Электрический ток 11 класс конспект

Обновлено: 03.07.2024

4) Определение понятий: переменный электрический ток, активное сопротивление, индуктивное сопротивление, ёмкостное сопротивление.

Глоссарий по теме

Переменный электрический ток — это ток, периодически изменяющийся со временем.

Сопротивление элемента электрической цепи (резистора), в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю называют активным сопротивлением.

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Величину ХC, обратную произведению ωC циклической частоты на электрическую ёмкость конденсатора, называют ёмкостным сопротивлением.

Величину ХL, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением.

Основная и дополнительная литература по теме урока:

Мякишев Г.Я., Буховцев Б.Б., Чаругин В.М. Физика.11 класс. Учебник для общеобразовательных организаций М.: Просвещение, 2014. – С. 86 – 95.

Рымкевич А.П. Сборник задач по физике. 10-11 класс. - М.: Дрофа, 2014. – С. 128 – 132.

Степанова. Г.Н. Сборник задач по физике. 10-11 класс. М., Просвещение 1999 г.

Е.А. Марон, А.Е. Марон. Контрольные работы по физике. М., Просвещение, 2004

Основное содержание урока

Сейчас невозможно представить себе нашу цивилизацию без электричества. Телевизоры, холодильники, компьютеры – вся бытовая техника работает на нем. Основным источником энергии является переменный ток.

Электрический ток, питающий розетки в наших домах, является переменным А что это такое? Каковы его характеристики? Чем же переменный ток отличается от постоянного? Об этом мы поговорим на данном уроке.

В известном опыте Фарадея при движении полосового магнита относительно катушки появлялся ток, что фиксировалось стрелкой гальванометра, соединенного с катушкой. Если магнит привести колебательное движение относительно катушки, то стрелка гальванометра будет отклоняться то в одну сторону, то в другую – в зависимости от направления движения магнита. Это означает, что возникающий в катушке ток меняет свое направление. Такой ток называют переменным.

Электрический ток, периодически меняющийся со временем по модулю и направлению, называется переменным током.

Переменный электрический ток представляет собой электромагнитные вынужденные колебания. Переменный ток в отличие от постоянного имеет период, амплитуду и частоту.

Сила тока и напряжение меняются со временем по гармоническому закону, такой ток называется синусоидальным. В основном используется синусоидальный ток. Колебания тока можно наблюдать с помощью осциллографа.

Если напряжение на концах цепи будет меняться по гармоническому закону, то и напряженность внутри проводника будет так же меняться гармонически. Эти гармонические изменения напряженности поля, в свою очередь вызывают гармонические колебания упорядоченного движения свободных частиц и, следовательно, гармонические колебания силы тока. При изменении напряжения на концах цепи, в ней с очень большой скоростью распространяется электрическое поле. Сила переменного тока практически во всех сечениях проводника одинакова потому, что время распространения электромагнитного поля превышает период колебаний.

Рассмотрим процессы, происходящие в проводнике, включенном в цепь переменного тока. Сопротивление проводника, в котором происходит превращение электрической энергии во внутреннюю энергию, называют активным. При изменении напряжения на концах цепи по гармоническому закону, точно так же меняется напряженность электрического поля и в цепи появляется переменный ток.

При наличии такого сопротивления колебания силы тока и напряжения совпадают по фазе в любой момент времени.


𝒾 - мгновенное значение силы тока;

m- амплитудное значение силы тока.


– колебания напряжения на концах цепи.

Колебания ЭДС индукции определяются формулами:



При совпадении фазы колебаний силы тока и напряжения мгновенная мощность равна произведению мгновенных значений силы тока и напряжения. Среднее значение мощности равно половине произведения квадрата амплитуды силы тока и активного сопротивления.


Часто к параметрам и характеристикам переменного тока относят действующие значения. Напряжение, ток или ЭДС, которая действует в цепи в каждый момент времени - мгновенное значение (помечают строчными буквами - і, u, e). Однако оценивать переменный ток, совершенную им работу, создаваемое тепло сложно рассчитывать по мгновенному значению, так как оно постоянно меняется. Поэтому применяют действующее, которое характеризует силу постоянного тока, выделяющего за время прохождения по проводнику столько же тепла, сколько это делает переменный.

Действующее значение силы переменного тока равно силе такого постоянного тока, при котором в проводнике выделяется то же количество теплоты, что и при переменном токе за то же время.

