Тізбек бөлігі үшін Ом заңы. Меншікті кедергі. Ашық сабақ.

Тізбек бөлігіне арналған Ом заңы.Электр кедергісі. Меншікті кедергі.

Август 26, 2015 Физика пәнінен ашық сабақтар Leave a comment</ 4,390 Көру

Сабақтың тақырыбы: Тізбек бөлігіне арналған Ом заңы.Электр кедергісі. Меншікті кедергі.

Сабақтың мақсаты:

Білімділік мақсаты: Ток күшінің өткізгіш ұштарындағы кернеуге сызықты

тәуелділігін тағайындау; Тізбек бөлігіне арналған Ом заңын

тұжырымдау; Өткізгіштің электрлік кедергісі, меншікті

кедергі ұғымдарын қалыптастыру.

Дамытушылық мақсаты: Оқушылардың білім деңгейін және білім мазмұнының

тұрақтылығы мен оны игерудегі іскерлік пен дағдыны

бақылау.

Тәрбиелік мақсаты: Адамгершілікке, ұқыптылыққа, алғырлыққа, отансүйгіштікке,

табиғатты аялауға, сыйластық пен әдептілікке баулу.

Сабақтың түрі: жаңа білімді қалыптастыру.

Сабақтың әдіс-тәсілдері: Әңгіме, кітаппен жұмыс, демонстрация, жаттығулар орындау

Сабақтың көрнекіліктері: үлестірме қағаздар, амперметр, вольтметр, кілт, резистор,

кедергі, интерактивті тақта.

Сабақтың барысы:

І.Ұйымдастыру кезеңі: Сәлемдесу, оқушылардың сабаққа қатысын, дайындығын,

оқу құралдарын тексеру.

ІІ.Үйтапсырмасынтексеру, қайталау.

Үлестірме №1

Шешуі:

Есептелуі:

I=200A

t=60 c

q=?

q=I*t

q=200A*60c=12000 Кл

Үлестірме №2

Шешуі:

Есептелуі:

U=220В

q=7Кл

А-?

A=U*q

А=220*7=1540 Дж

ІІІ. Жаңа тақырыпты меңгерту.

Токтың әрекетін реттеуге бола ма?

Өткен параграфтарда тізбекте өтетін электр тогын сипаттайтын үш шама - І ток күші, U кернеу жєне R кедергі қарастырылды. Осы шамалардың арасында белгілі бір байланыс бар. Сол байланысты көрсететін заңдылықты 1827 ж. неміс ғалымГ. Ом анықтаған, сондықтан оны Ом заңы деп атады. Кез-келген электр тізбегінде кедергі R және кернеуі U болатын бөлікті алайық.Ом заңы бойынша: Тізбек бөлігіндегі ток күші осы бөліктің кернеуінің кедергіге қатынасына тең.Ом заңы математикалық түрде мына формуламен жазылады: (1)

Ом заңы тізбек бөлігінің кедергісі мен кернеуі өзгергенде ток күші қалай өзгеретіндігін анықтауға мүмкіндік береді.

1. Кедергі өзгермесе ток күші кернеуге тура пропорционал: тізбек бөлігінің ұштарында U кернеу неғұрлым жоғары болса, осы бөліктегі І ток күші соғұрлым көп болады. Кернеуді бірнеше есе арттырып (немесе кемітіп) біз ток күшін сонша есе арттырамыз (немесе кемітеміз).

Осы заңдылықты тәжірибеде көрсетейік. Ток көзінен, шамнан, амперметрден және кілттен тұратын тізбек құрайық. Ток көзі ретінде кернеуін 4-12 В аралығында өзгертуге болатын құрылғы алайық. Әр түрлі кернеуге сєйкес ток күшін өлшеу арқылы токтың шынында да кернеуге пропорционал екендігіне көз жеткізуге болады.

2. Кернеу тұрақты болса, онда ток күші кедергіге кері пропорционал: тізбек бөлігінің R кедергісі неғұрлым көп болса, ондағы І ток күші соғұрлым аз.

