Презентация по электротехнике "СОПРОТИВЛЕНИЕ И ПРОВОДИМОСТЬ ПРОВОДНИКОВ. ЗАКОН ОМА"

• 1 слайд

  Сопротивление и проводимость проводников.
  Закон Ома.
  
  Икаева М.М., преподаватель
  специальных дисциплин
  
  

• 2 слайд

  Георг Ом
  
  Да, электричество – мой задушевный друг,
  Согреет, развлечет, прибавит света.
  
  Опыты, проведенные Омом показали, что сила тока, напряжение и сопротивление – величины, связанные между собой.
  
  

• 3 слайд

  Цель урока:
  Установить зависимость между силой тока, напряжением и сопротивлением, согласно логике познания, выраженной в принципе цикличности. Сформировать представления о сопротивлении и проводимости проводников, помочь обучающимся осмыслить практическую значимость, полезность приобретаемых знаний и умений.
  
  

• 4 слайд

  Проведем опыт
  Соберем электрическую цепь, состоящую из последовательно соединенных источника тока, амперметра, лампы и ключа.
  При замыкании цепи лампочка начинает ярко светить, а амперметр показывает некоторое значение силы тока.
  
  

• 5 слайд

  Проблема:
  
  
  Как изменится сила тока в цепи при включении последовательно с лампочкой дополнительных проводников
  

• 6 слайд

  Сопротивление и проводимость проводников.
  Закон Ома.
  
  

• 7 слайд

  Определение
  Свойство проводников ограничивать силу тока в цепи, т. е. противодействовать электрическому току, называют электрическим сопротивлением.
  

• 8 слайд

  Обозначение сопротивления
  Электрическое сопротивление обозначают буквой R.
  

• 9 слайд

  Опыты говорят не только о том, что проводники обладают сопротивлением, но и о том, что сопротивление разных проводников разное. 
  
  

• 10 слайд

  В чем причина сопротивления?
  Электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решетки металла. При этом замедляется упорядоченное движение электронов и сквозь поперечное сечение проводника проходит за 1 с меньшее их число. Соответственно уменьшается и переносимый электронами за 1 с заряд, т. е. уменьшается сила тока.
  

• 11 слайд

  Таким образом, каждый проводник как бы противодействует электрическому току, оказывает ему сопротивление.
  
  

• 12 слайд

  Экспериментальное исследование
  Выясним, как зависит сила тока от:
  длины проводника;
  площади поперечного сечения (толщины) проводника;
  материала, из которого изготовлен проводник.
  

• 13 слайд

  Выводы:
  увеличение длины, проводника в несколько раз при одинаковом напряжении приводит к уменьшению силы тока во столько же раз. Отсюда следует, что сопротивление проводника прямо пропорционально его длине.
  чем больше площадь поперечного сечения проводника (при одинаковой длине и одинаковом материале), тем слабее он ограничивает силу тока, т. е. его сопротивление становится меньше. Итак, из опыта следует, что сопротивление проводника обратно пропорционально площади его поперечного сечения.
  
  
  

• 14 слайд

  Объединив результаты проведенного экспериментального исследования, можно сказать, что сопротивление проводника прямо пропорционально длине проводника, обратно пропорционально площади его поперечного сечения и зависит от материала, из которого он изготовлен. 
  
  

• 15 слайд

  Формула для определения сопротивления:
  
  
  
  
  
  где l - длина проводника ( м ),
  S - площадь поперечного сечения (кв.м ),
  ρ ( ро) - удельное сопротивление (Ом м ).
  
  

• 16 слайд

  Удельное сопротивление
  Буквой ρ мы обозначили величину, характеризующую материал проводника. Эта величина называется удельным сопротивлением. Оно равно сопротивлению проводника, изготовленного из данного материала, длиной 1 м и площадью поперечного сечения 1 квадратный метр.
  

• 17 слайд

  Формула для определения удельного сопротивления
  
  где l - длина проводника ( м ),
  S - площадь поперечного сечения (кв.м ),
  R - сопротивление (Ом).
  
  
  
  
  

• 18 слайд

  Единицы измерения удельного сопротивления
  Единица измерения удельного сопротивления в системе СИ: 1 Ом * м
  Однако, на практике толщина проводов значительно меньше 1 м кв, 
  поэтому чаще используют внесистемную единицу измерения удельного сопротивления:
  

• 19 слайд

  Вещества с наименьшим удельным сопротивлением
  Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладают серебро и медь. Следовательно, серебро и медь - лучшие проводники электричества. При проводке электрических цепей используют алюминиевые, медные и железные провода.
  

• 20 слайд

  Вещества с большим удельным сопротивлением
  Во многих случаях бывают нужны приборы, имеющие большое сопротивление. В них используют специально созданные сплавы - вещества с большим удельным сопротивлением. Например, сплав нихром имеет удельное сопротивление почти в 40 раз большее, чем алюминий.
  

• 21 слайд

  Вещества с самым большим удельным сопротивлением
  Фарфор и эбонит имеют такое большое удельное сопротивление, что почти совсем не проводят электрический ток, их используют в качестве изоляторов.
  
  

• 22 слайд

  Будем нагревать проводник
   с повышением температуры проводника сила тока на участке цепи убывает, а следовательно, возрастает его сопротивление.
  

• 23 слайд

  Причина такого явления заключается в следующем:
  при повышении температуры проводника усиливаются колебания ионов в узлах кристаллической решетки. В результате свободные электроны будут чаще сталкиваться с ионами, что значительно мешает дрейфу электронов и тем самым ограничивает силу тока. 
  
  

• 24 слайд

  Единица измерения сопротивления
  За единицу сопротивления в международной системе единиц (СИ) принимают 1 Ом - сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 амперу.
  Кратко это записывают так:
   1 Ом=1 В / 1А
  

• 25 слайд

  Применяют и другие единицы сопротивления:
  миллиом (мОм),
  килоом (кОм),
  мегаом (МОм).
  1 мОм =0,001 Ом; 1 кОм = 1000 Ом; 1 МОм = 1000 000 Ом.
  В той же системе единиц удельное сопротивление выражается в
  ом-метрах (Ом • м).
  
  

• 26 слайд

• 27 слайд

  Вывод 1:Закон Ома для участка цепи:
  сила тока в участке цепи прямо пропорциональна напряжению на концах этого участка и обратно пропорциональна его сопротивлению.
  

• 28 слайд

  Вольт-амперная характеристика проводника
  График, выражающий зависимость силы тока от напряжения, называется
  вольт-амперной характеристикой проводника.
  

• 29 слайд

• 30 слайд

  Вывод 2:Закон Ома для полной цепи:
  Закон Ома для участка цепи рассматривает только данный участок цепи, а закон Ома для полной цепи рассматривает полное сопротивление всей цепи.
  Оба закона Ома показывают зависимость силы тока от сопротивления – чем больше сопротивление, тем меньше сила тока и наоборот.
  
  

• 31 слайд

  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)
  

• 32 слайд

  Короткое замыкание
  При коротком замыкании R → 0,
  сила тока
  
  

• 33 слайд

  Ответим на вопросы!
  Что называют электрическим сопротивлением?
  Какой буквой обозначают электрическое сопротивление?
  От чего зависит электрическое сопротивление?
  В каких единицах измеряют электрическое сопротивление?
  Какие металлы обладают наименьшим удельным сопротивлением?
  

• 34 слайд

  Задача:
  1.Какое внутреннее сопротивление имеет источник тока с ЭДС В, если при замыкании его параллельно соединенными резисторами Ом и Ом в цепи протекает ток I=2 A.
  А) 26 Ом
  Б) 1,45 Ом
  В) 12 Ом
  Г) 2,45 Ом
  

• 35 слайд

  Рефлексия
  А. Мне все понравилось. Я все понял
  Б. Мне понравилось, но я не все понял
  В. Все как всегда, ничего необычного
  Г. Мне не понравилось
  

• 36 слайд

  Домашнее задание
  § 19-21.
  Задача (на дом):
  При подключении лампочки к батарее элементов с ЭДС 4,5 В вольтметр показал напряжение на лампочке 4 В, а амперметр – силу тока 0,25 А. Каково внутреннее сопротивление батареи?
  
  

• 37 слайд