Um - амплитудное значение напряжения.

Действующие значения силы тока и напряжения:

Электрическая аппаратура в цепях переменного тока показывает именно действующие значения измеряемых величин.

Конденсатор включенный в электрическую цепь оказывает сопротивление прохождению тока. Это сопротивление называют ёмкостным.

Величину ХC, обратную произведению циклической частоты на электрическую ёмкость конденсатора, называют ёмкостным сопротивлением.

Ёмкостное сопротивление не является постоянной величиной. Мы видим, что конденсатор оказывает бесконечно большое сопротивление постоянному току.

Если включить в электрическую цепь катушку индуктивности, то она будет влиять на прохождение тока в цепи, т.е. оказывать сопротивление току. Это можно объяснить явлением самоиндукции.

Величину ХL, равную произведению циклической частоты на индуктивность, называют индуктивным сопротивлением.

Если частота равна нулю, то индуктивное сопротивление тоже равно нулю.

При увеличении напряжения в цепи переменного тока сила тока будет увеличиваться так же, как и при постоянном токе. В цепи переменного тока содержащем активное сопротивление, конденсатор и катушка индуктивности будет оказываться сопротивление току. Сопротивление оказывает и катушка индуктивности, и конденсатор, и резистор. При расчёте общего сопротивления всё это надо учитывать. Основываясь на этом закон Ома для переменного тока формулируется следующим образом: значение тока в цепи переменного тока прямо пропорционально напряжению в цепи и обратно пропорционально полному сопротивлению цепи.

Если цепь содержит активное сопротивление, катушку и конденсатор соединенные последовательно, то полное сопротивление равно

Закон Ома для электрической цепи переменного тока записывается имеет вид:


Преимущество применения переменного тока заключается в том, что он передаётся потребителю с меньшими потерями.

В электрической цепи постоянного тока зная напряжение на зажимах потребителя и протекающий ток можем легко определить потребляемую мощность, умножив величину тока на напряжение. В цепи переменного тока мощность равна произведению напряжения на силу тока и на коэффициент мощности.

Мощность цепи переменного тока

Величина cosφ – называется коэффициентом мощности

Коэффициент мощности показывает какая часть энергии преобразуется в другие виды. Коэффициент мощности находят с помощью фазометров. Уменьшение коэффициента мощности приводит к увеличению тепловых потерь. Для повышения коэффициента мощности электродвигателей параллельно им подключают конденсаторы. Конденсатор и катушка индуктивности в цепи переменного тока создают противоположные сдвиги фаз. При одновременном включении конденсатора и катушки индуктивности происходит взаимная компенсация сдвига фаз и повышение коэффициента мощности. Повышение коэффициента мощности является важной народнохозяйственной задачей.

Разбор типовых тренировочных заданий

1. Рамка вращается в однородном магнитном поле. ЭДС индукции, возникающая в рамке, изменяется по закону e=80 sin 25πt. Определите время одного оборота рамки.

Дано: e=80 sin 25πt.

Колебания ЭДС индукции в цепи переменного тока происходят по гармоническому закону


Согласно данным нашей задачи:


Время одного оборота, т.е. период связан с циклической частотой формулой:

Подставляем числовые данные:



2. Чему равна амплитуда силы тока в цепи переменного тока частотой 50 Гц, содержащей последовательно соединенные активное сопротивление 1 кОм и конденсатор емкости С = 1 мкФ, если действующее значение напряжения сети, к которой подключен участок цепи, равно 220 В?

Напишем закон Ома для переменного тока:

Для амплитудных значений силы тока и напряжения, мы можем записать Im=Um/Z?

Полное сопротивление цепи равно:


Подставляя числовые данные находим полное сопротивление Z≈3300 Ом. Так как действующее значение напряжения равно:


то после вычислений получаем Im ≈0,09 Ом.

2. Установите соответствие между физической величиной и прибором для измерения.

  • Для учеников 1-11 классов и дошкольников
  • Бесплатные сертификаты учителям и участникам

ФИО (полностью): Ганеева Галина Махмутовна

Должность: учитель физики

Предмет: физика

Класс: 11

Роль и место данной темы в курсе

Основные вопросы темы " Электрический ток " рассматриваются в курсе физики 8 класса,

а затем более подробно изучаются в курсе физики основной и старшей школы.

