Sibprompost.ru

Стройка и ремонт
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Тепловое Действие Тока Электрического

Тепловое Действие Тока Электрического.
Основы Электричества.

Тема — Тепловое Действие Тока Электрического. Основы Электричества.

Электрическая энергия способна вызывать нагрев проводника. Данное явление большинству хорошо известно. Этот эффект можно пояснить тем, что имеющиеся свободные электроны в различных металлах, совершая перемещение под воздействием электрического поля, непосредственно взаимодействуют с атомами либо ионами самого вещества электрического проводника. При своём протекании электроны передают атомам и ионам часть своей энергии. Работа тока электрического повышает скорость внутренних колебаний атомов и ионов, в итоге внутренняя энергия проводника также повышается.

Давайте с Вами подробней рассмотрим тепловое действие тока электрического. На опыте можно увидеть, что в металлических неподвижных проводниках вся совершаемая работа электрического тока тратится на повышение их внутренней энергии. Разогретый электрический проводник сообщает приобретённую энергию соседним телам, но уже посредствам прямой теплопередачи. Следовательно, имеющееся количество теплоты, которое выделяется электрическим проводником, где протекает ток, количественно равно значению работы тока:

А (работа) = U (напряжение)•I (ток)•t (время)

Давайте с Вами обозначим меру количества имеющейся теплоты через букву «Q». Опираясь на сказанное Q(количество теплоты) = A(работа), либо Q(количество теплоты) = U•I•t. Для того что бы выразить тепловое действие тока электрического, используя законом Ома и определить количество теплоты. Применим следующую формулу: Q = I•R•I•t, то есть «Q=I2•R•t». Выделяемое проводником количество теплоты равно произведению квадрата тока, электрического сопротивления проводника и затраченному времени.

Есть довольно большое количество различных электронагревательных устройств (электроплиты, самовары, утюги, кипятильники, фены, обогреватели), в которых применяется тепловое действие электрического тока. Главным элементом нагрева является высокоомная спираль из некоторых видов материала, которые имеют высокое удельное сопротивление. Данная спираль устанавливается в специальные керамические диэлектрические изоляторы.

В электроприборах, которые изначально предназначены для подогрева различных жидкостей, изолированная электрическая спираль располагается в трубках из специальной нержавеющей стали. Ее электрические выводы также хорошо изолируются от имеющихся металлических частей электроприборов. Рабочая температура этой спирали остается неизменной. Это объясняется тем, что довольно быстро устанавливается баланс между затраченной электрической энергией и тем количеством теплоты, которое отдаётся через теплообмен.

Кроме электрической спирали, которая проявляет тепловое действие тока электрического, также хорошо преобразует электроэнергию в свет и тепло — электрическая дуга. Ее повсеместно применяют для электрической сварки, а также в качестве интенсивного светового источника. Плазменное тело электрической дуги обладает очень высокой температурой, при которой даже расплавляются наиболее тугоплавкие материалы. По этой причине электрическая дуга широко применяется в дуговых электрических печах для расплавки различных металлов.

Различные электрические цепи изначально рассчитаны на определенную величину силы тока. Если по какой либо причине величина тока в электрической цепи увеличивается и становится больше предельно допустимой, то силовые электрические провода могут сильно нагреться, а имеющаяся покрывающая их диэлектрическая изоляция — сгорит. Основными причинами чрезмерного увеличения значения силы тока в электросети может послужить одновременное подключение мощных потребителей (электрических плиток), либо же короткое замыкание.

Читайте так же:
Удельная тепловая мощность тока через напряженность

Кроме устройств и приборов, которые применяют тепловое действие тока электрического для непосредственного разогрева различных сред, ещё используют защитную функцию этого явления. То есть, мы знаем, что в случае чрезмерного протекания электрического тока по электрической цепи могут происходить неблагоприятные события, как для самого электрооборудования (цепи, проводки), так и для безопасности человека. Для того что бы ограничить силу тока используют некоторые виды защитных устройств. Это всем известные плавкие предохранители и тепловые вставки. Их работа заключается в оперативном срабатывании и последующем отключении электроцепи при возникновении повышенного (относительно нормы) значения тока в электрической цепи.

Презентация к уроку физики 8 класса «Действия электрического тока»

Действия электрического тока Презентацию подготовила учитель физики МБОУ ООШ №19 г. Костромы Матросова Г.Н. 2017 год

Повторим пройденное Каким элементам цепи соответствуют условные обозначения

Какие элементы содержит цепь? Что произойдет, если замкнуть ключ?

