Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тепловое действие тока проявляется в том что проводник нагревается

Электричество для начинающих

1. Основные данные.
1.1. Электричество проистекает от того что на разных концах возникает разница потенциалов.
Потенциал появляется от избытка или недостатка электронов.

1.2.Для понимания процесса электричества надо знать что такое:
— НАПРЯЖЕНИЕ это разница потенциалов измеряется в вольтах (дома в розетке между двумя клеммами — 220 вольт)
— ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТОК это направленное движение электронов по проводнику.Считается что электроны «бегут» туда где их нет.Ток возникает если замкнуть электрическую цепь между контактами с разным потенциалом, измеряется в амперах.
— СОПРОТИВЛЕНИЕ это свойство проводника оказывать препятствие движению тока по проводнику.
Сопротивление зависит:
— от сечения проводника (чем больше сечение тем меньше сопротивление)
общее сопротивление проводника зависит также от его длины.
— его температуры ( чем меньше температура металла тем меньше сопротивление) и
— материала из которого он сделан (лучше всего проводят ток золото,затем серебро, медь и алюминий)
Сопротивление измеряется в омах.
Ток в проводнике находится в прямой зависимости от напряжения и в обратной зависимости от сопротивления цепи — Закон Ома.
Ток в амперах вычисляется делением напряжения в вольтах на сопротивление в омах.
МОЩНОСТЬ — определяется как произведение напряжения на ток. Измеряется в ваттах.
Бытовой потребитель (утюг) мощностью в 1000 ватт (один киловатт ) при напряжении в 220 вольт дает ток 4,545 ампер. Сопротивление цепи у такого потребителя будет 48,8 ом.

2. Электрический ток.
2.1. Электрический ток бывает двух видов:
постоянный — ( DC ) и переменный — ( AC ).
При этом имеется ввиду его величина и направление движения.
Постоянный ток имеет постоянное направление, а величина зависит от сопротивления цепи.Источниками постоянного тока являются например аккумуляторы и батарейки. Постоянный ток используется во многих электронных схемах, в машинах, его преимущества — он легко управляем и более безопасен для человека, чем переменный. Но,у него большие потери при передачи на расстояния. Постоянный ток используется при двухпроводной схеме — ток (условно) бежит от минуса к плюсу.
2.2.Переменный ток это обычно трехфазный. Трехпроводная (трехфазная) схема самая распространенная. Она представляет из себя три изолированных провода идущих от источника тока. Напряжение между любыми двумя линейными проводами ( линейное напряжение)среднее 380 вольт.
При этом потенциал и направление тока на каждом проводе колеблется и меняется на противоположное с частотой в 50 герц т.е 50 раз в секунду. (это можно заметить если посмотреть на лампочку.)
2.3. При трехфазной системе используется четвертый нейтральный (нулевой) провод. Его потенциал равен нулю — потенциалу земли. Между любым из фазных проводов и нулевым проводом разница потенциалов (фазное напряжение) 220 вольт.Это напряжение бытовой сети и всех бытовых приборов.
Сейчас в сети используется еще пятый заземляющий провод (желто-зеленый)он присоединяется на корпус.

2.4. Ток может двигаться в проводнике, в газах, в электролите и даже в вакууме.
Что происходит при движении тока по проводнику?
Много чего происходит. Например. 1. электроэнергия передается на расстояние.
2. возникает электрическое поле, которое взаимодействует с магнитным и электромагнитным полем — это используется в эл. машинах.
3. при движении электротока проводник нагревается.Это используется с пользой, например, в утюге. Но других случаях этого не нужно. Например при передаче тока на большие расстояния это потери. Для того чтобы избежать потерь используют большое и очень большое напряжение.
4. в электротехнике вместе с эл.током передается сигнал или информация.

Читайте так же:
Первое тепловое действие электрического тока

2.5. Ток по проводнику бежит аналогично тому как течет река. Т.е.если один проводник
разделяется в цепи на два или более то, сумма токов в разделенных проводниках равна току в общем.
Это называется правило Киргофа.

3. Электрические машины и устройства.
3.1. ТРАНСФОРМАТОРЫ. Это электрическое устройство для преобразования напряжения (без изменения мощности). Трансформатор имеет замкнутый сердечник и две катушки (первичная и вторичная) намотанные на этот сердечник. Работает он так. Ток,протекая по первичной катушке, наводит в сердечнике магнитную индукцию, которая в свою очередь возбуждает вторичную катушку и наводит в ней ток(при замкнутой цепи). При этом напряжение меняется в зависимости от числа витков на первичной и вторичной обмотке (коэффициент трансформации)
Чем больше витков — тем больше напряжение.
Конечно число витков должно соответствовать рабочему напряжению, а сечение провода витков — рабочему току.
Трансформироваться может только напряжение переменного тока.

3.2.ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ. Электродвигатель имеет статор он неподвижен — выполнен вместе с корпусом, и ротор — вращающаяся на подшипниках подвижная цилиндрическая часть.
3.3 Асинхронный трехфазный электродвигатель переменного тока.
Имеет три обмотки (катушки) уложенные в пазы статора. Номинальное напряжение каждой обмотки 220 вольт. Каждая обмотка имеет начало и конец. Обычно (при соединении звездой) три конца обмоток соединены вместе в центральный узел это выполняется в клеммнике. На три других свободных конца (начало обмотки) подается(подключается) через пусковую аппаратуру трехфазное напряжение — 380 вольт.
При этом в статоре возникает вращающееся электромагнитное поле.
Ротор асинхронного электродвигателя выполнен в виде короткозамкнутых стержней (беличье колесо). Это называется коротко замкнутый ротор. В роторе возникают большие токи, которые взаимодействуют со полем статора и происходит
асинхронное вращение ротора,которое состоит в том что ротор постоянно отстает или догоняет вращение поля статора- здесь используется выражение «скольжения».
3.4 Нормальная работа асинхронного двигателя с короткозамкнутым ротором это работа с нормальным скольжением.
Ток в его обмотке и частота вращения обычно не регулируются.
Но иногда используются частотные регуляторы скорости вращения асинхронных двигателей.
3.5 При торможении ротора ( в следствии например большой нагрузки) происходит отставание ротора, разрыв связи электрического поля и ток в обмотке статора растет. Это может привести к выходу двигателя из строя. Для защиты от этого используются ограничители по току,отключатели нагрузки (автоматы и тепловая защита)
3.6. В двигателе ток во всех обмотках должен быть номинальным и одинаковым. Выход из строя двигателя может произойти при витковом замыкании в одной обмотке. Это определяется
токоизмерительными клещами по разнице токов. Такой двигатель надо перематывать.
3.7. Асинхронный двигатель может иметь фазный ротор.В его ротор вмонтирована обмотка, которая через коллектор и щетки снимается и подключается к реостату (регулируемому сопротивлению). Цель — управлять током в роторе и регулировать вращение двигателя.

Читайте так же:
Чем отличается автоматический выключатель от теплового реле

4. Как работает электрическая лампочка накаливания.
Внутри запаянной стеклянной колбы находится газ Азот. Он отличается тем что абсолютно инертен и не вступает в реакцию даже при больших температурах. Внутри колбы в среде Азота помещена вольфрамовая спиралька -нить накаливания. Вольфрам имеет среди других металлов самую высокую температуру плавления (3000гр) При пропускании тока через спираль
она нагревается и начинает испускать свет.

5. Как работает люминесцентная лампа.
Это стеклянная колба с откаченным воздухом и парами ртути и люминофором на стенках. чтобы лампа светилась. нужно ее зажечь. Для этого нужно высокое напряжение. Для этого используют или дроссель в виде катушки или электронную схему.
Для зажигания через дроссель используется стартер, который включает дроссель, а потом размыкает его. При этом возникает большое напряжение.

