентация раскрывает тему «постоянный и переменный электрический ток». Презентация предназначена для учащихся средних общеобразовательных школ. Презентация предназначена для учащихся средних общеобразовательных школ. 1 Основные законы электричества.

9 Если сила тока в цепи с течением времени меняется по величине и по направлению (меняется скорость и направление движения свободных зарядов), то такой электрический ток называют переменным. Переменный электрический ток В России промышленная частота переменного тока 50 Герц (США – 60 Гц) – это значит за одну секунду происходит 50 (60) полных колебаний тока, поэтому мы не замечаем мигания электрических лампочек

По способности проводить электрический ток, вещества делятся на 1. Проводники, в которых имеются свободные заряженные частицы; 2. Непроводники, в которых все заряженные частицы связаны; 3. Полупроводники – вещества, при нагревании или при освещении которых, появляются свободные заряженные частицы. 11

Чтобы возник электрический ток необходимо: 1. Наличие проводника, то есть свободных заряженных частиц (электронов, ионов); 2. Наличие источника тока, внутри которого происходит разделение зарядов и накапливание их на полюсах источника тока; 3. Электрическая цепь должна быть замкнута. 12

Источники тока бывают различные, но во всяком из них происходит разделение положительно заряженных и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах. 13 Аккумуляторы и гальванические элементы. Разделение зарядов происходит за счет химических реакций Термопара – если нагревать место спайки двух различных металлов, то создается электрический ток. Применение в датчиках. Фотоэлементы и солнечные батареи. Разделение зарядов происходит под действием света. Основной элемент полупроводники. Применение в калькуляторах и бытовых приборах, в космических аппаратах.

Источники тока бывают различные, но во всяком из них происходит разделение положительно заряженных и отрицательно заряженных частиц, которые накапливаются на полюсах. 14 Генераторы переменного тока, основная часть электростанций. В проволочной обмотке, намотанной на барабан (якорь), вращающемся в магнитном поле создается переменный электрический ток, который снимают через контактные кольца. Для создания магнитного поля обычно используют электромагнит. В мощных генераторах вращается электромагнит внутри неподвижной катушки. Вращающаяся часть называется ротор, неподвижная – статор. Генераторы постоянного тока. В проволочной обмотке, намотанной на барабан (якорь), вращающемся в магнитном поле создается переменный электрический ток, который снимают через коллекторные щетки. Коллектор представляет собой разрезанное на половинки кольцо. Каждая из половинок кольца присоединена к различным концам витка якоря. При правильной установке щеток, будут снимать ток всегда только одного направления. Генераторы постоянного тока нужны, например, для зарядки аккумулятора.

Электростанции (индукционные) Ветряные электростанции Основной элемент – индукционный генератор переменного тока. Двигатель – ветряная турбина. Катушка соединена с турбиной (колесо с крыльчатками), вращается внутри магнита. Катушка и магниты простираются за плоскость слайда Магнит N турбина S Магнит Ветер Ветер Ветер Примечание: в мощных генераторах вращается электромагнит внутри неподвижной катушки.

Электростанции (индукционные) Гидроэлектростанции Основной элемент – индукционный генератор переменного тока. Двигатель – гидротурбина. Катушка соединена с турбиной (колесо с крыльчатками), вращается внутри магнита. Катушка и магниты простираются за плоскость слайда Магнит N турбина S Магнит Вода Вода Примечание: в мощных генераторах вращается электромагнит внутри неподвижной катушки.

Электростанции (индукционные) Тепловые и атомные электростанции, теплоэлектроцентрали Основной элемент – индукционный генератор переменного тока. Двигатель – паровая турбина. Катушка соединена с турбиной (колесо с крыльчатками), вращается внутри магнита. Катушка и магниты простираются за плоскость слайда Магнит N турбина S Магнит Горячий пар Примечание: в мощных генераторах вращается электромагнит внутри неподвижной катушки.

19 Обозначение - U Обозначение - U Прибор – вольтметр Единица измерения - 1 вольт (V) 1кВ=1000В=10 3 В; 1Мв= В=10 6 В Электрическое напряжение – это отношение работы поля при перемещении заряда к величине переносимого заряда

20 Обозначение - R Прибор – омметр Единица измерения - 1 Ом (Ω) 1кОм=1000 Ом=10 3 Ом; 1МОм= Ом=10 6 Ом Электрическое сопротивление проводника характеризует способность проводника проводить электрический ток. Если сопротивление проводника больше, то проводник хуже проводит ток

21 Удельное сопротивление проводника – сопротивление проводника длиной 1 метр и площадью поперечного сечения 1 мм 2 Единица измерения (Ом*мм 2)/м –это табличное значение. Формула ρ = (R*S)/l Длина проводника в метрах Площадь поперечного сечения проводника в мм 2 Если сечение круг, то S=π*r 2 Формула расчета сопротивления проводника (Ом) Перевод площади см 2 в мм 2 1см=10мм; 1см 2 =(10мм) 2 =100мм 2

Закон Ома для полной цепи Сила тока в цепи прямо пропорциональна электродвижущей силе источника тока и обратно пропорциональна сумме электрических сопротивлений внешнего и внутреннего участков цепи Сила тока (А) ЭДС-электродвижущая сила источника тока (В) Сопротивление нагрузки (Ом) Внутреннее сопротивление источника тока (Ом)

24 Последовательное соединение проводников При последовательном соединении сила тока в любых частях цепи одна и та же I = I 1 = I 2 Общее сопротивление цепи при последовательном соединении равно сумме сопротивлений отдельных проводников R = R 1 + R 2 Полное напряжение в цепи при последовательном соединении, или напряжение на полюсах источника тока, равно сумме напряжений на отдельных участках цепи: U = U 1 + U 2 R1R1 R2R2

25 Параллельное соединение проводников Напряжение на участке цепи и на концах всех параллельно соединенных проводников одно и то же U = U 1 = U 2 Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в отдельных параллельно соединенных проводниках I = I 1 + I 2 R1R1 R2R2

Описание презентации по отдельным слайдам:

1 слайд

Описание слайда:

2 слайд

Описание слайда:

Ответить на вопросы: Что называют электромагнитными колебаниями? В чем различие между свободными и вынужденными электрическими колебаниями? Как связаны амплитуды колебаний заряда и тока при разрядке конденсатора через катушку? По какой формуле определяется собственная циклическая частота свободных электрических колебаний? По какой формуле определяется период свободных электрических колебаний? Как изменится период свободных электрических колебаний в контуре, если емкость конденсатора в нем вдвое увеличить или же вдвое уменьшить? Чему равна энергия контура в произвольный момент времени?

3 слайд

Описание слайда:

Самостоятельная работастр. 633, 636 1.вар№5. Колебательный контур состоит из конденсатора емкостью 10 мкФ и катушки индуктивностью 10 мГн. Найти амплитуду колебаний напряжения, если амплитуда колебаний силы тока 0,1 А. 2.вар.№8. Индуктивность катушки колебательного контура 0,5 мГн. Требуется настроить этот контур на частоту 1МГц. Какова должна быть емкость конденсатора в этом контуре? 3. Общая задача№948 Емкость конденсатора колебательного контура 1 мкФ, индуктивность катушки 0, 04 Гн, амплитуда колебаний напряжения 100В. В данный момент времени напряжение на конденсаторе 80 В. Найти максимальный ток, Полную энергию, энергию электрического поля, энергию магнитного поля. Мгновенное значение силы тока.

4 слайд

Описание слайда:

Переменный электрический ток- незатухающие вынужденные электрические колебания. Электрический ток, изменяющийся во времени, называют переменным. Переменный ток нашел широкое применение: в осветительной сети квартиры, на заводах и фабриках и т. д., Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону. Колебания напряжения можно обнаружить с помощью осциллографа.

5 слайд

Описание слайда:

Частота переменного тока - число колебаний в 1 с В России и других странах стандартная частота промышленного переменного тока равна 50 Гц (в течение 1 секунды ток 50 раз идет в одну сторону и 50 раз в противоположную). В США, Канаде, Японии, частота промышленного переменного тока равна 60 Гц. Переменный ток с частотой 400 Гц применяется в бортовой сети самолётов.

6 слайд

Описание слайда:

Переменное напряжение в гнездах розетки осветительной сети создается генераторами на электростанциях Рамка вращается в магнитном поле. Поскольку магнитный поток, пронизывающий рамку, изменяется с течением времени, то в ней возникает индуцированная переменная ЭДС: , e = – dФ/dt = -B∙S∙(cos ωt) = B∙S∙ω∙sin ωt = = εm∙sin ωt, где εm = B∙S∙ω – амплитуда ЭДС индукции. ω- угловая скорость вращения рамки, играет роль циклической частоты.

7 слайд

Описание слайда:

Напряжение на концах цепи меняется по гармоническому закону, напряженность электрического поля внутри проводников будет также меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля, в свою очередь, вызывают гармонические колебания скорости упорядоченного движения заряженных частиц т.е.гармонические колебания силы тока.

8 слайд

Описание слайда:

Генератор переменного тока -устройство, предназначенное для превращения механической энергии в энергию переменного тока. В основу работы генератора положено явление электромагнитной индукции.

9 слайд

Описание слайда:

Ток в цепи проходит в одном направлении в течение полуоборота рамки, а затем меняет направление на противоположное. Основными частями генератора переменного тока являются: индуктор, якорь, коллектор, статор, ротор.

10 слайд

Описание слайда:

Мы будем изучать в дальнейшем вынужденные электрические колебания, происходящие в цепях под действием напряжения, меняющегося с циклической частотой ω по закону синуса или косинуса: u = Um ∙ sin ωt или u = Um cos ωt Um- амплитуда напряжения, ω циклическая частота напряжения и силы тока в цепи. i= Im∙sin (ωt + φc) сила тока і в любой момент времени. Колебания силы тока не совпадают по фазе с колебаниями напряжения. Im - амплитуда силы тока, φc - разность (сдвиг) фаз между колебаниями силы тока и напряжения.

11 слайд

Описание слайда:

Активное сопротивление. Действующее значение силы тока и напряжения. R называется активным сопротивлением, т.к. при наличии нагрузки, обладающей этим сопротивлением, цепь поглощает энергию, поступающую от генератора. Эта энергия превращается во внутреннюю энергию проводников - они нагреваются. Мгновенное значение силы тока по закону Ома:

12 слайд

Описание слайда:

Действующим (эффективным) значением переменного тока называется сила такого постоянного тока, который, проходя по цепи, выделил бы такое же количество теплоты, что и данный переменный ток. I0,U0, - амплитуда тока и напряжения. Iд.,Uд., - действующее значение тока и напряжения. Средняя мощность переменного тока на участке цепи, содержащем резистор, равна:

13 слайд

Описание слайда:

Резонанс в цепи переменного тока (резонанс напряжений) - явление резкого увеличения амплитуды переменного тока в цепи. Частота, при которой наблюдается резонанс, называется резонансной частотой. Резонансная частота равна частоте свободных колебаний контура.

14 слайд