Добавить материал и получить бесплатное свидетельство о публикации в СМИ
Эл. №ФС77-60625 от 20.01.2015
Инфоурок / Другое / Конспекты / Урок на тему Законы Кирхгофа

Урок на тему Законы Кирхгофа


До 7 декабря продлён приём заявок на
Международный конкурс "Мириады открытий"
(конкурс сразу по 24 предметам за один оргвзнос)

  • Другое

Поделитесь материалом с коллегами:

hello_html_7b3dc8c.gif

П л а н у р о к а № 4 Дата____________

Законы Кирхгофа. (2 часа)

hello_html_1c44eff2.gif

П 00. Профессиональный цикл

ОПД 13. Основы электротехники


Преподаватель: А.А. Гурьянов

- о первом законе Кирхгофа;

- о втором законе Кирхгофа;

- способах соединения проводников.

Воспитательная цель

Сформировать у учащихся усидчивость, внимательность, аккуратность, ответственность; организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

Развивающая цель

Сформировать у учащихся навыки:

- выбирать методы расчета в зависимости от типа цепей тока;

- составлять уравнения Кирхгофа для расчета электрических цепей;

- составлять исходные уравнения для расчетов сложной цепи постоянного тока.

Тип учебного

занятия

изучение нового материала.

Формируемые компетенции

ПК 1.2. Взаимодействовать с о специалистами смежного профиля при разработке методов, средств и технологий применения объектов профессиональной деятельности.

ПК 1.3. Производить модификацию отдельных модулей информационной системы в соответствии с рабочим заданием, документировать произведенные изменеия.

ОК 1. Понимать сущность и социальную значимость своей будущей профессии, проявлять к ней устойчивый интерес.

ОК 2. Организовывать собственную деятельность, выбирать типовые методы и способы выполнения профессиональных задач, оценивать их эффективность и качество.

ОК 4. Осуществлять поиск и использование информации, необходимой для эффективного выполнения профессиональных задач, профессионального и личностного развития.

ОК 5. Использовать информационно-коммуникационные технологии в профессиональной деятельности.

Вид учебного

занятия

смешанный

Межпредметные связи

математика, физика

Оснащение,

оборудование

Учебник, компьютер, проектор, экран, интерактивная доска


Структура урока.

  1. Организационный момент.

  2. Актуализация знаний.

  3. Формирование новых понятий и способов действий.

  4. Формирование умений и навыков.

  5. Итог урока.

  6. Домашнее задание.



Ход урока.

1. Организационный момент.

Учет отсутствующих, проверка домашнего задания, сообщение темы и постановка целей урока.


2. Актуализация знаний.

1. Верно ли, что напряжение равно работе электрического тока?

2. От чего зависит сопротивление проводника?

3. Медный и стальной провода имеют одинаковые диаметр и длину. Какой из них сильнее нагревается при одной и той же силе тока?

4. Как определить длину мотка медной проволоки, не разматывая его?

5. Что представляют собой сверхпроводники?

6. Как зависит от длины кабеля электрическое сопротивление его жилы и сопротивление изоляции?


3. Формирование новых понятий и способов действий.

Электрическая цепь может иметь сложную форму, содержать несколько источников и большое количество потребителей электрической энергии, соединенных различными способами.

Характерными элементами такой цепи являются ветвь, узел и контур.

Ветвью электрической цепи называют участок, в котором ток в данный момент времени имеет одно и то же значение и изменяется одновременно и одинаково на всем про­тяжении участка. В частном случае ток может оставаться постоянным и одинаковым в пределах всего участка цепи, называемого ветвью.

Ветвь может содержать один или несколько последовательно соединенных источников ЭДС, может совсем не содержать источников ЭДС. Участки agf, af, ab и т.д. являются ветвями цепи, изображенной на рис. 1.7.

Точка электрической схемы, представляющая собой место соединения трёх или большего числа ветвей, называется узлом. В цепи, изображенной на рис. 1.7, четыре такие точки: a, b, d, /.

Замкнутая фигура, образованная ветвями электрической цепи, называется контуром. В рассматриваемой цепи можно выделить шесть контуров: afga, abdfa, bcdb, abdfga, abcdfa, abcdfga.

Первый закон Кирхгофа устанавливает, что алгебраическая сумма токов в узле равна нулю:

hello_html_m62a5e38e.jpgΣI = 0.

Первый закон Кирхгофа непосредственно следует из того факта, что ни в одном узле схемы не (происходит накапливания электрических зарядов, т.е. количество зарядов, притекающих к узлу в единицу времени, равно количеству зарядов, утекающих от узла.


hello_html_m17b13c99.jpgНа рис. изображен узел некоторой сложной цепи. Условимся токи, приходящие к узлу, считать положительными, а токи, уходя­щие от узла, — отрицательными. Тогда в соответствии с (1.15) мож­но написать уравнение

I1 + (–I2) + I3+ I4= 0.



Если токи, имеющие знак минус, перенести в правую часть уравнения, то получим

I1 + I3+ I4=I2

Последнее равенство позволяет дать первому закону Кирхгофа несколько иную формулировку: сумма токов, приходящих к узлу равна сумме токов, уходящих от узла.


Сложная электрическая цепь, основные определения.

Первый закон Кирхгофа (331)

Сколько в этой электрической цепи:

а) узлов;

б) ветвей?

а) 3;

б) 7

164

а) 4;

б) 6

54

а) 4;

б) 5

165

а) 4;

б) 4

53

Сколько контуров в цепи, изображенной выше?

7

166

3

52

5

167

6

51

hello_html_3ff3ae0b.jpg

I1 = – 5 А

I2 = 2 A

Найдите I3

7 А

168

3 А

50

3 А

169

7 А

49


Ihello_html_7a3eb814.jpg3 = 10 А

I1 = 5 A

Определите действительное направление тока I, (направление движения положительных зарядов).

От узла

170

К узлу

48

Задача не определена

171

Приборы показывают, что к узлу притекают токи 3 А и 8 А, а утекают токи 5 А и 7 А. Сколько ветвей сходится в узле?

3

47

4

172

5

46

Не менее пяти

173


Второй закон Кирхгофа можно сформулировать следующим образом: в любом контуре электрической цепи алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжения на сопротивлениях, входящих в контур:

ΣE = ΣIR

Отсюда следует также, что падение напряжения на каком-либо участке контура равно сумме падений напряжения на сопротивлениях, входящих в этот участок.

При записи уравнения ΣE = ΣIR необходимо произвольно выбрать направление обхода контура; токи и ЭДС, направление которых совпадает с выбранным направлением обхода, считать положительными, а токи и ЭДС, направление которых противоположно направлению обхода контура, считать отрицательными.

Например, обходя контур abdfa против часовой стрелки, запишем:

hello_html_536c81ac.png

0 = I3R3 + I4R4 I5R5 + I6R6,

обходя контур bcdb по часовой стрелке, запишем –Е = I2R2 I5R5

и т.д. для всех контуров.

Второй закон Кирхгофа выражает тот факт, что в потенциальном поле работа сил поля, совершаемая при обходе зарядом замкнутого контура, равна нулю.


Второй закон Кирхгофа(282)

Какие из величин I1, I2, I3, E1, E2 войдут в уравнения второго закона Кирхгофа со знаком минус?

E1, I1

174

E2, I2

45

I3

175

Это зависит от выбора направления обхода контуров электрической цепи

44

В какой строке уравнения второго закона Кирхгофа для изображенной выше цепи записаны правильно?

E1 = I1R1; E2 = I2R2 + I3R3

176

E1 = I1R1 + I3R3; E2 = I3R3 I2R2

43

E1 = I1R1 + I3R3; E2 = I2R2

177

Е1 = 110 В;

R1 = 1 Ом;

I1 = 10 А.

Найдите напряжение между точками ab изображенной выше цепи.

120 В

42

110 В

178

100 В

41

Задача не определена, т.к. неизвестны R3, I3

179

hello_html_m4341d0d1.png

Е2 = 24 В;

R2 = 1 Ом;

I2 = 6 А.

Определите Uba

18 В

40

24 В

180

30 В

39

Для решения задачи недостаточно данных

181

hello_html_6c5b393f.png

I1 = 5 А.

I3 = 10 А.

R4 = 2 Ом;

R5 = 3 Ом;

Определите Uba

20 В

38

40 В

182

40 В

37

Для решения задачи недостаточно данных

183



4Группа 576. Формирование умений и навыков.

66. Сформулируйте законы Кирхгофа.

67. Сколько узлов, ветвей и контуров имеет электрическая цепь, изображенная на рис. 12?





Рис. 12

6Группа 5638. Напишите уравнение согласно первому закону Кирхгофа для узла, изображенного на рис. 13.





Рис. 13

69. Нарисуйте электрический узел, для которого согласно первому закону Кирхгофа составлено следующее уравнение:

I1 + I2 I3 + I4 I5 I6 = 0.

7

R1

R2

0. Напишите уравнения согласно второму закону Кирхгофа для контуров а-б-д-е и б-в-г-д, изображенных на рис. 14.

Group 696


Line 714Rectangle 716Rectangle 717

Line 713Line 715

R4




Рис. 14


7Группа 5171. Определите ток в цепи, изображенной на рис. 15, если ЭДС генератора Е1 = 36 В, его внутреннее сопротивление r1 = 0,5 Ом, ЭДС батареи Е2 = 30 В, его внутреннее сопротивление r2 = 0,2 Ом, сопротивление потребителя R1 = 1,5 Ом.





РГруппа 81ис. 15

72. В электрической цепи, схема которой приведена на рис. 16, резисторы имеют сопротивления R1 = 2 Ом, R2 = 6 Ом, R3 = 18 Ом, R4 = 10 Ом, R5 = 3 Ом, R6 = 9 Ом, R7 = 27 Ом. Определите общий ток в цепи и напряжение на резисторе R4, если к зажимам подведено напряжение 24 В.



Рис. 16


73. Напряжение сети составляет 12 В, общий ток, потребляемый четырьмя параллельно включёнными одинаковыми лампами, равен 6 А. Определите сопротивление каждой лампы.

7Группа 114. Имеется разветвление, состоящее из четырёх параллельно включенных резисторов сопротивлениями 10, 5, 3 и 8 Ом. Ток, протекающий к точке разветвления, равен 20 А. Определите ток, протекающий по каждой ветви.







Рис. 17


75. Показания амперметров А7, А1 и А6в сложной цепи (рис. 17) соответственно равны 10, 8 и 1 А, показание амперметра А5 равно нулю. Определите значения и направления неизвестных токов.


76. Напряжение генератора 110 В. В сеть включены параллельно тридцать ламп сопротивлением по 200 Ом каждая. Определите ЭДС генератора, если его внутреннее сопротивление 0,5 Ом.


5. Итог урока.

Проверка выполнения задач, выставление оценок, сообщение домашнего задания.

6. Домашнее задание.

Выполнить упражнения, которые остались не выполненными.


57 вебинаров для учителей на разные темы
ПЕРЕЙТИ к бесплатному просмотру
(заказ свидетельства о просмотре - только до 11 декабря)

Автор
Дата добавления 27.09.2016
Раздел Другое
Подраздел Конспекты
Просмотров54
Номер материала ДБ-215790
Получить свидетельство о публикации
Похожие материалы

Включите уведомления прямо сейчас и мы сразу сообщим Вам о важных новостях. Не волнуйтесь, мы будем отправлять только самое главное.
Специальное предложение
Вверх