Презентация на тему Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Презентация на тему Презентация на тему Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца из раздела Физика. Доклад-презентацию можно скачать по ссылке внизу страницы. Эта презентация для класса содержит 12 слайдов. Для просмотра воспользуйтесь удобным проигрывателем, если материал оказался полезным для Вас — поделитесь им с друзьями с помощью социальных кнопок и добавьте наш сайт презентаций TheSlide.ru в закладки!

  • Главная
  • Физика
  • Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Слайды и текст этой презентации

Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Выполнил учитель
МКОУ Боровская ООШ
Тоболов А.Н.

1. объяснить явление нагревания проводников электрическим током;

2. установить зависимость выделяющейся при этом тепловой
энергии от параметров электрической цепи;

3. сформулировать закон Джоуля – Ленца;

4. формировать умение применять этот закон для решения
качественных и количественных задач.

1. Какую работу совершит ток силой 5 А за 2 с при напряжении в цепи 10 В?
(100 Дж)
2. Какие три величины связывают закон Ома?
(I, U, R; сила тока, напряжение, сопротивление.)
3. Как формулируется закон Ома?
(Сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.)
4. Что представляет собой электрический ток в металлах?
(Эл-ий Ток в металлах представляет собой упорядоченное движение свободных электронов )
5. Какова зависимость силы тока от напряжения?
( Во сколько раз увеличивается напряжение в цепи, во столько же раз увеличивается и сила тока)
6. Как выразить работу тока за некоторое время?
( А=U*I*t )
7. Как рассчитать мощность электрического тока?
(P=U*I)
8. При каком соединении все потребители находятся при одной и той же силе тока?
(При последовательном соединении)

Потребители электрического тока

Какой прибор не вписывается в общий ряд? Уберите лишний.
Чем ты руководствовался, делая выбор?
Какое действие электрического тока проявляется в выбранных приборах?
(Тепловое)

Читайте так же:
Применение теплового действия электрического тока в жизни

Почему же проводники нагреваются?

Рассмотрим на примере движении одного электрона по проводнику

Электрический ток в металлическом проводнике – это упорядоченное движение
электронов. Провод — это кристалл из ионов, поэтому электронам приходится «течь»
между ионами, постоянно наталкиваясь на них. При этом часть кинетической энергии электроны передают ионам, заставляя их колебаться сильнее. Кинетическая энергия
ионов увеличивается, следовательно увеличивается внутренняя энергия проводника,
и следовательно его температура. А это и значит что, проводник нагревается

От каких величин зависит нагревание проводника?

Многочисленные опыты показывают, что чем больше сила тока в проводнике тем и количество теплоты выделившееся в проводнике будет больше. Значит нагревание проводника зависит от силы тока (I).
Но не только сила тока отвечает за то, что выделяется большое количество теплоты.
Был проведен эксперимент.

Следовательно количество теплоты зависит не только от силы тока, но и от того, из какого вещества изготовлен проводник. Точнее — от электрического сопротивления проводника (R)

Чтобы проводник нагревался сильнее,
он должен обладать большим удельным сопротивлением

От чего зависит количество теплоты в проводнике с током?

Количество теплоты, которое выделяется при протекании
электрического тока по проводнику, зависит от силы тока
в этом проводнике и от его электрического сопротивления.

Джеймс Прескотт Джоуль (1818-1889 гг.)
Обосновал на опытах закон сохранения энергии.
Установил закон определяющий тепловое действие
электрического тока. Вычислил скорость движения молекул
газа и установил её зависимость от температуры.

Ленц Эмилий Христианович (1804 – 1865)
Один из основоположников электротехники. С его именем связано открытие закона определяющего тепловые действия тока, и закона, определяющего направление индукционного тока.

Закон определяющий тепловое действие тока.
ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА

Как записывается закон Джоуля-Ленца

Q – количество теплоты — [Дж]
I – сила тока – [A]
R – сопротивление – [Ом]
t – время – [c]

Формулу которую мы получили, в точности соответствует формуле которую мы изучили ранее. Это формула работы электрического тока

A=UIt из закона Ома I=U/R следует U=IR
следовательно A=IRIt что соответствует закону
Джоуля-Ленца Q=I2Rt

Вывод: Количество теплоты электрического
тока равно работе электрического тока.

Количество теплоты, выделяемое проводником с током,
равно произведению квадрата силы тока, сопротивления
проводника и времени

1. В чем проявляется тепловое действие тока?
(В нагревании проводника)
2. Как можно объяснить нагревание проводника с током?
(Движущиеся электроны взаимодействуют с ионами кристаллической
решетки и передают им свою энергию)
3. Какие превращения энергии происходят при протекании тока через проводник?
(Электрическая энергия превращается во внутреннюю)
4. Как по закону Джоуля – Ленца рассчитать количество теплоты, выделяемое в проводнике?
(Q=I²Rt)

Определить количество теплоты, выделяемое проводником, сопротивление которого 35 Ом, в течении 5 минут. Сила тока в проводнике 5 А.

R=35 Ом
t=5 мин
I=5 А

Q=I2Rt
Q= (5A)2 .35 Ом . 300 с = 262500Дж =
= 262,5 кДж

Школе NET

  • Колесо Фортуны
  •  через Вконтакте

Register

Do you already have an account? Login

Login

Don’t you have an account yet? Register

Читайте так же:
Преобразователи тепловой энергии в электрический ток

Newsletter

Submit to our newsletter to receive exclusive stories delivered to you inbox!

  • Главная 
  • Вопросы & Ответы 
  • Вопрос 1170963

Пармезан Черница

Самостоятельная работа №22.ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА 1. Приведите примеры использования теплового действия тока в быту. 2. В чем проявляется тепловое действие тока? При каких условиях оно наблюдается? 3. Почему при прохождении тока проводник нагревается? 4. Почему, когда по проводнику пропускают электрический ток, проводник удлиняется? 5. В чем причина короткого замыкания? К чему оно приводит в электрической цепи? 6. Последовательно соединенные медная и железная проволоки одинаковой длины и сечения подключены к аккумулятору. В какой из них выделится большее количество теплоты за одинаковое время? Средний уровень 1. Сколько теплоты выделится в электрическом нагревателе в течение 2 мин, если его сопротивление 20 Ом, а сила тока в цепи 6 А? 2. Какое количество теплоты выделится в нити электрической лампы в течение 1 ч, если лампа потребляет ток силой 1 А при напряжении 110 В? 3. В спирали электроплитки, включенной в розетку с напряжением 220 В, при силе тока 3,5 А выделилось 690 кДж теплоты. Сколько времени была включена в сеть плитка? 4. Сколько теплоты выделится за 1 ч в реостате, сопротивление которого 100 Ом, при силе тока в цепи 2 А? 5. Электрическая печь для плавки металла потребляет ток 800 А при напряжении 60 В. Сколько теплоты выделяется в печи за 1 мин? 6. Определите количество теплоты, выделяемое в проводнике током за 1,5 мин, если сила тока в цепи равна 5 А, а напряжение на концах проводника 200 В. Достаточный уровень 1. Два резистора сопротивлением 6 Ом и 10 Ом включены в цепь последовательно. Какое количество теплоты выделится в каждом резисторе за 2 мин, если напряжение на втором равно 20 В? 2. Два резистора сопротивлением 3 Ом и 6 Ом включены в цепь параллельно. В первом течет ток силой 2 А. Какое количество теплоты выделится обоими резисторами за 10 с? 3. Три проводника соединены последовательно. Первый имеет сопротивление 2 Ом, второй — 6 Ом, а в третьем за 1 мин выделилось 2,4 кДж теплоты. Каково сопротивление третьего проводника, если напряжение на втором равно 12В? 4. Два проводника соединены параллельно. В первом за 1 мин выделилось 3,6 кДж теплоты, а во втором за то же время — 1,2 кДж. Вычислите сопротивление второго проводника, если сопротивление первого равно 2 Ом. 5. Сколько теплоты выделится за 40 мин в медных проводниках с поперечным сечением 1,5 мм2 и длиной 3 м, подводящих электрический ток к плитке, если сила тока в спирали 5 А?

Лучший ответ:

Мари Умняшка

1) утюг, электроплита, плойка.
2) нагревании предметов.
3) увеличивается скорость молекул в проводнике, следовательно увеличивается число сооударений и его энергия, а отсюда и температура..
4) нагревание даёт увеличение в размере
5) перегрузка, большее напряжение, чем можно, что приводит к перегоранию приборов, порче проводки.
6) в той, у которой удельное сопротивление меньше
1). потом. нет желания. решается по формуле Джоуля-Ленца
2) Q = IUt = 1*110*3600
3)t = Q/(IU) = 690000/(220*3,5)
.

Читайте так же:
Можно ли спаять провода теплого пола

Тепловое действие тока проявляется в том что проводник нагревается

Единое национальное тестирование

История Казахстана

Онлайн тесты и шпаргалки по истории Казахстана

Всемирная история

Онлайн тесты и шпаргалки по Всемирной истории.

Математика

Онлайн тесты и шпаргалки по математике.

Химия

Онлайн тесты и шпаргалки по химии.

Физика

Онлайн тесты и шпаргалки по физике.

Биология

Онлайн тесты и шпаргалки по биологии.

География

Онлайн тесты и шпаргалки по географии.

Русский язык

Онлайн тесты и шпаргалки по русскому языку.

Готовые работы

ДИПЛОМНЫЕ РАБОТЫ

Многое уже позади и теперь ты — выпускник, если, конечно, вовремя напишешь дипломную работу. Но жизнь — такая штука, что только сейчас тебе становится понятно, что, перестав быть студентом, ты потеряешь все студенческие радости, многие из которых, ты так и не попробовал, всё откладывая и откладывая на потом. И теперь, вместо того, чтобы навёрстывать упущенное, ты корпишь над дипломной работой? Есть отличный выход: скачать нужную тебе дипломную работу с нашего сайта — и у тебя мигом появится масса свободного времени!
Дипломные работы успешно защищены в ведущих Университетах РК.
Стоимость работы от 20 000 тенге

КУРСОВЫЕ РАБОТЫ

Курсовой проект — это первая серьезная практическая работа. Именно с написания курсовой начинается подготовка к разработке дипломных проектов. Если студент научиться правильно излагать содержание темы в курсовом проекте и грамотно его оформлять, то в последующем у него не возникнет проблем ни с написанием отчетов, ни с составлением дипломных работ, ни с выполнением других практических заданий. Чтобы оказать помощь студентам в написании этого типа студенческой работы и разъяснить возникающие по ходу ее составления вопросы, собственно говоря, и был создан данный информационный раздел.
Стоимость работы от 2 500 тенге

МАГИСТЕРСКИЕ ДИССЕРТАЦИИ

В настоящее время в высших учебных заведениях Казахстана и стран СНГ очень распространена ступень высшего профессионального образования, которая следует после бакалавриата — магистратура. В магистратуре обучаются с целью получения диплома магистра, признаваемого в большинстве стран мира больше, чем диплом бакалавра, а также признаётся зарубежными работодателями. Итогом обучения в магистратуре является защита магистерской диссертации.
Мы предоставим Вам актуальный аналитический и текстовый материал, в стоимость включены 2 научные статьи и автореферат.
Стоимость работы от 35 000 тенге

ОТЧЕТЫ ПО ПРАКТИКЕ

После прохождения любого типа студенческой практики (учебной, производственной, преддипломной) требуется составить отчёт. Этот документ будет подтверждением практической работы студента и основой формирования оценки за практику. Обычно, чтобы составить отчёт по практике, требуется собрать и проанализировать информацию о предприятии, рассмотреть структуру и распорядок работы организации, в которой проходится практика, составить календарный план и описать свою практическую деятельность.
Мы поможет написать отчёт о прохождении практики с учетом специфики деятельности конкретного предприятия.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector