Сила струму
1-й семестр
ЕЛЕКТРОМАГНІТНІ ЯВИЩА
2. Електричний струм
Урок 5/11
Тема. Сила струму
Мета уроку: увести фізичну величину, що характеризує електричний струм, та одиницю її виміру.
Тип уроку: урок вивчення нового матеріалу.
План уроку
Контроль знань | 5 хв. | 1. Назвіть основні складові елементи, що входять у коло електричного струму. 2. Запропонуйте схему з’єднання джерела струму, дзвоника і двох кнопок, що дозволяють подзвонити з двох різних місць. 3. На трамвайних |
Демонстрації | 5 хв. | 1. Амперметр. 2. Вимірювання сили струму амперметром |
Вивчення нового матеріалу | 25 хв. | 1. Сила струму. 2. Одиниця сили струму. 3. Вимірювання сили струму |
Закріплення вивченого матеріалу | 10 хв. | 1. Контрольні питання. 2. Навчаємося розв’язувати задачі |
ВИВЧЕННЯ
1. Сила струму
У наших квартирах різні лампочки, підключені до одного й до того самого джерела струму, світяться з різною яскравістю. Значить, у різних лампах струм спричиняє різну дію. Це відбувається внаслідок того, як можна припустити, що від джерела через лампочки протікають різні електричні заряди.
Для оцінювання й порівняння електричних зарядів, що протікають через провідник, була введена спеціальна фізична величина – сила електричного струму.
O Сила струму – це фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно рівна заряду, що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.
2. Одиниця сили струму
Для вибору одиниці сили струму можна було б скористатися будь-якою його дією: тепловою, магнітною чи хімічною. Важливо зазначити, що ця дія повинна піддаватися точному кількісному вираженню.
З першого січня 1960 р. для визначення одиниці сили струму – ампера як основної одиниці СІ – використовують магнітну взаємодію двох паралельних провідників зі струмом. Силу, з якою взаємодіють провідники, можна виміряти досить точно.
Розглянемо два нескінченно довгих провідники з дуже малим поперечним перерізом, розташованим на відстані 1 м один від одного.
Якщо по цих провідниках пропустити струм, то вони почнуть взаємодіяти (притягуватися або відштовхуватися) з певною силою. Якщо сила, що діє на кожний метр провідника, виявиться рівною 2-10-7 Н, то можна стверджувати, що сила струму в провідниках дорівнює 1 А.
O Один ампер – це сила постійного струму, за якої два нескінченно довгих паралельних прямолінійних провідники з дуже малим поперечним перерізом, що розташовані у вакуумі на відстані 1 м один від одного, взаємодіють із силою, що дорівнює 2-10-7 Н на кожний метр довжини.
Крім ампера, на практиці використовують частинні одиниці ампера: міліампер (ма) і мікроампер (мка). Для великих струмів – кілоампер (кА).
Через одиницю сили струму 1 А визначається одиниця електричного заряду – 1 Кл. Оскільки I = q/t, то q = It
1 Кл = 1 А – 1 с.
O За одиницю електричного заряду прийнято вважати заряд, що проходить через поперечний переріз провідника за час 1 с за сили струму 1 А.
3. Вимірювання сили струму
Силу струму вимірюють спеціальними приладами – амперметрами. Як і будь-який вимірювальний прилад, амперметр не повинен впливати на значення вимірюваної величини. Тому амперметр улаштований так, що у випадку ввімкнення його в коло значення сили струму практично не змінюється.
Для вимірювання сили струму амперметр вмикають послідовно так, щоб до клеми зі знаком “+” був підключений провідник, що йде від позитивного полюса джерела струму, а до клеми зі знаком “-” – провідник від негативного полюса.
За шкалою амперметра видно, на яку найбільшу силу струму він розрахований. Перед проведенням вимірів необхідно визначити ціну поділки даного приладу.
Питання до учнів у ході викладу нового матеріалу
– Для чого вводиться поняття “сила струму”?
– Що характеризує сила струму?
– Яка дія струму покладена в основу встановлення одиниці сили струму?
– Як можна визначити в СІ одиницю заряду – кулон?
– На рисунку показана шкала амперметра. Яку максимальну силу струму ним можна виміряти? Яка ціна поділки цього приладу?
ЗАКРІПЛЕННЯ ВИВЧЕНОГО МАТЕРІАЛУ
1. Якісні питання
1) Виразіть в амперах силу струму, що дорівнює 1000 мА; 200 мА; 5 кА.
2) Чи будуть відрізнятися показання двох амперметрів, зображених на схемі?
2. Навчаємося розв’язувати задачі
1) Через спіраль електроплитки за 12 хв. пройшло 3 000 Кл електрики. Яка сила струму в спіралі?
2) Який заряд пройшов через спіраль праски, якщо нею прасували 1,5 год., а сила струму в спіралі 3 А?
3) Скільки електронів пройде за 2 с через поперечний переріз спіралі лампи, якщо сила струму в спіралі дорівнює 0,32 А?
Розв’язок. З визначення сили струму І = q/t випливає, що q = It. Знаючи величину заряду електрона qe, можна знайти число електронів N, що пройшли через поперечний переріз спіралі лампи:
Перевіримо одиниці величин:
Проводимо обчислення:
Відповідь: за 2 с через поперечний переріз спіралі пройде 4-1018 електронів.
Що ми дізналися на уроці
– Сила струму – це фізична величина, що характеризує електричний струм і чисельно дорівнює заряду, що проходить через поперечний переріз провідника за одиницю часу.
– Один ампер – це сила постійного струму, за якої два нескінченно довгих паралельних прямолінійних провідники з дуже малим поперечним перерізом, що розташовані у вакуумі на відстані 1 м один від одного, взаємодіють із силою, що дорівнює 2-10-7 Н на кожний метр довжини.
– За одиницю електричного заряду приймають заряд, що проходить через поперечний переріз провідника за час 1 с за сили струму 1 А.
1 Кл = 1 А – 1 с.
Домашнє завдання
1. Підр.: § 9.
2. Зб.:
Рів1 – № 5.1; 5.2; 5.3; 5.4; 5.5.
Рів2 – № 5.11; 5.12; 5.13; 5.14, 5.15.
Рів3 – № 5.18, 5.26; 5.30.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)
Loading...