Перечень уроков по данному курсу

Базовый учебник: Г.Я. Мякишев, М.А. Петрова ; Физика 11 класс Учебник для общеобразовательных

учреждений/ - М: Дрофа , 2020.

Продолжительность 45 минут

Технологии мультимедийные, коллективного взаимообучения

Тип урока: комбинированный с использованием презентации Microsoft Power Point

Урок сопровождается презентацией, что позволяет учителю более компактно излагать материал и помогает учащимся в составлении краткого конспекта по теме: они учатся конспектировать, выделять главное, делать выводы.

В ходе урока используются индивидуальные и групповые формы работы. По ходу фронтального эксперимента формулируются выводы, согласованные с членами команды. Групповую деятельность применяю на всех этапах урока: при изучении нового материала, на этапе первичного закрепления знаний и при их оценивании в конце урока.

В конце урока учащиеся должны знать условия существования, действия электрического тока, зависимость электрического тока от напряжения и от каких величин зависит сила тока в проводнике. Для проверки знаний используется тест с взаимопроверкой.

По оценке метеорологов, за секунду в землю ударяют 100 молний, которые высвобождают электрические заряды, накопленные в 200 грозах, это каждое мгновение бичует Землю. Любой удар молнии распространяется со скоростью 80000 миль в секунду, составляющей около половины скорости света, и порождает температуру, достигающую около 50000°С. Любое свечение в природе вызывает удивление и страх.

Цели урока: обобщить и углубить знания учащихся об электрическом токе; выяснить, при каких условиях возникает электрический ток в цепи.

Вопросы урока:

· Зависимость силы тока от величины единичного заряда и скорости его движения.

· Закон Ома для участка цепи.

Ответьте на вопросы (оцените свои знания – на карточках)

o Что называется электрическим током?

o Какое направление движение частиц в проводнике принято за направление электрического тока?

o Какие действия электрического тока вы знаете?

o Условия существования тока в цепи

o От каких величин зависит сила тока в проводнике.

o Единица измерения силы тока.

o Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

o Единица измерения сопротивления

o 1 кВ переведите в Вольты.

o Стандартное напряжение в цепи.

Не огорчайтесь, если не смогли вспомнить и ответить на все вопросы. Главная задача нашего урока – ответить на эти вопросы, вспомнить, что такое электрический ток, при каких условиях он возникает. Какие характеристики помогут описать электрический ток в участке цепи. Сформулируем закон Ома для участка цепи. И поймем, от чего зависит эл. ток в проводнике.

Изучение нового материала .

Вначале выясним условия, необходимые для существования тока (после беседы): наличие свободных заряженных частиц, наличие электрического поля для упорядоченного движения этих частиц, замкнутая электрическая цепь.

Для поддержания эл.поля в проводнике необходим источник тока.

Опыт: два электрометра, один заряжен, другой нет. Соединим проводником электроскопы и убедимся, что часть эл.заряда переходит с одного прибора на другой.

Увидеть движущиеся электроны в проводнике невозможно. Как можно обнаружить эл.ток? (по его действиям)

Действия эл. тока (демонстрации)

· Химическое ( электролиз, раствор медного купороса)

· Магнитное ( рамка с током на магнитную стрелку)

· Физиологическое (происходит сокращение мышц организма)

Если в цепи устанавливается электрический ток, это означает, что через поперечное сечение проводника всё время переносится электрический заряд.

Количественная характеристика электрического тока: сила тока. Характеристика электрического поля - напряжение, характеристика проводника - сопротивление.

Расскажите о них по плану ( подготовительная работа в группах, рассказ одного из участников группы):

· Связь с другими величинами

Сила тока I – физическая величина, показывающая, какой заряд переносится через поперечное сечение проводника за единицу времени.

От чего зависит сила тока?

Предположим, что участок цепи представляет собой однородный цилиндрический проводник из металла площадью поперечного сечения S и длиной Δ l . В объёме проводника V = S ∙ Δl содержится N частиц, заряд каждой из них равен заряду электрона q 0 . При создании электрического поля в проводнике заряженные частицы движутся направленно со средней скоростью v .

Сила тока зависит от заряда, переносимого каждой частицей, концентрации частиц, скорости их направленного движения и площади поперечного сечения проводника.

Рассчитайте скорость упорядоченного движения электронов в металлическом проводнике при силе тока 1 А, если концентрация 8,5∙10 28 м -3 , а площадь поперечного сечения проводника 2∙10 -6 м 2 .

v = =3,5*10 -5 м/с = 0,035мм/с

Для тех, кто решил быстрее: Найдите скорость упорядоченного движения электронов в проводе с площадью поперечного сечения 5 мм 2 при силе тока 10 А, если концентрация электронов проводимости 5∙10 28 м -3

v = 0,25∙10 -3 м/с=0,25мм/с

Учитель: Как зависит сила тока от напряжения в участке цепи при постоянном сопротивлении этого участка? Проведем опыт.

Учитель: Определите назначение частей электрической цепи: источник тока, амперметр, вольтметр, магазин сопротивлений, соединительные провода, ключ.

Источник тока – для создания и поддержания электрического поля в проводнике. Амперметр для измерения силы тока в проводнике. Вольтметр для измерения напряжения на концах проводника. Демонстрационный магазин сопротивления – для изменения сопротивления на участке цепи. Ключ – (замыкающее и размыкающее устройство), нужен для включения и выключения в нужное время источника тока. Соединительные провода – доставляют электрическую энергию в электрическую цепь.

(Учитель демонстрирует зависимость силы тока от напряжения при постоянном сопротивлении проводника).

Учитель: Ребята, во время опыта ваша задача внимательно проследить за показаниями амперметра и вольтметра, а затем сделать соответствующий вывод.( таблицу заполняем на доске)

Учитель: Итак, ребята, что вы наблюдали?

Ученик: С увеличением напряжения сила тока в проводнике возрастает при постоянном сопротивлении.

Учитель: А теперь мы с вами выясним, как сила тока зависит от сопротивления проводника, при постоянном напряжении на его концах.

Учитель: Ребята, ваша задача опять внимательно проследить за показаниями приборов и сделать вывод, одновременно заполнить таблицу, при U = 3В:

(Учитель демонстрирует опыт, при этом необходимо показания вольтметра поддерживать постоянными, заполняет таблицу, лучше начинать при R = 1 Ом, U = 3В).

Учитель: Что вы наблюдали?

Ученик: С увеличением сопротивления проводника сила тока уменьшается.

Учитель: Такой график называется графиком обратной пропорциональности между силой тока и сопротивлением.

Учитель: Итак, ребята, запишем результат опыта: сила тока в проводнике обратно пропорциональна сопротивлению проводника, при постоянном напряжении на концах проводника.

Учитель: Ребята, зависимость силы тока от сопротивления была изучена немецким физиком Омом.

Учитель: Обобщим два эти вывода и запишем итоговую формулу:

(Записываем данную формулу на доске и в тетрадях).

Учитель: Такая запись носит название:

“Закон Ома для участка цепи” .

Закон Ома читается так: “сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению”.

Учитель: Данный закон немецкий физик Георг Ом открыл в 1827 году.

(Учитель обращает внимание на портрет Георга Ома).

Учитель: Его работу хорошо приняли в Германии. В 1833 году ученый был уже профессором политехнической школы в Нюрнберге. Однако за рубежом, особенно во Франции, Англии, работы Ома долгое время оставались неизвестными. Через 10 лет после появления его работы французский физик Пуйе на основе экспериментов пришел к таким же выводам. Но Пуйе было указано, что установленный им закон еще в 1827 году был открыт Омом. Любопытно, что французские школьники и поныне изучают закон Ома под именем закона Пуйе.

Ответьте на вопросы (оцените свои знания – на карточках)

o Единица измерения силы тока.

o Сформулируйте закон Ома для участка цепи.

o Единица измерения сопротивления

o 1 кВ переведите в Вольты.

o Условия существования тока в цепи

o Стандартное напряжение в цепи.

o Какое направление движение частиц в проводнике принято за направление электрического тока?

o Какие действия электрического тока вы знаете?

o Что называется электрическим током?

o От каких величин зависит сила тока в проводнике.

Домашнее задание: прочитать §1 выучить вывод формулы I = q 0∙ n ∙ v ∙ S .

Условия, необходимые для существования электрического тока:

  • Наличие свободных заряженных частиц;
  • Наличие электрического поля, действующего на заряженные частицы с силой в определённом направлении;
  • Наличие замкнутой электрической цепи.

Действия тока:

  1. Тепловое: проводник по которому течет ток нагревается.
  2. Химическое: электрический ток может изменять химический состав проводника (электролита).
  3. Магнитное: ток оказывает силовое воздействие на соседние токи и намагниченные тела. Вокруг проводника с током существует магнитное поле.

Постоянный ток

Электродвижущая сила

Если два заряженных тела соединить проводником, то через него пойдет кратковременный ток. Избыточные электроны с отрицательно заряженного тела перейдут на положительно заряженное. Потенциалы тел окажутся одинаковыми, значит, напряжение на концах проводника станет равно нулю, и ток прекратится. Для существования длительного тока в проводнике нужно поддерживать разность потенциалов на его концах неизменной. Этого можно достичь, перенося свободные электроны с положительного тела на отрицательное так, чтобы заряды тел не менялись со временем.

Силы электрического взаимодействия сами по себе не способны осуществлять подобное разделение зарядов. Они вызывают притяжение электронов к положительному телу и отталкивание от отрицательного. Поэтому внутри источника тока должны действовать сторонние силы, имеющие неэлектрическую природу и обеспечивающие разделение электрических зарядов.

Сторонние силы — любые силы, действующие на электрические заряженные частицы, за исключение сил, электростатического происхождения (т.е. кулоновских).

Основные характеристики электрического тока (таблица)

Виды соединений источников тока


Шунтирование амперметра

Важным примером применения последовательного и параллельного соединения проводов являются различные схемы включения электроизмерительных приборов. Допустим, что имеется некоторый амперметр, рассчитанный на максимальный ток Imax, а требуется измерить большую силу тока. В этом случае параллельно к амперметру присоединяют малое сопротивление r, по которому направится большая часть тока. Его называют обычно шунтом. Сопротивление амперметра – R, и пусть R/r=n. Сила тока в цепи, амперметре и в шунте равны соответственно I, Iа и Iш

Параллельное присоединение шунта к измерительному прибору с целью изменения его чувствительности называют шунтированием. Схема шунтирования амперметра добавочным малым сопротивлением r.

Постоянный ток. Работа и мощность.
Закон Джоуля – Ленца.

Работа электрического поля по перемещению заряда ∆ q из одной точки в другую равна произведению напряжения U между этими точками на величину заряда Dq: A=DqU

Учитывая, что Dq = IDt получаем: A= IUDt = I 2 RDt = Dt

При прохождении тока через проводник происходит его нагревание, значит электрическая энергия переходит в тепловую.

Закон Джоуля – Ленца гласит: количество теплоты, выделяемое проводником с током, равно произведению квадрата силы тока, сопротивлению проводника и времени.

Q = I 2 • R • t – закон Джоуля — Ленца.

Закон открыт экспериментально независимо друг от друга Дж.Джоулем и Э.Х.Ленцем. Q = А – по закону сохранения энергии.

Мощность электрического тока равна работе, которая совершается током за единицу времени.


Дополнительные материалы по теме

пост эл ток

закон ома

соединение проводников


Из этого урока мы узнаем, какой ток называют переменным. Рассмотрим способы получения и познакомимся с основными характеристиками переменного электрического тока. А также узнаем, почему мы всегда должны с благодарностью вспоминать имя Майкла Фарадея.


В данный момент вы не можете посмотреть или раздать видеоурок ученикам

Чтобы получить доступ к этому и другим видеоурокам комплекта, вам нужно добавить его в личный кабинет, приобретя в каталоге.

Получите невероятные возможности




Конспект урока "Переменный электрический ток"

"Кто действительно хочет понять все

величие нашего времени, тот должен

познакомиться с историей науки об электричестве.

И тогда он узнает сказку, какой нет и

среди сказок "Тысячи и одной ночи"

Данная тема посвящена изучению переменного электрического тока.

Электромагнитные колебания – это периодические изменения со временем электрических и магнитных величин в электрической цепи.

Свободные электромагнитные колебания – это колебаниями, которые происходят в идеальном колебательном контуре за счет расходования сообщенной этому контуру энергии, которая в дальнейшем не пополняется.

Свободные колебания не могут существовать сколь угодно долго и со временем затухают. Поэтому, наибольшее практическое значение в настоящее время получили вынужденные электромагнитные колебания, которые представляют собой периодические изменения силы тока в контуре и других электрических величин под действием переменной электродвижущей силы от внешнего источника.

С такими колебаниями знаком каждый человек. Только люди их называют переменным электрическим током.

Переменный электрический ток — это ток, периодически изменяющийся со временем.


Крупнейший ученый XIX века Герман Гельмгольц говорил, что до тех пор, пока люди пользуются благами электричества, они всегда будут с благодарностью вспоминать имя Фарадея. Явление электромагнитной индукции — фундаментальное научное открытие, совершенное английским физиком Майклом Фарадеем, — легло в основу современной технической цивилизации и кардинально преобразило окружающий нас мир.

Каким способом можно получить переменный электрический ток?

Поместим в постоянное и однородное магнитное поле виток проволоки abcd.

При равномерном вращении этого витка вокруг оси OO магнитный поток, пронизывающий его площадь будет постоянно меняться как по величине, так и по направлению. Вследствие этого, согласно закону электромагнитной индукции, в витке возникает переменная по величине и направлению ЭДС индукции.

Когда плоскость вращающегося витка становится перпендикулярна силовым линиям магнитного поля, пронизывающий ее магнитный поток наибольший, скорость же изменения его равна нулю, так как при прохождении через это положение проводники витка ab и cd скользят вдоль силовых линий поля, не пересекая их. Следовательно, ЭДС индукции, возникающая в витке, которая пропорциональна скорости изменения магнитного потока, будет равна нулю.


Когда же плоскость витка параллельна силовым линиям поля, поток, пронизывающий ее, равен нулю, скорость же изменения его при прохождении через это положение наибольшая, так как в этом случае проводники витка ab и cd движутся перпендикулярно к силовым линиям поля. ЭДС, возникшая в этом случае в витке, имеет наибольшее значение. В части ab витка, ЭДС будет направлена от чертежа к наблюдателю, а в части cd наоборот — от наблюдателя за чертеж.


При дальнейшем вращении витка ЭДС, сохраняя неизменным свое направление, будет уменьшаться до тех пор, пока опять не станет равной нулю. Т.е. в том положении, когда величина магнитного потока будет наибольшей, а скорость его изменения — наименьшей.


При дальнейшем вращении витка скорость изменения потока, пронизывающего виток, будет увеличиваться; следовательно, ЭДС по абсолютной величине будет возрастать. Но, так как теперь виток движется навстречу магнитным силовым линиям другой стороной плоскости, то направление в нем ЭДС изменяется на противоположное: в части ab ЭДС направлена от наблюдателя за чертеж, а в части bc — из-за чертежа к наблюдателю. И опять это направление ЭДС сохраниться и при дальнейшем движении витка, при этом абсолютная ее величина будет убывать.


При последующих оборотах витка все эти явления будут повторяться вновь.

Таким образом, величина ЭДС индукции во вращающемся витке за один его оборот изменяется от минус ξmax до плюс ξmax.

Для того чтобы пронаблюдать за происходящими изменениями ЭДС непосредственно, разомкнем виток и присоединим его концы к осциллографу. При вращении витка в магнитном поле осциллограф запишет все изменения тока, по которым можно будет судить и об изменениях ЭДС индукции в витке.


На рисунке изображен график изменения ЭДС индукции в витке за время совершения одного полного оборота. Вверху показаны последовательные положения витка в магнитном поле, против них (т.е. внизу) — значения ЭДС индукции в витке. Направление силовых линий магнитного потока, пронизывающего виток, показано стрелками. Кружочки изображают сечение витка плоскостью чертежа с указанием направления тока в нем.

Как показывает осциллограмма, ток, возникающий в витке при равномерном его вращении в однородном магнитном поле, изменяется синусоидально. Поэтому такой ток еще иногда называют переменным синусоидальным током.

В дальнейшем будем изучать вынужденные электрические колебания, происходящие в цепях под действием напряжения (или ЭДС), меняющегося с циклической частотой по закону синуса или косинуса:


где Um — амплитуда напряжения, т.е. максимальное по модулю значение напряжения.

Аналогичные формулы записываются и для ЭДС индукции.



Рассмотрим еще 2 основные характеристики переменного тока — период и частоту.

Под периодом переменного тока понимают промежуток времени, в течении которого ЭДС (или напряжение, или сила тока) совершает одно полное колебание. Напомним, что обозначается период большой латинской буквой T и измеряется он в секундах.