Правильно ли нарисовал схему ученик? Правильно ли нарисовал схему ученик?

Зачем нужны источники тока? Что такое электрический ток?

Что такое электрический ток?

А как можно обнаружить электрический ток? Мы не можем видеть движущиеся в металлическом проводнике электроны. О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по различным явлениям, которые вызывает электрический ток. Такие явления называют действиями тока

Тепловое действие тока Некоторые из этих действий легко наблюдать на опыте. Проволока при этом нагревается и, удлинившись, слегка провисает. Её даже можно раскалить докрасна. В электрических лампах, например, тонкая вольфрамовая проволочка нагревается током до яркого свечения

Применение теплового действия тока Электрическая энергия преобразуется в _________________

Химическое действие тока В некоторых растворах кислот (солей, щелочей) при прохождении через них электрического тока наблюдается выделение веществ. Вещества, содержащиеся в растворе, откладываются на электродах, опущенных в этот раствор. Например, при пропускании тока через раствор медного купороса (CuS04) на отрицательно заряженном электроде выделится чистая медь (Си). Это используют для получения чистых металлов . Электрическая энергия переходит в _________________

Применение химического действия тока Гальванотехника- позолочение, посеребрение, хромирование Электрическая энергия переходит в _________________

Магнитное действие тока Если медный провод, покрытый изоляционным материалом, намотать на железный гвоздь, а концы провода соединить с источником тока, то при замыкании цепи, гвоздь становится магнитом. Электрическая энергия преобразуется в _______________

Читайте так же:
Теплота выделенная в проводнике при переменном токе

Гальванометр Если рамку, подключенную к источнику тока поместить между полюсами магнита, то она станет поворачиваться. Стрелка гальванометра связана с подвижной катушкой, находящейся в магнитном поле. Когда в катушке существует ток, стрелка отклоняется. Таким образом, с помощью гальванометра можно судить о наличии тока в цепи.

Применение магнитного действия тока

Физиологическое действие тока Человеческий организм содержит много водных и солевых субстанций. Поэтому при прямом контакте с электрическим током он становится участником электрической цепи. Степень последствий для человека при контакте с проводящим элементом электричества может быть разной по степени тяжести, вплоть до летальных случаев.

Лечение током Гальванизация, электрофорез, дарсонвализация, электросон, дефибрилляция сердца

Направление электрического тока В металлических проводниках электрический ток представляет собой упорядоченное движение электронов. За направление тока в цепи разумно было бы принять направление движения электронов в электрическом поле, т. е. считать, что ток направлен от отрицательного полюса источника к положительному. Однако вопрос о направлении тока возник в науке тогда, когда об электронах и ионах ещё ничего не было известно. За направление тока условно приняли то направление, по которому движутся (или могли бы двигаться) в проводнике положительные заряды, т. е. направление от положительного полюса источника тока к отрицательному.

Тепловое действие электрического тока. 8-й класс

Разделы: Физика

Класс: 8

Цели урока:

  1. Общеучебные: учащиеся должны называть устройство и назначение отдельных деталей электрической лампы, закон, лежащий в основе работы, свойства материалов, которые применяются для нагревательных элементов;
  2. Организационно-практические: умение планировать свою деятельность, работать с опорными конспектами, работать по алгоритму;
  3. Интелектуальные умения: умение слышать и слушать, конспектировать, конструировать и воспроизводить логические цепочки;
  4. Исследовательские: определять предмет и объект исследования, формулировать цель исследования;
  5. Творческие умения: перенос знаний в новую сферу, видение новой функции и целостной структуры объекта, видение проблемы в стандартной ситуации
  6. Коммуникативные умения: быть лидером исполнителем, умение отстаивать свою точку зрения, вести за собой.

Метод: “Педагогическая мастерская”

1. Индукция. (5 минут)

Учитель: Перед вами лежит патент, выданный в1874 году в России, на изобретение одного прибора. Внимательно прочитайте его и ответьте на следующие вопросы и заполните логические схемы:

  1. Как называется этот прибор?
  2. Кто изобрёл этот прибор?
  3. Как он устроен?
  4. Назначение деталей.
  5. Какой закон лежит в основе работы?
  6. В каких электрических приборах применяется этот же закон?
  7. Что является главным элементом в этих приборах?
  8. Какой материал применяется для этих элементов?

