Конспект урока для 8 класса; Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

Тема урока: Нагревание проводников электрическим током. Закон Джоуля-Ленца

проводником, по которому течет ток, применительно к различным видам соединения.

воспитывать у учащихся умение самостоятельной работы;

воспитывать сопричастность к собственной деятельности и деятельности других.

воспитывать интерес к предмету

развитие памяти и внимания;

развитие применения знаний при решении задач;

развитие познавательного интереса.

Тип урока: сообщение нового материала (беседа), с применением ИКТ

Оборудование: рабочие карточки, электронное приложение к учебнику.

План урока:

Организационный момент (1 мин.).

Актуализация знаний (5 мин.)

Изучение нового материала (20 мин.).

Закрепление нового материала (10 мин.).

Первичный контроль знаний (5 мин.).

Рефлексия (2 мин.).

Домашнее задание (2 мин.).

Ход урока

1. Организационный момент.

(На партах лежат рабочие карты урока; ручки со стержнями 2-х цветов (синий, зеленый)).

Напомнить, как заполнять рабочую карту урока. (Нужно ответить на вопросы с.р. № 1, сравнить свои ответы с представленными ответами на экране. Сделать исправления зеленым цветом, если ваши ответы не совпадают с правильными. Согласно критериям оценки, представленными в рабочей карте, выставить оценки самостоятельно или можно провести взаимооценку между учащимися, сидящими за одной парой).

Рабочая карта урока

2. Актуализация прежних знаний

Выполнение самостоятельной работы №1 ( в рабочей карте урока).

Проводим проверку выполнения с.р. № 1.

Выставляем отметки, согласно приведенным критериям.

Выясняем, какое количество учащихся поставили себе «5», «4», «3» и ничего не поставили.

3.Формирование умений и навыков.

— Что называют электрическим током?

— Что представляет собой электрический ток в металлах, растворах солей, щелочей, кислот?

— Какие действия может оказывать электрический ток?

Остановимся на тепловом действии электрического тока. Электрический ток нагревает проводник. Это явление хорошо известно: электрические нагревательные приборы, осветительные лампы; в промышленности тепловое действие тока используют для выплавки специальных сортов стали и других металлов, для электросварки; в сельском хозяйстве с помощью электрического тока обогревают теплицы, инкубаторы, сушат зерно и т.д. Объясняется нагревание тем, что свободные электроны в металлах или ионы в растворах солей, щелочей, кислот, перемещаясь под действием электрического поля, взаимодействуют с ионами или атомами вещества проводника и передают им свою энергию. В неподвижных металлических проводниках вся работа тока идет на увеличение их внутренней энергии. Нагретый проводник отдает полученную энергию окружающим телам, но уже путем теплопередачи.

Можно сказать, что количество теплоты, выделяемое проводником, по которому течет ток, равно работе тока.

Q — количество теплоты;

А= UIt — формула для расчета работы тока (которая нам уже известна).

Из сказанного выше следует, что

А=Q, а это означает, что Q= UIt.

Из закона Ома I=U/R выразим напряжение: U=IR.

Если это учесть и подставить в формулу для расчета количества теплоты, то получим: Q=I²Rt.

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

К такому выводу на основании опытов, впервые пришли независимо друг от друга английский ученый Джеймс Джоуль и русский ученый Эмилий Христианович Ленц. Сформулированный вывод называют законом Джоуля-Ленца. Итак, для расчета количества теплоты, выделяемого током в проводнике, мы получили:

Получим еще одну формулу для расчета количества теплоты:

I=U/R подставляем в формулу Q=UIt, получаем :

Выясним, какую из этих формул удобнее применять для последовательного, а какую для параллельного соединения проводников. Для этого вспомним законы различных видов соединения.

(Два ученика на доске записывают законы последовательного и параллельного соединения проводников).

Гордюнин С.А. Закон сохранения энергии в электростатике // Квант

Гордюнин С.А. Закон сохранения энергии в электростатике // Квант. — 1989. — № 6. — С. 63-67.

Закон сохранения энергии определяет в самом общем виде энергетический баланс при всевозможных изменениях в любой системе. Запишем его следующим образом:

где A_внеш — работа, совершенная над рассматриваемой системой внешними силами, ΔW — изменение энергии системы, Q — количество теплоты, выделяемое в системе. Договоримся, что если A_внеш > 0, то над системой совершают положительную работу, а если A_внеш < 0, положительную работу совершает система; если ΔW > 0, то энергия системы увеличивается, а если ΔW < 0, энергия уменьшается; наконец, если Q > 0, то в системе выделяется тепло, а если Q < 0, тепло системой поглощается.

В этой статье мы рассмотрим, как закон сохранения энергии «работает» в электростатике. В общем случае электростатическая система содержит взаимодействующие между собой заряды, находящиеся в электрическом поле.

Рассмотрим каждое слагаемое в уравнении (1) по отдельности.

Начнем с энергии. Энергия взаимодействия зарядов выражается через характеристики электрического поля этой системы зарядов. Так, например, энергия заряженного конденсатора емкостью C задается известным выражением

где q — заряд обкладок, U — напряжение между ними. Напомним, что конденсатор — это система двух проводников (обкладок, пластин), обладающая следующим свойством: если с одной обкладки на другую перенести заряд q (т. е. одну обкладку зарядить зарядом +q, а другую –q), то все силовые линии созданного таким образом поля будут начинаться на одной (положительно заряженной) обкладке и заканчиваться на другой. Поле конденсатора существует только внутри него.

Энергию заряженного конденсатора можно представить также как энергию поля, локализованного в пространстве между пластинами с плотностью энергии где E — напряженность поля. В сущности, именно этот факт дает основание говорить о поле как об объекте, реально существующем, — у этого объекта есть плотность энергии. Но надо помнить, что это просто эквивалентный способ определения энергии взаимодействия зарядов (которую теперь мы называем энергией электрического поля). Таким образом, мы можем считать энергию конденсатора как по формулам (2), так и по формуле

где V — объем конденсатора. Последней формулой легко пользоваться, конечно, только в случае однородного поля, но представление энергии в такой форме очень наглядно, а потому удобно.

Конечно, кроме энергии взаимодействия зарядов (энергии электрического поля) в энергию системы может входить и кинетическая энергия заряженных тел, и их потенциальная энергия в поле тяжести, и энергия пружин, прикрепленных к телам, и т. п.

Теперь о работе внешних сил. Помимо обычной механической работы A_мех (например, по раздвиганию пластин конденсатора), для электрической системы можно говорить о работе внешнего электрического поля. Например, о работе батареи, заряжающей или перезаряжающей конденсатор. Задача батареи — создать фиксированную, присущую данному источнику разность потенциалов между теми телами, к которым она присоединена. Делает она это единственно возможным способом — забирает заряд от одного тела и передает его другому. Источник никогда не создает заряды, а только перемещает их. Общий заряд системы при этом сохраняется — это один из краеугольных законов природы.

В источниках разных конструкций электрическое поле, необходимое для перемещения зарядов, создают различные «механизмы». В батареях и аккумуляторах — это электрохимические реакции, в динамомашинах — электромагнитная индукция. Существенно, что для выбранной системы зарядов (заряженных тел) это поле — внешнее, стороннее. Когда через источник с ЭДС от отрицательного полюса к положительному протекает заряд Δq, сторонние силы совершают работу

При этом если Δq > 0, то A_бат > 0 — батарея разряжается; если же Δq < 0, то A_бат < 0 — батарея заряжается и в ней накапливается химическая (или магнитная) энергия.

Наконец, о выделении тепла. Заметим только, что это джоулево тепло, т.е. тепло, связанное с протеканием тока через сопротивление.

Теперь обсудим несколько конкретных задач.

Задача 1. Два одинаковых плоских конденсатора емкостью C каждый присоединены к двум одинаковым батареям с ЭДС . В какой-то момент один конденсатор отключают от батареи, а другой оставляют присоединенным. Затем медленно разводят пластины обоих конденсаторов, уменьшая емкость каждого в n раз. Какая механическая работа совершается в каждом случае?

Если процесс изменения заряда на конденсаторе осуществляется все время медленно, тепло выделяться не будет. Действительно, если через резистор сопротивлением R протек заряд Δq за время t, то на резисторе за это время выделится количество теплоты

При достаточно больших t количество теплоты Q может оказаться сколь угодно малым.

В первом случае фиксирован заряд на пластинах (батарея отключена), равный Механическая работа определяется изменением энергии конденсатора:

Во втором случае фиксирована разность потенциалов на конденсаторе и работает батарея, поэтому

Через батарею протекает заряд

Этот заряд меньше нуля, значит, батарея заряжается и ее работа

Энергия поля в конденсаторе уменьшается:

Зарядка батареи происходит за счет работы по раздвиганию пластин и за счет энергии конденсатора.

Заметим, что слова про раздвигание пластин существенной роли не играют. Такой же результат будет при любых других изменениях, приводящих к уменьшению емкости в n раз.

Задача 2. В схеме, изображенной на рисунке, найдите количество теплоты, выделившееся в каждом резисторе после замыкания ключа. Конденсатор емкостью C₁ заряжен до напряжения U₁, а конденсатор емкостью C₂ — до напряжения U₂. Сопротивления резисторов R₁ и R₂.

Закон сохранения энергии (1) для данной системы имеет вид

Начальная энергия конденсаторов равна

Для определения энергии в конечном состоянии воспользуемся тем, что суммарный заряд конденсаторов не может измениться. Он равен (для случаев, когда конденсаторы были соединены одноименно или разноименно заряженными пластинами соответственно). После замыкания ключа этим зарядом оказывается заряжен конденсатор емкостью C₁ + C₂ (конденсаторы емкостями C₁ и C₂ соединены параллельно). Таким образом,

Как и должно быть, в обоих случаях выделяется тепло — есть джоулевы потери. Замечательно, что выделившееся количество теплоты не зависит от сопротивления цепи — при малых сопротивлениях текут большие токи и наоборот.

Теперь найдем, как количество теплоты Q распределяется между резисторами. Через сопротивления R₁ и R₂ в каждый момент процесса перезарядки текут одинаковые токи, значит, в каждый момент мощности, выделяемые на сопротивлениях, равны

Кроме того, . Поэтому окончательно

Задача 3. В схеме на рисунке 2 конденсатор емкостью C заряжен до напряжения U. Какое количество химической энергии запасется в аккумуляторе с ЭДС после замыкания ключа? Какое количество теплоты выделится в резисторе?

Первоначальный заряд на конденсаторе . После окончания перезарядки заряд на конденсаторе станет равным . Протекший через батарею заряд в случае, когда к минусу батареи подключена отрицательно заряженная обкладка конденсатора, будет равен

В противном случае и при этом аккумулятор будет разряжаться (Δq > 0). А в первом случае при аккумулятор заряжается (Δq < 0), и количество химической энергии, запасенной в аккумуляторе после замыкания ключа, равно работе батареи:

Теперь запишем закон сохранения энергии (1) –

– и найдем выделившееся количество теплоты:

Задача 4. Плоский конденсатор находится во внешнем однородном поле с напряженностью , перпендикулярной пластинам. На пластинах площадью S распределены заряды +q и –q. Расстояние между пластинами d. Какую минимальную работу надо совершить, чтобы поменять пластины местами? Расположить параллельно полю? Вынуть из поля?

Работа будет минимальной, когда процесс проводится очень медленно — при этом не выделяется тепло. Тогда, согласно закону сохранения энергии,

Чтобы найти ΔW, воспользуемся формулой (3). Поле между пластинами представляет собой суперпозицию поля данного плоского конденсатора –

– и внешнего поля .

При перемене пластин местами поле меняется на –, а поле снаружи не меняется, т. е. изменение энергии системы связано с изменением ее плотности между пластинами конденсатора:

Если направления векторов и были одинаковы, то плотность энергии между пластинами уменьшилась после перемены пластин местами, а если направления были противоположны, то плотность энергии увеличилась. Таким образом, в первом случае — конденсатор хочет сам развернуться и его надо удерживать (A < 0), а во втором случае

Когда пластины конденсатора расположены параллельно полю и перпендикулярны друг другу. Энергия поля внутри конденсатора в этом случае равна . Тогда

Когда конденсатор вынули из поля, в том месте, где он был, поле стало , а в нем самом теперь поле , т.е. ΔW и A_min оказываются такими же, как и в предыдущем случае.

Задача 5. Конденсатор емкостью С без диэлектрика заряжен зарядом q. Какое количество теплоты выделится в конденсаторе, если его заполнить веществом с диэлектрической проницаемостью ε? То же, но конденсатор присоединен к батарее с ЭДС .

При заливании диэлектрика емкость конденсатора увеличилась в ε раз.

В первом случае фиксирован заряд на пластинах, внешних сил нет, и закон сохранения энергии (1) имеет вид

Тепло выделяется за счет уменьшения энергии взаимодействия зарядов.

Во втором случае есть работа батареи и фиксировано напряжение на конденсаторе:

Тогда из уравнения (1) следует

Задача 6. Две соединенные проводником пластины площадью S каждая находятся на расстоянии d друг от друга (это расстояние мало по сравнению с размерами пластин) во внешнем однородном поле с напряженностью , перпендикулярной пластинам (рис. 3). Какую работу надо совершить, чтобы сблизить их до расстояния d/2?

Пластины эквипотенциальны, и между ними поля нет. Результатом работы по сближению является создание поля с напряженностью Е в объеме . Тогда, в соответствии с уравнениями (1) и (3),

1. Два одинаковых плоских конденсатора емкостью С каждый соединены параллельно и заряжены до напряжения U. Пластины одного из конденсаторов медленно разводят на большое расстояние. Какая при этом совершается работа?

2. Два конденсатора, каждый емкостью С, заряжены до напряжения U и соединены через резистор (рис. 4). Пластины одного из конденсаторов быстро раздвигают, так что расстояние между ними увеличивается вдвое, а заряд на пластинах за время их перемещения не изменяется. Какое количество теплоты выделится в резисторе?

3. Плоский воздушный конденсатор присоединен к батарее с ЭДС . Площадь пластин S, расстояние между ними d. В конденсаторе находится металлическая плита толщиной d₁, параллельная пластинам (рис. 5). Какую минимальную работу нужно затратить, чтобы удалить плиту из конденсатора?

4. Большая тонкая проводящая пластина площадью S и толщиной d помещена в однородное электрическое поле с напряженностью , перпендикулярной поверхности пластины. Какое количество теплоты выделится в пластине, если поле мгновенно выключить? Какую минимальную работу надо совершить, чтобы удалить пластину из поля?

5. Одна из пластин плоского конденсатора подвешена на пружине (рис. 6). Площадь каждой пластины S, расстояние между ними в начальный момент d. Конденсатор на короткое время подключили к батарее, и он зарядился до напряжения U. Какой должна быть минимальная жесткость пружины, чтобы не произошло касание пластин? Смещением пластин за время зарядки пренебречь.

1. (весь заряд оказывается на конденсаторе, пластины которого не раздвигали).

2. (в первый момент после разведения пластин замкнутыми друг на друга оказываются конденсатор емкостью С с напряжением U и конденсатор емкостью С/2 с напряжением 2U).

3. (минимальная работа по удалению плиты равна разности изменения энергии конденсатора и работы батареи).

4. (сразу после выключения внешнего поля в пластине есть поле поляризационных зарядов, напряженность которого равна Е удаление пластины из поля эквивалентно созданию поля с напряженностью Е в объеме пластины).

5. (результат получается из закона сохранения энергии и из условия равновесия пластины ).

—>ФИЗИКА — ДИСТАНЦИОННО —>

—> Подготовка к ЕГЭ

Тестовая работа 21.03.13. Задачи С4 (электростатика), С5 (электромагнетизм)

С4. Электростатика.

Внутри незаряженного металлического шара радиусом r ₁ = 40 см имеются две сферические полости радиусами r ₂ < r ₁/2, расположенные таким образом, что их поверхности почти не соприкасаются в центре шара. В центре одной плоскости поместили заряд q ₁ = + 2 нКл, а затем в центре другой заряд q ₂ = + 3 нКл. Найдите модуль и направление вектора напряженности электростатического поля в точке О, находящейся на расстоянии R = 1 м от центра шара на продолжении отрезка, соединяющего центры полостей.

Выделим физические явления, о которых идет речь в задаче:

1. Металлический шар (т.е. проводник) помещается в электрическое поле, созданное двумя точечными зарядами. Следовательно, имеет место явление электростатической индукции, в результате которого происходит наведение заряда: на внутренних частях полостей отрицательный, на внешней – положительный.

2. Металлический шар получает положительный заряд, равномерно распределенный по его поверхности. Следовательно, создается электрическое поле заряженного шара.

На основании анализа получаем:

1. На поверхности шара индуцируется заряд, равный суммарному заряду Q = q ₁ + q ₂.

2. Если поле создано положительно заряженным шаром, то напряженность поля в точке, удаленной от центра шара на расстоянии R > r ₁, направлено от шара по линии, проходящей по радиусу данной сферы, и находится по формуле

С5. Электромагнетизм.

В цепи, схема которой изображена на рисунке, вначале замыкают ключ К на время, за которое ток в катушке индуктивности достигает максимально возможного значения, а затем размыкают его. Какое количество теплоты выделится после этого в резисторе R ? Параметры цепи: ℰ = 3 В, r = 1 Ом, R = 10 Ом, L = 10 мГн. Сопротивление катушки индуктивности очень мало.

1. В данную цепь включены параллельно два проводника – резистор и катушка. При параллельном соединении общее сопротивление цепи уменьшается. И, т.к. по условию задачи катушка индуктивности обладает очень малым сопротивлением, то общее сопротивление становится бесконечно малым, т.е. почти равным нулю.

2. При прохождении максимального тока по катушке в ней запасается энергия магнитного поля катушки с током.

3. При размыкании ключа происходит выделение запасенной энергии в проводнике в виде количества теплоты.

На основании анализа условия задачи:

1. При замкнутом ключе в цепи идет ток. Силу тока можно найти, используя закон Ома для полной цепи: I = ℰ /( R _общ + r ). Но так как при параллельном соединении катушки и резистора общее сопротивление почти равно нулю, то сила тока в цепи будет равна I = ℰ / r .

Это и будет максимальное значение силы тока.

2. Энергия магнитного поля катушки с током равна

3. Согласно закону Джоуля-Ленца при прохождении тока через проводник в нем выделяется количество теплоты. В данном случае, количество теплоты равно запасенной в катушке энергии магнитного поля, т.е. Q = W .

Интегрированный урок (технология + физика) с презентацией. Электроприборы в быту. Расчет потребляемой электроэнергии», 8 класс

Организационный момент.
Рассказ учителя технологии
Здравствуйте, ребята! Вы уже обратили внимание, что сегодня урок будут проводить два учителя. Почему? (выслушать мнение учащихся) Многие предметы, изучаемые в школе взаимосвязаны. Сегодня на уроке технологии нам пригодятся знания из области физики. И так о чем же сегодня пойдет речь?!
Постановка цели и задач урока. Мотивация учебной деятельности учащихся.
(Слайд №1-9) Обратите внимание на слайды, найдите общее, между представленными приборами.
Анализируя полученную информацию, формулируем цель урока.
(Слайд №11) –цель урока.

Актуализация знаний.
Тема урока актуальна, так как имеет большое практическое значение, с каждым днем современная техника модернизируется и улучшается, и для того чтобы правильно эксплуатировать электроприборы не достаточно нажать одну кнопку, надо иметь представление о классификации, назначении и правилах эксплуатации электроприбора.
Обратим внимание на слайды № 12-15. Назвать общий признак, объединяющий приборы с точки зрения предмета технологии.
(Учитывая и дополняя ответы обучающихся на предыдущем этапе занятия, учитель систематизирует информацию)

В зависимости от назначения электроприборы условно разделяют на следующие группы:
— Для приготовления пищи (плиты, миксеры, овощерезки, соковыжималки, кофеварки, тостеры, блендеры и т.д.);
— Нагрев жидкости (чайники, самовары, кипятильники, водонагреватели);
— Обогрев и вентиляция помещений (радиаторы, камины, конвекторы, вентиляторы, кондиционеры);
— Личная гигиена (утюги, фены, грелки);
— Проведения досуга (музыкальные центры, магнитофоны, телевизоры);
— Бытовая техника (стиральные машины, холодильники, пылесосы);
— Средства связи (телефоны, радиотелефоны);
— Электроинструменты (паяльники, выжигатели, дрели и т.д.).
Рассказ учителя физики

Назвать общий признак, объединяющий приборы по физическому принципу действия.
— Электронагревательные
— Осветительные
— Механические
— Многофункциональные

Рассказ учителя технологии
Каждый электроприбор имеет технический паспорт, в котором указывается напряжение, мощность, номер стандарта, год выпуска, название изготовителя, который находится на корпусе прибора в виде таблички, а так же инструкцию по применению, где указаны правила эксплуатации, особенности ухода за прибором, возможные неисправности и причины их устранения, гарантийные обязательства.

(Слайды № 19-21) Пример: показать технический паспорт, клеймо на утюге.
Также в инструкции обязательно указаны правила эксплуатации и техники безопасности.

Учащиеся называют правила ТБ (учитывая и дополняя ответы учащихся, учитель систематизирует информацию).

Закрепить информацию, посмотрев (слайды № 22-28).
Наиболее мощными, а значит и потребляющими большее количество электроэнергии, являются электронагревательные приборы (электроплиты, утюги, водонагреватели, стиральные машины, кондиционеры, СВЧ-печи и т.п.).

Применение знаний и умений в новой ситуации
Рассказ учителя физики

(Слайд № 29) Практическая работа.
Обучающиеся работают в группах по 4-5 человек. В ходе выполнения работы учителя корректируют и контролируют действия учащихся, отслеживают контроль правильности выполнения последовательности, соблюдения правил техники безопасности, оказывают по необходимости помощь учащимся, испытывающим затруднения в работе, контроль объема и качества работы.

Расчет физической величины электронагревательного прибора
Расчет сопротивления проводника: R = p·l/S
Закон Ома для участка цепи: I = U/R, U = I·R, R = U/I
Расчет количества теплоты при нагревании проводника электрическим током (закон Джоуля-Ленца): Q = I2·R· t или Q = I·U·t или Q = U2·t/R

Задача 1
Электрический чайник закипает через 15 мин после его включения в сеть. Нагревательный элемент чайника имеет 6 м нихромовой проволоки сечением 0,24мм2. Сила тока в цепи 4А. Определите, сколько теплоты выделяет чайник за время закипания. Уд. сопротивление нихрома 1,1 Ом·мм2/м.
Ответ: 396кДж

Задача 2
Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника 24 Ом. Найдите количество энергии, выделяемой в чайнике за 2 мин, если напряжение в сети 120 В.
Ответ: 72 кДж

Задача 3
Проволочная спираль электроплитки выделяет за 1 мин 13,2 кДж теплоты. Электроплитка включена в сеть напряжением 110 В. Каково сопротивление спирали?
Ответ: 55Ом

Задача 4
Кипятильник изготовлен из нихромовой проволоки (&#961;нихрома = 1,1 Ом·мм2/м) сечением 0,84 мм2 и включен в сеть с напряжением 220 В. За 2 мин в кипятильнике выделилось 320 кДж теплоты. Какая длина у проволоки кипятильника?
Ответ: 13,86 м

Задача 5
Расчет стоимости электроэнергии, потребляемой электроприбором
Используя технические паспорта от электроприборов и заданное время работы прибора, рассчитать стоимость потребляемой энергии. Группам раздаются паспорта, и указывается время работы прибора.
Расчет работы тока (расход электроэнергии): А = Р·t
1 кВт·ч = 3600000 Дж (Вт·с)
Стоимость 1кВт ч – 2,5 руб.
Электрический чайник. P=2200Вт t=6 мин Ответ: 55коп
Плойка. P=45Вт t=10 мин Ответ: 2коп
Утюг. P=1000 t=15 мин Ответ: 62,5коп
Кофемолка. P=80 t=1 мин Ответ: 3коп

Контроль усвоения, обсуждения допущенных ошибок и их коррекции. Рефлексия
Зависит ли расход электроэнергии от времени года?
Надо ли нам с вами рационально и бережно относиться к электроэнергии? (Создание проблемной ситуации)
Какие пути экономии электроэнергии вы можете предложить?

Обобщая и дополняя ответы обучающихся, учитель формулирует следующие правила экономного потребления электроэнергии:
— не включать осветительные и электронагревательные приборы без надобности;
— используйте экономичный режим работы бытовых электроприборов (стиральных машин, электроплит, пылесосов);
— уходя из квартиры, убедитесь, что все электроприборы выключены (это правило одновременно является и правилом противопожарной безопасности).
Подведение итогов урока, заключительное слово учителя. Выставление оценок и их аргументация. Электробытовая техника будет служить долго при соблюдении правил эксплуатации. Обращайте особое внимание на соблюдение режимов работы бытовой техники. Необходимо внимательно изучать руководство по эксплуатации, технические характеристики, меры предосторожности, чтобы свести к минимуму риск выхода электроприбора из строя.

8. Домашнее задание. (по сложности)
— Используя паспорт бытового прибора, проанализировать правильность его эксплуатации (указать нарушения)
— Используя паспорт утюга, рассчитать стоимость потребляемой электроэнергии за неделю (среднее время работы в сутки – 20 минут)
— Перечислить и дать описание профессиям, где ключевым словом является «электричество»

Задачи на параллельное соединение проводников

Задача №1.

Два проводника сопротивлением R1 = 20 Ом и R2 = 35 Ом соединены параллельно.

Определить эквивалентное сопротивление цепи.

Дано: R1=20 Ом; R2=35 Ом.

Решение:

Ответ: R_экв = 12,72 Ом.

Задача №2.

На рисунке представлена электрическая цепь, состоящая из трех параллельно соединённых проводников, сопротивлением R1 = 10 Ом, R2 = 15 Ом, R3 = 25 Ом. Определить полное сопротивление цепи.

Дано: R1=10 Ом; R2=15 Ом; R3=25 Ом.

Решение:

Ответ: R_экв = 4,84 Ом.

Задача №3.

Два резистора сопротивлением R1 = 1 кОм и R2 = 10 Ом соединены параллельно. Напряжение на первом резисторе U1 = 15 В. Определить ток I2, I12.

Дано: R1=1 кОм; R2=10 Ом: U1 = 15 В.

Найти: I2, I12-?

Решение:

1) Переведём сопротивление R1=1 кОм = 1000 Ом.

2) Так как резисторы соединены параллельно – напряжение на сопротивлениях одинаково:

U12 = U1 = U2 = 15 В.

3) Определяем ток I2 используя закон Ома.

I2 = U2/R2 = 15/10 =1,5 А.

4) Находим эквивалентное сопротивление цепи и ток I12. Ответ: I₂ = 1,5 A, I₂ = 1,52 A.

Задача №4.

Два сопротивления R1=10 и R2=15 Ом соединены параллельно. Сила тока I12 = 5 А. Определить падение напряжения на каждом сопротивлении и эквивалентное сопротивление цепи.

Дано: R1=10 Ом; R2=15 Ом: I12 = 5 А.

Найти: R_экв, U1, U2, I2, I12-?

Решение:

1) Находим эквивалентное сопротивление цепи R_экв.

2) Определяем напряжение U12 используя закон Ома.

U12 = I12·R_экв = 5·6 =30 В.

3) Так как резисторы соединены параллельно – напряжение на сопротивления одинаковы

U12 = U1 = U2 = 30 В.

Ответ: U12= 30 В, U1 = 30 В, U2 = 30 В, Rэкв = 6 Ом.