Кедергіні азайтқанда ток күші артады. Егер ток күші осы тізбек үшін шекті мәннен артып кетсе, онда тізбектегі құралдар істен шықса, онда сымдар қызып өрт шығуы мүмкін. Қысқа тұйықталу кезінде осы жағдай орын алады.Қысқа тұйықталу деп тізбектің кернеуі бар екі нүктесін кедергісі өте аз қысқа өткізгішпен қосуды айтады. Тогы бар жалаңаштанған өкізгіштербір-біріне тигенде, оларды ұқыпсызжөндегенде, көпшаңжиналғанда жәнеэлектр құралдарыныңішіне жәндіктеркіріпкеткенде де қысқа тұйықталуорыналу мүмкін. Кедергіні тєжірибе арқылы анықтау әдісі Ом заңына негізделген. (1) формуладан. Сондықтан тізбек бөлігінің R кедергісін анықтау үшін U мен І ток күшін өлшеп кернеуді ток күшіне бөлу керек. Тізбектегі кедегінің шартты белгісі . Тізбектегі кедергіні өзгертіп отыру үшін реостат қолданылады. Егер, керісінше тізбек бµлігінің R кедергісі мен І ток күші белгілі болса, онда Ом заңын қолданып U кернеуді есептеуге болады. (1) формуладан U = IR

Тізбек бөлігіндегі U кернеуді табу үшін, осы бөліктің І ток күшін R кедергіге көбейту керек.

83-суретте әр түрлі өткізгіштері бар қорап қосылған электр тізбегі көрсетілген. Бұл өткізгіштердің жасалған материалы, ұзындығы және көлденең қима аудандары әр түрлі. Осы өткізгіштерді кезекпен қосып амперметрдің көрсетуін баќылап отырсақ, онда осы бір ток көзі тұғанда ток күші әр жағдайда әр түрлі болатынын көреміз.

1. R~l Өткізгіштің ұзындығы неше есе ұзарса, тізбектегі ток күші сонша есес кемиді

2. R~1/S Ұзындықтары бірдей, бірақ қалыңдықтары әр түрлі сым алатын болсақ, біз қалыңдығы артқан сайын, ток күшінің сонша есе артатынын анықтаймыз

3. R~ρ.Өлшемдері бірдей, бірақ әр түрлі материалдардан жасалған өткіщгіштерді алатын болсақ, әр түрлі өткізгіштер токқа әр түрлі кері әсер ететінін көреміз. Кері әсер ету ток тасымалдаушылардың зат бөлшектерімен соқтығысуынан пайда болады.

Электр тогына өткізгіштің кері әсерін сипаттайтын физикалық шаманы өткізгіштің электр кедергісі (немесе кедергі) деп атап, R әрпімен белгілейді: R - кедергі.

Кедергі ұғымын физикаға енгізген неміс ғалымы Г. Ом құрметіне ом (Ом) деп аталѓан.

Біртекті, қимасы тұрақты өткізгіштің кедергісі, оның материалына, l ұзындығына және көлденең қимасының Sауданына тәуелді. Кедергі мына формуламен анықталады. Мұндағы ρ - өткізгіш жасалған заттың меншікті кедергісі. Белгілі бір заттан жасалған, ұзындығы мен көлденең қима ауданы бірге тең болатын өткізгіштің кедергісі, сол заттыңменшікті кедергісі деп аталатын физикалық шама.

SI жүйесінде кедергі бірлігі 1 Ом · мм²/м немесе 1 Ом · м.

Іс жүзінде жіңішке өткізгіштердің қимасының ауданы көбіне квадрат миллиметрмен (мм²) келтіріледі. Бұл жағдайда меншікті кедергі бірлігін Ом• мм²/м деп алған ыңғайлы. 1 мм² =0,000001 м² болғандықтан

1 Ом · мм²/м = 0,000001 Ом · м.

әр түрлі заттардың меншікті кедергілері әр түрлі болады. Кейбір заттардың меншікті кедергілері 3- кестеде келтірілген. Бұл кестеде келтірілген мєндер 20 °С температураѓа сәйкес.

Есеп шығару үлгісіШешуі:

Есептелуі:

S=0.39 мм²=0,39*10^-6м²

U=120B

I=4А

ρ=1,05*10^-6 Ом*м

l=?

R=ρ*l/S

l=R*S/ρ

R=U/I

R= 120В/4А=30 Oм

l=30Ом*0,39*10^-6м² /1,05*10^-6Ом*м=11,14м