Частотой переменного тока называется число колебаний переменного тока за одну секунду. Обозначается греческой буквой n и измеряется в Гц (герцах).

Стандартная частота переменного тока, применяемого в промышленности и осветительной сети в России и многих других странах, равна 50 Гц. Этот выбор был сделан с участием русского ученого Михаила Осиповича Доливо-Добровольского.

В США по рекомендации известного ученого Тесла, работавшего в фирме Вестингауз, основным производителем тогда электромагнитной техники, стандартная частота переменного тока равна 60 Гц.

Частота в 50 Гц означает, что на протяжении 1 секунды ток 50 раз течет в одну сторону и 50 раз в другую.

Основные выводы:

– Переменный электрический ток — это ток, периодически изменяющийся со временем.

– Переменный электрический ток представляет собой вынужденные электрические колебания, происходящие в электрической цепи под действием периодически изменяющейся по закону синуса или косинуса внешней ЭДС.

– Периодом переменного тока называют промежуток времени, в течении которого сила тока (или напряжение, или ЭДС) совершает одно полное колебание.

– Частота переменного тока — число колебаний переменного тока в секунду.

Нажмите, чтобы узнать подробности

Презентация "Электрический ток" по физике для 11 класса.

Условия существования электрического тока. Электрический ток в проводниках постоянного тока. Закон Ома для участка цепи. Зависимость сопротивления от температуры

Условия существования электрического тока. Электрический ток в проводниках постоянного тока. Закон Ома для участка цепи. Зависимость сопротивления от температуры

Электрический ток – это направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.

Электрический ток – это направленное (упорядоченное) движение заряженных частиц.

Условия существования электрического тока Наличие свободных заряженных частиц (проводники). Наличие электрического поля, заставляющего двигаться заряженные частицы. ( F = Eq )

Условия существования электрического тока

  • Наличие свободных заряженных частиц (проводники).
  • Наличие электрического поля, заставляющего двигаться заряженные частицы. (F = Eq)

Действия тока: 1. Тепловое 2. Химическое 3. Магнитное

Действия тока:

2. Химическое

3. Магнитное

Характеристики электрического тока Направление электрического тока. За направление электрического тока принято направление движения положительно заряженных частиц. F F Е

Характеристики электрического тока

За направление электрического тока принято направление движения положительно заряженных частиц.

Характеристики электрического тока 2. Сила тока. Сила тока – это физическая величина, численно равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени к значению этого промежутка.

Характеристики электрического тока

2. Сила тока.

Сила тока – это физическая величина, численно равная отношению заряда, прошедшего через поперечное сечение проводника за некоторый промежуток времени к значению этого промежутка.

Сила тока S

 [ j ] = A / м 2

Напряжение Электрическое поле совершает работу, заставляя заряженные частицы перемещаться по проводнику, следовательно оно совершает работу. Напряжение - физическая величина равная отношению работы поля по перемещению электрического заряда к значению этого заряда.

Электрическое поле совершает работу, заставляя заряженные частицы перемещаться по проводнику, следовательно оно совершает работу.

Напряжение - физическая величина равная отношению работы поля по перемещению электрического заряда к значению этого заряда.

Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления I 1 I 2 0 U 0 R

Зависимость силы тока от напряжения и сопротивления

Закон Ома для участка цепи 1827 год – Георг Ом Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорционально его сопротивлению.

Закон Ома для участка цепи

1827 год – Георг Ом

Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорционально его сопротивлению.

Сопротивление Сопротивление металлов зависит от: Вида металла (различные кристаллические решетки) Длины проводника Площади поперечного сечения проводника

Сопротивление

Сопротивление металлов зависит от:

Сопротивление

- удельное сопротивление

Зависимость электрического сопротивления от температуры. Температурный коэффициент характеризует зависимость электрических свойств вещества проводника от температуры. Единицей измерения температурного(термического) коэффициента сопротивления в СИ является К -1 .

Зависимость электрического сопротивления от температуры.

Температурный коэффициент характеризует зависимость электрических свойств вещества проводника от температуры.

Единицей измерения температурного(термического) коэффициента сопротивления в СИ является К -1 .

Сопротивление металлических проводников увеличивается с повышением температуры.

Сопротивление металлических проводников увеличивается с повышением температуры.

Читайте также: