Ilista ang mga kondisyon na kinakailangan para sa paglitaw ng electric current. Kuryente. Mga kondisyon na kinakailangan para sa paglitaw ng electric current. Ang singil ng kuryente ay gumagalaw

Kuryente. Batas ni Ohm

Kung ang isang insulated conductor ay inilagay sa isang electric field, pagkatapos ay ang mga libreng singil q isang puwersa ang kikilos sa konduktor. Bilang resulta, ang isang panandaliang paggalaw ng mga libreng singil ay nangyayari sa konduktor. Ang prosesong ito ay magtatapos kapag ang sariling electric field ng mga singil na nagmumula sa ibabaw ng konduktor ay ganap na nagbabayad para sa panlabas na field. Ang magreresultang electrostatic field sa loob ng conductor ay magiging zero (tingnan ang § 1.5).

Gayunpaman, sa mga konduktor, sa ilalim ng ilang partikular na kundisyon, maaaring mangyari ang tuluy-tuloy na naka-order na paggalaw ng mga free electric charge carrier. Ang kilusang ito ay tinatawag na electric shock . Para sa direksyon agos ng kuryente tinatanggap ang direksyon ng paggalaw ng mga positibong libreng singil. Para sa isang electric current na umiral sa isang conductor, isang electric field ay dapat na nilikha sa loob nito.

Ang isang quantitative measure ng electric current ay kasalukuyang lakas ako – scalar pisikal na bilang, katumbas ng ratio ng singil Δ q, inilipat sa pamamagitan ng cross section ng conductor (Larawan 1.8.1) sa pagitan ng oras Δ t, hanggang sa pagitan ng oras na ito:

Sa International System of Units (SI) ang kasalukuyang sinusukat sa amperes (A). Ang kasalukuyang yunit ng 1 A ay itinatag ng magnetic interaction ng dalawang parallel conductor na may kasalukuyang (tingnan ang § 1.16).

Ang direktang kuryente ay maaari lamang gawin sa saradong circuit , kung saan ang mga carrier ng libreng bayad ay umiikot sa mga saradong trajectory. Electric field sa iba't ibang puntos ang gayong kadena ay pare-pareho sa paglipas ng panahon. Dahil dito, ang electric field sa isang direktang kasalukuyang circuit ay may katangian ng isang frozen electrostatic field. Ngunit kapag ang isang electric charge ay gumagalaw sa isang electrostatic field kasama ang isang closed path, ang gawaing ginagawa ng electric forces ay zero (tingnan ang § 1.4). Samakatuwid, para sa pagkakaroon ng direktang kasalukuyang, kinakailangan na magkaroon ng isang aparato sa de-koryenteng circuit na may kakayahang lumikha at mapanatili ang mga potensyal na pagkakaiba sa mga seksyon ng circuit dahil sa gawain ng mga puwersa. di-electrostatic na pinagmulan. Ang ganitong mga aparato ay tinatawag Mga mapagkukunan ng DC . Ang mga puwersa ng hindi electrostatic na pinagmulan na kumikilos sa mga carrier ng libreng bayad mula sa kasalukuyang mga mapagkukunan ay tinatawag pwersa sa labas .

Ang likas na katangian ng mga panlabas na puwersa ay maaaring magkakaiba. Sa mga galvanic cell o mga baterya ay bumangon sila bilang isang resulta ng mga proseso ng electrochemical; sa mga direktang kasalukuyang generator, ang mga panlabas na puwersa ay lumitaw kapag ang mga konduktor ay gumagalaw sa isang magnetic field. Ang kasalukuyang pinagmumulan sa electrical circuit ay gumaganap ng parehong papel bilang ang pump, na kung saan ay kinakailangan upang pump fluid sa isang closed hydraulic system. Sa ilalim ng impluwensya ng mga panlabas na puwersa, ang mga singil ng kuryente ay gumagalaw sa loob ng kasalukuyang pinagmumulan laban sa electrostatic field forces, dahil sa kung saan ang isang pare-parehong electric current ay maaaring mapanatili sa isang closed circuit.

Kapag ang mga singil ng kuryente ay gumagalaw sa isang direktang kasalukuyang circuit, ang mga panlabas na puwersa na kumikilos sa loob ng kasalukuyang mga pinagmumulan ay gumaganap ng trabaho.

Ang pisikal na dami ay katumbas ng ratio ng trabaho A st panlabas na pwersa kapag gumagalaw ng isang singil q mula sa negatibong poste ng kasalukuyang pinagmumulan hanggang sa positibong poste hanggang sa magnitude ng singil na ito ay tinatawag electromotive na puwersa ng pinagmulan(EMF):

Kaya, ang EMF ay tinutukoy ng gawaing ginawa ng mga panlabas na puwersa kapag gumagalaw ng isang positibong singil. Ang puwersa ng electromotive, tulad ng potensyal na pagkakaiba, ay sinusukat sa volts (V).

Kapag ang isang positibong singil ay gumagalaw sa isang saradong direktang kasalukuyang circuit, ang gawaing ginawa ng mga panlabas na puwersa ay katumbas ng kabuuan ng emf na kumikilos sa circuit na ito, at ang gawaing ginawa ng electrostatic field ay zero.

Ang isang DC circuit ay maaaring nahahati sa magkakahiwalay na mga seksyon. Tinatawag ang mga lugar kung saan walang kumikilos na panlabas na pwersa (i.e. mga lugar na hindi naglalaman ng kasalukuyang mga mapagkukunan). homogenous . Ang mga lugar na naglalaman ng kasalukuyang mga mapagkukunan ay tinatawag magkakaiba .

Kapag ang isang positibong singil ay gumagalaw sa isang tiyak na seksyon ng circuit, ang trabaho ay ginagawa ng parehong electrostatic (Coulomb) at panlabas na pwersa. Ang gawain ng mga puwersang electrostatic ay katumbas ng potensyal na pagkakaiba Δφ 12 = φ 1 – φ 2 sa pagitan ng inisyal (1) at huling (2) na mga punto ng hindi magkakatulad na seksyon. Ang gawain ng mga panlabas na puwersa ay katumbas, sa pamamagitan ng kahulugan, sa electromotive force 12 na kumikilos sa isang partikular na lugar. Samakatuwid ang kabuuang gawain ay katumbas ng

Ang German physicist G. Ohm sa 1826 experimentally itinatag na ang kasalukuyang lakas ako, na dumadaloy sa isang homogenous na metal conductor (i.e., isang conductor kung saan walang mga panlabas na puwersa ang kumikilos), ay proporsyonal sa boltahe U sa dulo ng konduktor:

saan R= const.

Sukat R karaniwang tinatawag paglaban sa kuryente . Ang isang conductor na may electrical resistance ay tinatawag risistor . Ang ratio na ito ay nagpapahayag Batas ng Ohm para sa isang homogenous na seksyon ng isang chain: Ang kasalukuyang sa isang konduktor ay direktang proporsyonal sa inilapat na boltahe at inversely proporsyonal sa paglaban ng konduktor.

Ang SI unit ng electrical resistance ng conductors ay ohm (Ohm). Ang isang paglaban ng 1 ohm ay may isang seksyon ng circuit kung saan ang isang kasalukuyang ng 1 A ay nangyayari sa isang boltahe ng 1 V.

Ang mga konduktor na sumusunod sa batas ng Ohm ay tinatawag linear . Graphical dependence ng kasalukuyang lakas ako mula sa boltahe U(ang mga ganitong graph ay tinatawag na mga katangian ng volt-ampere , dinaglat bilang CVC) ay inilalarawan ng isang tuwid na linya na dumadaan sa pinagmulan ng mga coordinate. Dapat pansinin na maraming mga materyales at aparato na hindi sumusunod sa batas ng Ohm, halimbawa, isang semiconductor diode o isang lampara ng gas-discharge. Kahit na may mga metal conductor, sa sapat na mataas na alon, ang isang paglihis mula sa linear na batas ng Ohm ay sinusunod, dahil ang mga de-koryenteng paglaban ng mga metal conductor ay tumataas sa pagtaas ng temperatura.

Para sa isang seksyon ng isang circuit na naglalaman ng isang emf, ang batas ng Ohm ay nakasulat bilang sumusunod na anyo:

Ayon sa batas ni Ohm

Ang pagdaragdag ng parehong pagkakapantay-pantay, nakukuha natin:

ako (R + r) = Δφ CD + Δφ ab + .

Ngunit Δφ CD = Δφ ba = – Δφ ab. kaya lang

Ipapahayag ng formula na ito Batas ng Ohm para sa isang kumpletong circuit : ang kasalukuyang lakas sa isang kumpletong circuit ay katumbas ng electromotive force ng source na hinati sa kabuuan ng mga resistances ng homogenous at inhomogeneous na mga seksyon ng circuit.

Paglaban r heterogenous na lugar sa Fig. 1.8.2 ay maaaring isipin bilang panloob na pagtutol ng kasalukuyang pinagmulan . Sa kasong ito, ang lugar ( ab) sa Fig. 1.8.2 ay ang panloob na bahagi ng pinagmulan. Kung puntos a At b maikli sa isang konduktor na ang resistensya ay maliit kumpara sa panloob na pagtutol ng pinagmulan ( R << r), pagkatapos ay dadaloy ang kadena kasalukuyang short circuit

Maikling circuit kasalukuyang - ang pinakamataas na kasalukuyang na maaaring makuha mula sa isang ibinigay na pinagmulan na may electromotive force at panloob na pagtutol r. Para sa mga mapagkukunan na may mababang panloob na resistensya, ang kasalukuyang short circuit ay maaaring maging napakataas at maging sanhi ng pagkasira ng electrical circuit o pinagmulan. Halimbawa, ang mga lead-acid na baterya na ginagamit sa mga sasakyan ay maaaring magkaroon ng mga short-circuit na alon na ilang daang amperes. Ang mga short circuit sa mga network ng ilaw na pinapagana mula sa mga substation (libo-libong amperes) ay lalong mapanganib. Upang maiwasan ang mga mapanirang epekto ng naturang malalaking alon, ang mga piyus o mga espesyal na circuit breaker ay kasama sa circuit.

Sa ilang mga kaso, upang maiwasan ang mga mapanganib na halaga ng kasalukuyang short circuit, ang ilang panlabas na pagtutol ay konektado sa serye sa pinagmulan. Tapos paglaban r ay katumbas ng kabuuan ng panloob na pagtutol ng pinagmulan at ang panlabas na pagtutol, at sa panahon ng isang maikling circuit ang kasalukuyang lakas ay hindi magiging labis na malaki.

Kung ang panlabas na circuit ay bukas, pagkatapos ay Δφ ba = – Δφ ab= , ibig sabihin, ang potensyal na pagkakaiba sa mga pole ng isang bukas na baterya ay katumbas ng emf nito.

Kung ang panlabas na load resistance R naka-on at kasalukuyang dumadaloy sa baterya ako, ang potensyal na pagkakaiba sa mga pole nito ay nagiging pantay

Δφ ba = – Sinabi ni Ir.

Sa Fig. Ang 1.8.3 ay nagpapakita ng isang eskematiko na representasyon ng isang direktang kasalukuyang pinagmumulan na may pantay na emf at panloob na pagtutol r sa tatlong mga mode: "idling", pagpapatakbo ng pag-load at short circuit mode (short circuit). Ang lakas ng patlang ng kuryente sa loob ng baterya at ang mga puwersang kumikilos sa mga positibong singil ay ipinahiwatig: – puwersa ng kuryente at – puwersang panlabas. Sa short circuit mode, nawawala ang electric field sa loob ng baterya.

Upang sukatin ang mga boltahe at alon sa mga de-koryenteng circuit ng DC, ginagamit ang mga espesyal na instrumento - mga voltmeter At ammeters.

Voltmeter dinisenyo upang sukatin ang potensyal na pagkakaiba na inilapat sa mga terminal nito. Kumokonekta siya parallel ang seksyon ng circuit kung saan sinusukat ang potensyal na pagkakaiba. Ang anumang voltmeter ay may ilang panloob na pagtutol R B. Upang ang voltmeter ay hindi magpakilala ng isang kapansin-pansin na muling pamamahagi ng mga alon kapag nakakonekta sa circuit na sinusukat, ang panloob na paglaban nito ay dapat na malaki kumpara sa paglaban ng seksyon ng circuit kung saan ito konektado. Para sa circuit na ipinapakita sa Fig. 1.8.4, ang kundisyong ito ay nakasulat bilang:

R B >> R 1 .

Ang kondisyong ito ay nangangahulugan na ang kasalukuyang ako B = Δφ CD / R B ang dumadaloy sa voltmeter ay mas mababa kaysa sa kasalukuyang ako = Δφ CD / R 1, na dumadaloy sa nasubok na seksyon ng circuit.

Dahil walang mga panlabas na puwersa na kumikilos sa loob ng voltmeter, ang potensyal na pagkakaiba sa mga terminal nito ay tumutugma, sa pamamagitan ng kahulugan, sa boltahe. Samakatuwid, maaari nating sabihin na ang isang voltmeter ay sumusukat sa boltahe.

Ammeter dinisenyo upang sukatin ang kasalukuyang sa isang circuit. Ang ammeter ay konektado sa serye sa isang bukas na circuit upang ang buong sinusukat na kasalukuyang ay dumaan dito. Ang ammeter ay mayroon ding ilang panloob na pagtutol R A. Hindi tulad ng isang voltmeter, ang panloob na paglaban ng isang ammeter ay dapat na medyo maliit kumpara sa kabuuang paglaban ng buong circuit. Para sa circuit sa Fig. 1.8.4 Ang paglaban ng ammeter ay dapat matugunan ang kondisyon

Mga kondisyon para sa pagkakaroon ng direktang electric current.

Para sa pagkakaroon ng isang palaging electric current, ang pagkakaroon ng mga libreng sisingilin na mga particle at ang pagkakaroon ng isang kasalukuyang mapagkukunan ay kinakailangan. kung saan ang anumang uri ng enerhiya ay na-convert sa enerhiya ng isang electric field.

Kasalukuyang pinagmulan- isang aparato kung saan ang anumang uri ng enerhiya ay na-convert sa enerhiya ng isang electric field. Sa kasalukuyang pinagmulan, kumikilos ang mga panlabas na puwersa sa mga sisingilin na particle sa isang closed circuit. Ang mga dahilan para sa paglitaw ng mga panlabas na puwersa sa iba't ibang kasalukuyang mga mapagkukunan ay iba. Halimbawa, sa mga baterya at galvanic na mga cell, ang mga panlabas na puwersa ay lumitaw dahil sa daloy ng mga reaksiyong kemikal, sa mga generator ng power plant sila ay bumangon kapag ang isang konduktor ay gumagalaw sa isang magnetic field, sa mga photocell - kapag ang liwanag ay kumikilos sa mga electron sa mga metal at semiconductors.

Electromotive force ng kasalukuyang pinagmulanay ang ratio ng gawain ng mga panlabas na puwersa sa dami ng positibong singil na inilipat mula sa negatibong poste ng kasalukuyang pinagmumulan hanggang sa positibo.

Pangunahing konsepto.

Kasalukuyang lakas- isang scalar na pisikal na dami na katumbas ng ratio ng singil na dumadaan sa konduktor sa oras kung kailan lumipas ang singil na ito.

saan ako - kasalukuyang lakas,q - halaga ng singil (halaga ng kuryente),t - singilin ang oras ng pagbibiyahe.

Kasalukuyang Densidad- pisikal na dami ng vector na katumbas ng ratio ng kasalukuyang lakas sa cross-sectional area ng konduktor.

saan j -kasalukuyang density, S - cross-sectional area ng konduktor.

Ang direksyon ng kasalukuyang density vector ay tumutugma sa direksyon ng paggalaw ng mga particle na may positibong charge.

Boltahe - isang scalar na pisikal na dami na katumbas ng ratio ng kabuuang gawain ng Coulomb at mga panlabas na puwersa kapag inililipat ang isang positibong singil sa isang lugar sa halaga ng singil na ito.

saanA - kumpletong gawain ng panlabas at mga puwersa ng Coulomb,q - singil ng kuryente.

Elektrisidad na paglaban- isang pisikal na dami na nagpapakilala sa mga katangiang elektrikal ng isang seksyon ng isang circuit.

saan ρ - tiyak na pagtutol ng konduktor,l - haba ng seksyon ng konduktor,S - cross-sectional area ng konduktor.

Konduktibidadtinatawag na reciprocal of resistance

saanG - kondaktibiti.

Una, sagutin natin ang tanong kung ano ang electric current. Ang isang simpleng baterya na nakatayo sa isang mesa ay hindi gumagawa ng kasalukuyang kasalukuyang sa sarili nitong. At ang isang flashlight na nakahiga sa mesa ay hindi lilikha ng isang kasalukuyang sa pamamagitan ng mga LED nito nang ganoon, nang walang dahilan. Para lumitaw ang kasalukuyang, may dapat dumaloy sa isang lugar, o kahit man lang ay magsimulang gumalaw, at para mangyari ito, dapat sarado ang circuit ng mga LED ng flashlight at ang baterya. Hindi para sa wala, noong unang panahon ang electric current ay inihambing sa paggalaw ng ilang sisingilin na likido.

Sa katunayan, alam na natin ngayon na ang electric current ay ang nakadirekta na paggalaw ng mga sisingilin na particle, at na ang isang mas malapit na analogue sa katotohanan ay isang sisingilin na gas - isang gas ng mga sisingilin na particle na gumagalaw sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field. Ngunit una sa lahat.

Ang electric current ay ang direktang paggalaw ng mga sisingilin na particle

Kaya, ang electric current ay ang paggalaw ng mga sisingilin na particle, ngunit kahit na ang magulong paggalaw ng mga sisingilin na particle ay paggalaw din, ngunit hindi pa ito kasalukuyang. Gayundin, ang mga molekula ng isang likido, na palaging nasa thermal motion, ay hindi lumilikha ng isang daloy, dahil ang kabuuang paggalaw ng buong dami ng isang likido sa pamamahinga ay eksaktong zero.

Upang maganap ang daloy ng likido, dapat maganap ang kabuuang paggalaw, iyon ay, ang kabuuang paggalaw ng mga molekulang likido ay dapat na idirekta. Kaya't ang magulong paggalaw ng mga molekula ay magsasama sa itinuro na paggalaw ng buong volume, at isang daloy ng buong dami ng likido ay babangon.

Ang sitwasyon ay katulad ng electric current - ang nakadirekta na paggalaw ng mga electrically charged na particle ay electric current. Ang bilis ng thermal na paggalaw ng mga sisingilin na particle, halimbawa sa metal, ay sinusukat sa daan-daang metro bawat segundo, ngunit sa panahon ng nakadirekta na paggalaw, kapag ang isang tiyak na kasalukuyang naka-install sa konduktor, ang bilis ng pangkalahatang paggalaw ng mga particle ay sinusukat sa mga fraction. at mga yunit ng milimetro bawat segundo.

Kaya, kung ang isang direktang kasalukuyang ng 10 A ay dumadaloy sa isang metal conductor na may cross-section na 1 sq. mm, kung gayon ang average na bilis ng iniutos na paggalaw ng mga electron ay mula 0.6 hanggang 6 na milimetro bawat segundo. Ito ay magiging isang electric current. At ang mabagal na paggalaw ng mga electron na ito ay sapat na para sa isang konduktor, halimbawa na gawa sa nichrome, upang magpainit nang maayos, sumunod.

Ang bilis ng mga particle ay hindi ang bilis ng pagpapalaganap ng electric field!

Tandaan na ang kasalukuyang nagsisimula sa konduktor halos kaagad sa buong volume, iyon ay, ang "kilusan" na ito ay kumakalat sa pamamagitan ng konduktor sa bilis ng liwanag, ngunit ang paggalaw ng mga sisingilin na mga particle mismo ay 100 bilyong beses na mas mabagal. Maaari mong isaalang-alang ang pagkakatulad ng isang tubo kung saan dumadaloy ang likido.

1. Ang mga naka-charge na particle ay kinakailangan para sa pagkakaroon ng electric current

Ang mga electron sa mga metal at sa vacuum, ang mga ion sa mga solusyon sa electrolyte ay nagsisilbing mga tagadala ng singil at tinitiyak ang pagkakaroon ng kasalukuyang sa iba't ibang mga sangkap. Sa mga metal, ang mga electron ay napaka-mobile, ang ilan sa kanila ay maaaring malayang lumipat mula sa atom patungo sa atom, tulad ng isang gas na pumupuno sa espasyo sa pagitan ng mga node. kristal na sala-sala.

Sa mga vacuum tubes, ang mga electron ay umalis sa katod sa proseso ng thermionic emission, nagmamadali sa ilalim ng impluwensya ng isang electric field sa anode. Sa mga electrolyte, ang mga molekula ay nahihiwa-hiwalay sa tubig sa mga bahaging positibo at negatibong sisingilin, at nagiging mga ion - mga carrier ng libreng bayad sa mga electrolyte. Iyon ay, saanman maaaring umiral ang isang electric current, may mga libreng carrier na may kakayahang gumalaw. Ito ang unang kondisyon para sa pagkakaroon ng electric current - pagkakaroon ng mga carrier ng libreng bayad.

2. Ang pangalawang kondisyon para sa pagkakaroon ng electric current ay ang mga panlabas na puwersa ay dapat kumilos sa singil

Kung titingnan mo ngayon ang isang konduktor, sabihin nating ito ay isang tansong kawad, maaari mong itanong ang tanong: ano ang kailangan para sa isang electric current na lumabas dito? May mga sisingilin na particle, mga electron, at sila ay malayang nakakagalaw.

Ano ang magpapagalaw sa kanila? Ito ay kilala na ang isang electrically charged particle ay nakikipag-ugnayan sa isang electric field. Samakatuwid, kinakailangan upang lumikha ng isang electric field sa konduktor, kung gayon ang isang potensyal ay lilitaw sa bawat punto ng konduktor, magkakaroon ng potensyal na pagkakaiba sa pagitan ng mga dulo ng konduktor, at ang mga electron ay lilipat sa direksyon ng patlang. - sa direksyon mula sa "-" hanggang sa "+", iyon ay, sa kabaligtaran na direksyon ng electric field strength vector. Ang electric field ay magpapabilis sa mga electron, na nagpapataas ng kanilang (kinetic at magnetic) na enerhiya.

Bilang resulta, kung isasaalang-alang lamang natin ang isang electric field na inilapat sa labas sa isang konduktor (inilagay namin ang konduktor sa isang electric field kasama ang mga linya ng puwersa), kung gayon ang mga electron ay magsisimulang mag-ipon sa isang dulo ng kawad, at ang isang negatibong singil ay bumangon sa dulong ito, at dahil ang mga electron ay lumipat mula sa kabilang dulo ng wire, magkakaroon ito ng positibong singil.

Bilang isang resulta, ang electric field ng isang konduktor na sinisingil ng isang panlabas na inilapat na electric field ay magiging sa isang direksyon upang pahinain ang panlabas na electric field sa pamamagitan ng pagkilos nito.

Ang proseso ng muling pamamahagi ng singil ay magaganap halos kaagad, at sa pagkumpleto, ang kasalukuyang sa konduktor ay titigil. Ang magreresultang electric field sa loob ng conductor ay magiging zero, at ang intensity sa mga gilid ay magiging pantay sa magnitude, ngunit kabaligtaran ng direksyon sa electric field na inilapat sa labas.

Kung ang electric field sa isang konduktor ay nilikha ng isang direktang kasalukuyang mapagkukunan, halimbawa isang baterya, kung gayon ang isang mapagkukunan ay magiging isang mapagkukunan ng mga panlabas na puwersa para sa konduktor, iyon ay, isang mapagkukunan na lilikha ng isang palaging EMF sa konduktor at ay magpapanatili ng potensyal na pagkakaiba. Malinaw, upang ang kasalukuyang ay mapanatili ng isang mapagkukunan ng mga panlabas na puwersa, ang circuit ay dapat na sarado.

Para sa paglitaw at pagkakaroon ng isang patuloy na electric current sa isang sangkap, kinakailangan, una, ang pagkakaroon ng mga libreng sisingilin na mga particle. Kung ang mga positibo at negatibong singil ay nakagapos sa isa't isa sa mga atomo o molekula, ang kanilang paggalaw ay hindi magbubunga ng isang electric current.

Ngunit ang pagkakaroon ng mga libreng singil ay hindi pa sapat para sa henerasyon ng kasalukuyang. Upang lumikha at mapanatili ang iniutos na paggalaw ng mga sisingilin na mga particle, kinakailangan, pangalawa, upang kumilos sa kanila sa isang tiyak na direksyon. Kung ang puwersang ito ay tumigil sa pagkilos, pagkatapos ay ang iniutos na paggalaw ng mga sisingilin na mga particle ay titigil dahil sa paglaban na ibinigay sa kanilang paggalaw ng mga ions ng kristal na sala-sala ng mga metal o neutral na mga molekula ng electrolytes.

Ang mga naka-charge na particle, tulad ng alam natin, ay apektado ng isang electric field na may puwersa. Karaniwan, ang electric field sa loob ng konduktor ang nagsisilbing sanhi na nagdudulot at nagpapanatili ng maayos na paggalaw ng mga naka-charge na particle. Sa static na kaso lamang, kapag ang mga singil ay nakapahinga, ang electric field sa loob ng konduktor ay zero.

Kung mayroong isang electric field sa loob ng konduktor, pagkatapos ay sa pagitan ng mga dulo ng konduktor, alinsunod sa formula (8.28), mayroong isang potensyal na pagkakaiba. Kapag ang potensyal na pagkakaiba na ito ay hindi nagbabago sa paglipas ng panahon, ang isang pare-parehong kasalukuyang ay itinatag sa konduktor. Sa kahabaan ng konduktor, bumababa ang potensyal mula sa pinakamataas na halaga sa isang dulo ng konduktor hanggang sa pinakamababang halaga sa kabilang dulo. Ang pagbaba sa potensyal na ito ay maaaring makita sa pamamagitan ng simpleng eksperimento.

Bilang gabay, kumuha ng hindi masyadong tuyo na kahoy na patpat at isabit ito nang pahalang. (Ang nasabing stick, bagaman mahina, ay nagsasagawa pa rin ng kasalukuyang.) Hayaang ang pinagmumulan ng boltahe ay isang electrostatic machine. Upang maitala ang potensyal ng iba't ibang mga seksyon ng konduktor na may kaugnayan sa lupa, magagawa mo

gumamit ng mga piraso ng metal foil na nakakabit sa isang stick. Ikinonekta namin ang isang poste ng makina sa lupa, at ang pangalawa sa isang dulo ng konduktor (stick). Hindi isasara ang kadena. Kapag pinaikot namin ang hawakan ng makina, makikita namin na ang lahat ng mga dahon ay pinalihis sa parehong anggulo (Larawan 146). Nangangahulugan ito na ang potensyal ng lahat ng mga punto ng konduktor na may kaugnayan sa lupa ay pareho. Ganito dapat kung balanse ang singil sa konduktor. Kung ang kabilang dulo ng stick ay grounded na ngayon, pagkatapos ay kapag ang hawakan ng makina ay pinaikot, ang larawan ay magbabago. (Dahil ang lupa ay isang konduktor, ang pag-ground ng konduktor ay ginagawang sarado ang circuit.) Sa grounded na dulo, ang mga dahon ay hindi maghihiwalay sa lahat: ang potensyal ng dulong ito ng konduktor ay halos katumbas ng potensyal ng lupa (ang maliit ang potensyal na pagbagsak sa isang metal wire). Ang pinakamataas na anggulo ng divergence ng mga dahon ay nasa dulo ng konduktor na konektado sa makina (Larawan 147). Ang pagbaba sa anggulo ng divergence ng mga dahon habang lumalayo sila sa makina ay nagpapahiwatig ng pagbaba ng potensyal sa kahabaan ng konduktor.

Mga Seksyon: Physics

Mga layunin ng aralin.

Pang-edukasyon:

pagbuo ng kaalaman ng mga mag-aaral tungkol sa mga kondisyon para sa paglitaw at pagkakaroon ng electric current.

Pag-unlad:

pag-unlad lohikal na pag-iisip, atensyon, kasanayan sa paggamit ng nakuhang kaalaman sa pagsasanay.

Pang-edukasyon:

paglikha ng mga kondisyon para sa pagpapakita ng kalayaan, pagkaasikaso at pagpapahalaga sa sarili.

Kagamitan.

1. Galvanic cells, baterya, generator, compass.
2. Mga card (nakalakip).
3. Demonstration material (mga larawan ng mga natitirang physicist na si Ampere, Volta; mga poster na "Electricity", "Electric Charges").

Mga Demo:

1. Ang epekto ng electric current sa isang conductor sa isang magnetic needle.
2. Kasalukuyang pinagmumulan: galvanic cells, baterya, generator.

Lesson Plan

1. Organisasyon sandali.

2. Panimulang talumpati ng guro.

3. Paghahanda para sa pang-unawa ng bagong materyal.

4. Pag-aaral ng bagong materyal.

a) kasalukuyang mga mapagkukunan;

b) ang pagkilos ng electric current;

c) pisikal na operetta "Queen Electricity";

d) pagpuno sa talahanayan na "Electric current";

e) mga hakbang sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga electrical appliances.

5. Pagbubuod ng aralin.

6. Pagninilay.

7. Takdang-Aralin:

a) Batay sa kaalaman na nakuha sa mga aralin sa kaligtasan sa buhay, mga espesyal na teknolohiya, maghanda at isulat sa iyong kuwaderno ang isang memo na "Mga hakbang sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga de-koryenteng kasangkapan"

b) Indibidwal na gawain: Maghanda ng ulat tungkol sa paggamit ng kasalukuyang pinagkukunan sa pang-araw-araw na buhay at teknolohiya.

Buod ng aralin

1. Pansamahang sandali

Pansinin ang presensya ng mga mag-aaral, pangalanan ang paksa ng aralin, ang layunin.

2. Panimulang talumpati ng guro

Pamilyar na tayo sa mga salitang kuryente at agos ng kuryente mula pagkabata. Ginagamit ang electric current sa ating mga tahanan, sa transportasyon, sa produksyon, at sa network ng ilaw.

Ngunit kung ano ang electric current at kung ano ang kalikasan nito ay hindi madaling maunawaan.

Ang salitang kuryente ay nagmula sa salitang electron, na isinalin mula sa Greek bilang amber. Ang amber ay ang fossilized resin ng mga sinaunang coniferous tree. Ang salitang kasalukuyang ay nangangahulugan ng daloy o paggalaw ng isang bagay.

3. Paghahanda para sa pang-unawa ng bagong materyal

Mga tanong sa panimulang pag-uusap.

Anong dalawang uri ng singil ang umiiral sa kalikasan? Paano sila nakikipag-ugnayan?

Sagot: Mayroong dalawang uri ng singil sa kalikasan: positibo at negatibo.

Ang mga carrier ng positibong singil ay mga proton, ang mga carrier ng negatibong singil ay mga electron. Ang mga particle na malamang na may charge ay nagtataboy, hindi katulad ng mga naka-charge na particle na umaakit

Mayroon bang electric field sa paligid ng isang electron?

Sagot: Oo, mayroong isang electric field sa paligid ng electron.

Ano ang mga libreng elektron?

Sagot: Ito ang mga electron na pinakamalayo mula sa nucleus; maaari silang malayang gumalaw sa pagitan ng mga atomo.

4. Pag-aaral ng bagong materyal

a) Kasalukuyang pinagmumulan.

May mga espesyal na device sa mesa. Ano ang kanilang mga pangalan? Ano ang kailangan nila?

Sagot: Ito ay mga galvanic cell, isang baterya, isang generator - ang pangkalahatang pangalan ay kasalukuyang mga mapagkukunan. Ang mga ito ay kinakailangan upang magbigay ng elektrikal na enerhiya at lumikha ng isang electric field sa konduktor.

Alam natin na may mga sisingilin na particle, electron at proton, alam natin na may mga device na tinatawag na current sources.

b) Mga pagkilos ng electric current.

Sabihin mo sa akin, paano natin mauunawaan na mayroong isang electric current sa isang circuit, sa pamamagitan ng anong mga aksyon?

Sagot: Ang electric current ay may iba't ibang uri ng epekto:

• Thermal - isang konduktor kung saan ang daloy ng kuryente ay umiinit (electric stove, iron, incandescent lamp, soldering iron).
• Ang kemikal na epekto ng kasalukuyang ay maaaring obserbahan kapag ang pagpasa ng isang electric kasalukuyang sa pamamagitan ng isang solusyon ng tanso sulpate - paghihiwalay ng tanso mula sa vitriol solution, chrome plating, nickel plating.
• Physiological - pag-urong ng mga kalamnan ng tao at hayop kung saan dumaan ang isang electric current.
• Magnetic - kapag ang isang electric current ay dumaan sa isang conductor, kung ang isang magnetic needle ay inilagay sa malapit, ito ay may kakayahang magpalihis. Ang aksyon na ito ay basic. Pagpapakita ng karanasan: baterya, maliwanag na lampara, mga wire sa pagkonekta, compass.

c) Pisikal na operetta "Queen Electricity". (Appendix Blg. 1)

Ngayon ang mga senior na babae ay ipapakita sa iyong pansin ang operetta na "Queen Electricity". Huwag nating kalimutan ang kasabihang Ruso na "Ang isang fairy tale ay isang kasinungalingan, ngunit mayroong isang pahiwatig dito, isang aral para sa mabubuting tao." Iyon ay, hindi ka lamang nakikinig at nanonood, ngunit kumuha din ng ilang impormasyon mula dito. Ang iyong gawain ay isulat ang pinakamaraming pisikal na termino hangga't maaari na lalabas sa presentasyon.

d) Punan ang talahanayan na "Electric current". (Appendix Blg. 2)

Sabihin mo sa akin, anong isang konsepto ang nagkakaisa sa lahat ng mga terminong isinulat mo?

Sagot: Agos ng kuryente.

Simulan nating punan ang talahanayan ng "Electric Current".

Sa pamamagitan ng pagpuno sa talahanayan, ibuod natin ang kaalamang natamo sa aralin at makakuha ng bagong impormasyon.

Sa proseso ng pagpuno ng talahanayan, tinatapos namin kung anong mga kondisyon ang kinakailangan upang lumikha ng isang electric current.

• Ang unang kondisyon ay ang pagkakaroon ng mga libreng sisingilin na particle.
• Ang pangalawang kondisyon ay ang pagkakaroon ng isang electric field sa loob ng konduktor.

e) Mga hakbang sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga electrical appliances.

Saan, sa pagsasanay sa produksyon, nakatagpo ka ng paggamit ng electric current? Sagot ng mag-aaral.

Sagot: Kapag nagtatrabaho sa mga electrical appliances.

Bawal.

• Maglakad sa lupa habang hawak ang mga nakasaksak na electrical appliances sa iyong mga kamay. Ito ay lalong mapanganib na maglakad ng walang sapin sa basang lupa.
• Pumasok sa mga switchboard at iba pang mga electrical room.
• Hawakan ang mga sirang, nakalantad, nakasabit o nakalatag na mga wire sa lupa.
• Itulak ang mga pako sa dingding sa mga lugar kung saan maaaring matatagpuan ang mga nakatagong mga kable. Mapanganib sa sandaling ito na ma-ground sa mga radiator ng central heating o supply ng tubig.
• Mag-drill sa mga dingding sa mga lugar kung saan maaaring mangyari ang mga kable ng kuryente.
• Kulayan, lagyan ng whitewash, hugasan ang mga dingding gamit ang panlabas o nakatagong live na mga kable.
• Magtrabaho gamit ang mga nakabukas na electrical appliances malapit sa mga baterya o mga tubo ng tubig.
• Makipagtulungan sa mga electrical appliances, magpalit ng mga bumbilya habang nakatayo sa banyo.
• Magtrabaho sa mga sira na electrical appliances.
• Kumpunihin ang mga kagamitang de-kuryenteng walang kuryente.

5. Pagbubuod ng aralin

Kasunod ng mga batas ng pisika, ang oras ay umuusad nang hindi maiiwasan, at ang ating aralin ay dumating sa lohikal na konklusyon nito.

Ibuod natin ang ating aralin.

Ano sa palagay mo ang electric current?

Sagot: Ang electric current ay ang direktang paggalaw ng mga sisingilin na particle.

Anong mga kondisyon ang kinakailangan upang lumikha ng isang electric current?

Sagot: Ang unang kondisyon ay ang pagkakaroon ng mga free charged na particle.

Ang pangalawang kondisyon ay ang pagkakaroon ng isang electric field sa loob ng konduktor.

6. Pagninilay

7. Takdang-Aralin

a) Batay sa kaalamang natamo sa mga aralin sa kaligtasan sa buhay at mga espesyal na teknolohiya, maghanda at isulat sa iyong kuwaderno ang isang memo na "Mga hakbang sa kaligtasan kapag nagtatrabaho sa mga electrical appliances."

b) Indibidwal na gawain: Maghanda ng ulat tungkol sa paggamit ng kasalukuyang pinagkukunan sa pang-araw-araw na buhay at teknolohiya. (

Ngayon ay mahirap para sa amin na isipin kung paano pamahalaan ang mga tao nang walang kuryente noon. Sa panahon ngayon, naging bahagi na ng ating buhay ang kuryente. Maraming mga de-koryenteng kasangkapan na nagpapaginhawa sa ating buhay ay konektado sa network ng kuryente sa bahay.

Hindi natin nakikita ang paggalaw ng mga electron sa isang konduktor, ngunit ang kanilang iniutos na paggalaw ay lumilitaw nang napakalinaw.

1. Ang konduktor kung saan dumadaan ang electric current ay umiinit. Ang phenomenon na ito ay ginagamit sa mga heating device, incandescent lamp, at electric stoves.
2. Ang mga electrolyte ay mahusay na conductor ng electric current. Kapag ang kasalukuyang dumadaan sa kanila, ang electrolyte ay hindi lamang umiinit, kundi pati na rin ang isang sangkap ay inilabas sa mga electrodes.
3. Subukan nating magdala ng magnetic needle sa isang conductor na nagdadala ng kasalukuyang, at makikita natin kung paano ito lumihis mula sa orihinal na posisyon nito.

Ang katotohanan na ang isang electric current ay dumadaloy sa isang konduktor ay maaaring hatulan ng thermal (1), kemikal (2) o magnetic (3) na epekto nito.

Ang electric current ay ang inutusan (itinuro) na paggalaw ng mga sisingilin na particle.

Ang nasabing mga sisingilin na particle sa mga metal ay mga libreng electron na umalis sa mga panlabas na shell ng mga atomo. Ang mga libreng electron, tulad ng mga molekula ng isang perpektong gas, ay random na gumagalaw sa pagitan ng mga atomo at ion na matatagpuan sa mga node ng kristal na sala-sala.

Para sa isang electric current na mangyari sa isang konduktor, kinakailangan na lumikha ng isang electric field sa loob nito, na sinusuportahan ng mga mapagkukunan ng electric current.

Kaya, para sa pagkakaroon ng kasalukuyang sa isang konduktor, ang mga sumusunod na kondisyon ay kinakailangan:

1. Ang pagkakaroon ng mga libreng electron.

2. Isang patuloy na pinapanatili ang electric field sa isang konduktor.