(Звучит музыка П.И.Чайковского “Времена года”)

“Привилегия, выданная из департамента торговли и мануфактур в 1874”

“Способы, прежде употребляющиеся, были следствием перенесения частиц проводника, что сопровождалось химическими реакциями между ними и кислородом воздуха, при содействии высокой температуры, развивающейся в случае, когда концы проводника находятся на некотором расстоянии друг от друга.

Читайте так же:
Реле тепловое рти 1310 диапазон тока 4 6а

При новом способе пользуются свойством электрического тока накаливать дурные проводники, без сгорания их частиц, причём в этих проводниках нет разрыва.

При прежних способах концы проводников сгорали, портились и требовали беспрестанной перемены; при новом способе проводник, помещённый в газ, с которым он реагирует, нисколько не сгорает, не сопровождается химическим реакциями , вследствие чего не портится и долго не требует перемены.

Для дурных проводников может быть употребляем углерод, в различных видах, как например: в виде графита, кокса, угля, прессованной сажи и прочее, чистый или смешанный с несгораемыми и трудноплавким веществами, а также могут служить смеси хороших проводников с непроводниками, например: смесь чистого железа, чугуна или платины с каолином, известью, магнезией и прочего, смотря по надобности. Проводники заключаются в стеклянных резервуарах, наполненных азотом или другим газом, не образующим соединения с элементами проводника. Резервуары могут быть цилиндрической, призматической, овальной, шарообразной и всякой другой правильной или неправильной формы, смотря по надобности. Форма проводников, а также их число в одном резервуаре обуславливается необходимостью. Для того, чтобы в резервуары не могли проникать вещества посторонние и из резервуаров не мог выходить газ, резервуары герметически закрываются металлическими крышками. Верхние части крышек имеют отверстия, в которые проходят толстые проволоки. Проволока изолируется от крышки стеклом или другим проводящим электричество веществом. Все отверстия герметически запаиваются, после того как в них вставлены проволоки. Изобретение сие рассмотрено в совете торговли и мануфактур”.

2. Самоконструкция. (10 минут) Индивидуальное создание логических схем.

(Ученики получают незаполненные таблицы и схемы)

3. Социоконструкция. (10 минут) Построение схем в группе из четырёх человек.

4. Социолизация и афиширование. (5 минут)

По одному человеку от группы докладывают результаты работы. Остаются “белые пятна”, т. е. неполнота знаний, вопросы на которые учащиеся ответить не смогли.

5. Разрыв. (10 минут)

Учитель: “Чем заполняется стеклянная колба? Почему? Почему для спирали применяется вольфрам? Для чего необходим цоколь? Каким требованиям должен отвечать элемент в нагревательном приборе? Для того чтобы ответить на эти вопросы вы можете обратиться к учебнику § 7.6 (учебник физики, 8 класс, Пинский А.А.) и заполнить схемы.

6. Рефлексия. (5 минут)

Учащиеся в ходе фронтального опроса заполняют и повторяют основные положения схем и таблиц.

Действия электрического тока

Мы не можем видеть движущиеся в металлическом проводнике электроны или в электролите ионы. О наличии электрического тока в цепи мы можем судить лишь по различным явлениям, которые вызывает электрический ток. Такие явления обычно называют действиями тока. Некоторые из этих действий легко наблюдать на опыте.

Читайте так же:
Количество теплоты выделяемое током буква

Тепловое действие тока можно наблюдать, например, присоединив к полюсам источника тока железную или никелиновую проволоку (рис. 242). Проволока нагревается и, удлинившись поэтому, слегка провисает. Ее даже можно раскалить докрасна. В электрических лампах, например, тонкая вольфрамовая проволочка накаливается током до яркого свечения. Если в цепи источника тока вместо проволоки будет раствор соли или кислоты, т. е. проводящая ток жидкость, то жидкость тоже нагреется.

Химическое действие тока было нами уже рассмотрено.

На рисунке 243 изображена установка для наблюдения магнитного действия тока. В этом опыте медный провод, покрытый изоляционным материалом, намотан на железный гвоздь. Когда цепь замкнута, гвоздь становится магнитом (намагничивается) и притягивает небольшие железные предметы: гвоздики, железные стружки, опилки.

С исчезновением тока в обмотке (при размыкании-цепи) гвоздь размагничивается. Рассмотрим еще явление взаимодействия между проводником с током и магнитом.

На рисунке 244 изображена висящая на нитях небольшая рамочка, на которую навито несколько витков тонкой медной проволоки. Концы обмотки присоединены к полюсам источника тока. Следовательно, в обмотке существует электрический ток. Если эту рамку поместить теперь между полюсами магнита, то она станет поворачиваться (рис. 245). В этом опыте мы наблюдаем механическое действие тока.

Явление взаимодействия катушки с током и магнита используют в устройстве прибора, называемого гальванометром. На рисунке 246, а показан внешний вид школьного гальванометра, а на рисунке 246, б — его условное изображение на схемах. Стрелка гальванометра связана с подвижной катушкой, находящейся в магнитном поле. Когда в катушке существует ток, стрелка отклоняется. Таким образом, с помощью гальванометра можно судить о наличии тока в цепи.

Следует заметить, что из всех рассмотренных нами действий электрического тока магнитное действие тока наблюдается всегда, какой бы проводник тока ни был: твердый, жидкий или газообразный.

Вопросы. 1. Как можно наблюдать на опыте тепловое действие тока? 2. Как можно наблюдать на опыте химическое действие тона? 3. Где на практике используют тепловое и химическое действия тока? 4. На каком опыте можно показать магнитное действие тока? 5. Какое действие тона используют в устройстве гальванометра?

Использование теплового действия электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов

Нагревание проводника при прохождении электрического тока. Расчет тепла, выделяющегося в проводе. Преимущества электрического обогрева теплиц и парников. Мощность нагревательного кабеля или ленты. Поддержание температуры и влажности воздуха в инкубаторе.

  • посмотреть текст работы «Использование теплового действия электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов»
  • скачать работу «Использование теплового действия электрического тока в устройстве теплиц и инкубаторов» (доклад)
Читайте так же:
Тепловое действие электрического тока закон джоуля ленца видеоурок

Подобные документы

Создание первого источника электрического тока. Развитие науки об электричестве и магнетизме. Тепловые действия тока. Законы Ома. Второй закон Кирхгофа. Расчет алгебраической суммы мгновенных мощностей всех источников энергии в электрической цепи.

реферат, добавлен 14.11.2016

Природа электрического тока в металлах. Рассмотрение опытов Э. Рикке, Л.И. Мандельштама и Н.Д. Папалекси в изучении электрического тока. Явление сверхпроводимости металлов и сплавов. Основные области применения электрического тока в современных условиях.

презентация, добавлен 13.12.2017

Основные условия для существования электрического тока. Изобретение первой электрической батареи Алессандро Вольтом. Электрофорная машина и принцип ее действия. Устройство гальванического элемента. Классификация и краткая характеристика источников тока.

презентация, добавлен 16.10.2013

Исследование основных факторов, от которых зависят стоимость потерь в проводах линий электропередач и трансформаторах. Особенности применения закона Джоуля-Ленца для определения тепла, выделяющегося при прохождении электрического тока по проводу.

лекция, добавлен 03.04.2019

Выбор экономической плотности тока в соответствии с заданным материалом проводника и типом кабеля. Расчет сечения провода, исходя из заданного номинального тока. Определение величины допустимого тока нагрузки, интеграла Джоуля, температуры проводника.

контрольная работа, добавлен 23.11.2010

Условия существования электрического тока в проводнике. Направление электрического тока. Формула для определения силы тока. Единица измерения силы тока в системе СИ. Амперметр — прибор для измерений силы постоянного и переменного тока в амперах.

презентация, добавлен 29.07.2011

Расчет электрической проводимости системы на единицу длины. Ток утечки, эквипотенциаль электрического поля с заданным потенциалом. Магнитное поле проводника с электрическим током. Плотность тока и напряженность магнитного поля внутри проводника.

курсовая работа, добавлен 18.02.2015

Сущность электрического тока и его виды: постоянный, переменный. Параметры тока и напряжения. Законы Ома для однородного участка и полной цепи. Условия существования постоянного электрического тока. Последовательное и параллельное соединение проводников.

лекция, добавлен 17.09.2016

Формирование понятия электрического тока, его основные особенности возникновения. Зависимость силы тока от концентрации зарядов и скорости их движения. Закон Ома для участка цепи. Развитие интереса к предмету, расширение кругозора и мировоззрение у детей.

конспект урока, добавлен 08.10.2014

Понятие электрического тока как упорядоченного движения заряженных частиц. Схема разветвленной электрической цепи постоянного тока. Закон Ома для участка цепи. Омическое сопротивление проводника. Зависимость удельного сопротивления от температуры.

курсовая работа, добавлен 17.05.2010

  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • »
голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector