Электр тізбегі үшін Ом заңы

СМЖ.08.ӘН.03

4 қосымша

МКҚК «ЖОҒАРЫ АГРАРЛЫҚ-ТЕХНИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ»

теориялық оқыту

Сабақ тақырыбы: Электр тізбегі үшін Ом заңы

Модуль /пән атауы Электротехника және электр жабдықтары

Педагог Хайруллин Бейбит Маликович дайындады

20_ жылғы «___»

1. Жалпы мәліметтер

Курс, топ: ҚТ-141.1

Сабақтың түрі: теоия

1. Мақсаты, міндеттері

Оқыту мақсаттары: Электротехниканың негізгі заңдылықтарымен танысу, және ғимараттар мен құрылымдарда қолданылатын негізгі электржабдықтарының жұмыс принциптерімен танысу

Сабақ мақсаты: Электр тогы туралы толық мағлұмат беру. Электр тогы бар болуы үшін қажетті шарттарды сызбанұсқа арқылы түсіндіру. Ом заңын тұжырымдау. Оқушыларды зейіндерін, ой-өрісін ,танымдық деңгейлерін дамыту арқылы қазіргі заманғы әлемнің физикалық бейнесін және ғылыми көзқарастарын дамыту; Оқуға деген білім сапасын арттыру.

1. Оқу-жаттығу процесінде білім алушылар меңгеретін күтілетін нәтижелер және (немесе) кәсіби дағдылар тізбесі

Бағалау өлшемдері: Формулаларды жатқа біледі, есептер шығарады

1. Қажетті ресурстар: Интерактивті тақта, электрондық оқулық, есептер жинағы

2. Сабақтың барысы

І. Сабақтың басы: (10мин)

1.1 Ұйымдастыру бөлімі

Аудиторияның дайындығын, білім алушылардың сабаққа дайындығын тексеру. (3 мин)

1.2 Рефлексия: Электр тогының пайда болу тарихы туралы бейне материал қарау

https://video-preview.s3.yandex.net/zzKK0QEAAAA.mp4 (5мин)

ІІ. Сабақтың ортасы (20 мин)

2.1 Сабақтың мақсатымен танысу, жаңа тақырыпқа кіріспе

1826 жыл неміс ғалымы Ом көптеген тәжірибенің нәтижесінде мынадай қорытынды жасады: тұрақты температурада өткізгіштегі ток күші түсірілген кернеуге тура пропорционал және өткізгіштің кедергісіне кері пропорционал болады.

мұндағы: R - өткізгіштің кедергісі, U – кернеу, I – ток күші.

Кедергі - өткізгіштің негізгі электрлік сипаттамасы болып табылады. Өткізгіштің кедергісі оның пішініне, тегіне және температураға тәуелді.

Өлшем бірлігі  .

Өткізгіштің кедергісіне кері шама өткізгіштік деп аталады.

Өткізгіш біртекті болса кедергі келесі формуламен анықталады: 

,

мұндағы:  - өткізгіштің меншікті кедергісі,  -көлденең қимасының ауданы,     - ұзындығы.

Егер орта біртекті болмаса, онда кедергі келесі формуламен анықталады: 

.

Өткізгіштің кедергісінің температураға тәуелділігі келесі өрнекпен анықталады:

,

мұндағы:   -кедергінің температуралық коэффициенті.

1) металлдар үшін температура артқанда өткізгіштің кедергісі артады, яғни  ,  

2) Электролиттер, газдар және жартылай өткізгіштер үшін температура артқанда өткізгіштің кедергісі кемиді, яғни  .

Кез-келген тізбекте электр тогы жүру үшін қажетті шарттар:

1.     Тізбек тұйықталған болуы қажет.

2.     Электр тогын тудыратын ток көзі болуы керек.

Әр түрлі ортадағы электр тогы

Металдардағы электр тогын электрондардың бағытталған қозғалысы тудырады . 1916жылы амерекандық физиктер Т.Стюарт пен Р.Толмен жасаған тәжірибеде металл өткізгіштермен оралған үлкен диаметрлі катушка 500айн/мин жиілікпен айналады да бірден тоқтайды. Осы кезде катушкада электрондардың инерциямен қозғалуынан туған қысқа ток пайда болады.Ток сырғымалы контакт көмегімен өткізгіштің ұштарына қосылған гальванометр арқылы тіркелген.Т.Стюарт пен Р.Толмен эксперименттік түрде ток тасымалдаушы бөлшектің   меншікті зарядын анықтады.Ол 1,8* Кл/кг-га тең болып ,электронның меншікті зарядына дәл келді.

Вакуумдық электр тогы- электрондық шамдардың құрылысы электр өрісінің көмегімен вакуумдегі еркін электрондардың қозғалысын бақылауға негізделген.Екі электроды бар қарапайым электрондық шамды екі электродты шам немесе диод деп атайды.

Вакуумде элктр тогы термоэлектрондық эммисия құбылысы салдарынан пайда болады.Термоэлектрондық эмиссия дегеніміз- қыздырылған металдардан электрондардың ұшып шығуы.

Вакуумнің өткізгіштігі электрондық және біржақты.

Тұз, сілтемелер мен қышқылдардың судағы ерітіндісі жақсы өткізгіш болып табылады, себебі электролиттік диссоциация құбылысы салдарынан суда заряд тасымалдаушы оң және теріс иондар пайда болады.Элекролит арқылы ток өткенде электродтарда заттардың бөлінуі қоса жүреді. Бұл құбылыс электролиз деп аталады.Электролиз заңын М.Фарадей ашқан:

мұндағы k-заттың электрохимиялық эквиваленті:

мұндағы F=96500Кл/моль-Фарадей тұрақтысы, М-мольдік масса,n-валенттік

Осылайша газ өткізгішке айналады,оның өткізгіштегі электронды-ионды.Газдардағы ток разряд деп аталады. Практикада өздік разрядтың солғын, доғалық ұшқынды деп аталатын түрлері кеңінен қолданады.

Толық немесе белгілі бір бөлігі иондалған газ плазма деп аталады. Плазманың электрлік қасиеттері оны техниканың әр түрлі салаларында қолдануға мүмкіндік береді.

Өткiзгiштердi тiзбектей және параллель қосу. Өткiзгiштiң меншiктi кедергiсi

Энергия ток көзiнен тұтынушы құрылғыларға (электр шамына, двигательге және т.б.) ток өткiзгiш сымдар арқылы жеткiзiледi. Өткiзгiштер тiзбектей және параллель қосылуы мүмкiн.

Өткiзгiштер тiзбектей қосу: Барлық өткiзгiштер тiзбекке бiрiнен кейiн бiрi тiзiлiп қосылады

Өткiзгiштер тiзбектей қосылғанда:

а) барлық өткiзгiштердегi ток күшi бiрдей

б) тiзбектегi кернеу бөлiктер кернеулерiнiң қосындысына тең

в) өткiзгiштердегi кернеу олардың кедергiлерiне тура пропорционал

г) тiзбектей қосылған n өткiзгiштердiң толық кедергiсi бөлiктердiң кедергiлерiнiң қосындысына тең:

Өткiзгiштер параллель қосылғанда:

а) тарамдалмаған бөлiктегi ток күшi тарамдалған бөлiктердегi ток күштерiнiң қосындысына тең,

б) параллель қосылған тiзбек бөлiктерiндегi кернеулер бiрдей

в) тарамдалған тiзбектiң бөлiктерiндегi ток күштерi олардың кедергiлерiне керi пропорционал.

Өткiзгiштiң кедергiсi оның материалына және геометриялық өлшемдерiне тәуелдi. Ұзындығы l және көлденең қимасының ауданы S болатын өткiзгiштiң кедергiсi мынаған тең

мұндағы ρ -өткiзгiштiң меншiктi кедергiсi. Меншiктi кедергiнiң сандық мәнi берiлген материaлдан жасалған ұзындығы 1 метр және көлденең қимасының ауданы 1 м² болатын цилиндiрлiк өткiзгiштiң кедергiсiне тең.

Тоқтың жұмысы мен қуаты.

          Джоуль-Ленц заңы өткізгіштен электр тогы өткенде бөлініп шығатын жылу мөлшерін анықтайды. Өткізгіш қозғалмаған және онда химиялық түрленулер болмаған жағдайда токтың жұмысы өткізгіштің ішкі энергиясын арттыруға жұмсалады.

2.2 Тест тапсырмасын орындау

11.«Крона» батареясының ЭҚК-і 9 В. Ток күші 0,4А болса, бөгде күштердің 1 минуттағы жұмысы...

a) 22 Дж; ә)0,36 Дж; б) 216Дж; в) 3,6Дж; г) 21,6Дж.

12. Өткізгіштің қөлденең қимасынан 1 минутта 30 мКл электр мөлшері өткен болса, ондағы тоқ қүші:

а) 0,1мА; ә) 0,4мА; б) 0,5мА; в) 0,2мА; г) 0,ЗмА.

13. Кедергілері R₁ =5 Oм, R₂=10 Ом екі резистор тізбектей жалғанған. Осы резисторлар арқылы өтетін тоқ күштерінің қатынасы І₁/І₂ неге тең?

а) 0,5;, ә) 0,1; б)10; в) 1; г) 2.

14. Өтқізгіштің қөлденең қима ауданын кеміткенде кедергісі қалай өзгереді?

а)артады; ә) кемиді; б) өзгермейді; в) тәуелді емес; г) бірдей.

15. Төменде электр тогы жүріп тұруы үшін қажетті шарттар қелтірілген. Осы шарттардың қайсысы дүрыс емес?

а) өткізгіштің ішінде тұрақты электр өрісінің болуы;

ә) тізбекте қонденсатордың болуы;

б) электр тізбегінің тұйықталған болуы;

в) потенциалдар айырмасының болуы;

г) затты зарядталған еркін бөлшектердің болуы.

16. Электр шамының спираліндегі тоқ күші 0,7А, шамның кедергісі 310 Ом болса, шамдағы кернеу:

a) 210B; ә)220В; б) 200В; в) 224В; г) 217В.

17. Кедергісі R₁=120 Ом резистордан өтетін ток қүші 6А болса, кедергісі R₂= 80 Ом резистордан өтетін ток күші:

a)4A; ә)6А; б) 2А; в)9A; г) 1A.

18. Реостат қосылған тізбектегі тоқ күші 3,2 А. Реостаттың қысқыштарының арасындағы кернеу 14,4 В. Реостаттың тоқ жүріп тұрған бөлігінің кедергісі.

a) 4,3 Oм; ә) 4,5 Oм; б) 3 Oм; в) 3,5 Oм; г) 3,7 Oм.

19. Кедергілері 1 Ом, 2 Ом, 3 Ом және 4 Ом тізбектей қосылған төрт өткізгіштің жалпы кедергісі:

a) 6,2 Ом; ә) 7,7 Oм; б) 0,48 Oм; в) l0 Oм; г) 4,7 Oм.

20. Егер тізбектегі ток қүші 2А болса, кедергісі 15 Ом спираль сым 10 минутта қандай жылу мөлшерін бөліп шығарды:

a)30Дж; ә) 36кДж; б)300Дж; в)900Дж; г)120Дж.

21.Металдардағы еркін электр зарядын тасымалдаушылар:

а) электрондар; ә) оң иондар; б) теріс иондар; в) кемтіктер;

22.Газдардағы электр зарядтарын тасымалдаушылар:

а) оң иондар; ә) электрондар; б) теріс иондар; в) оң және теріс иондар; г) электрондар мен оң және теріс зарядталған ион­дар.

23.Электролит арқылы электр тогы өткенде, электродтарда зат бөліну процесі:

а) Электролиттік диссоциация; ә) электролиз; б) рекомбинация; в) газдың иондалуы; г) а-в жауаптар ішінде дұрысы жоқ.

24.Металл бұйымдардың бетін басқа металдың жұқа қабатымен жабу:

а) гальванопластика; ә) аккумуляторды зарядтау; б) гальваностегия;

в) гальваникалык элементтер; г) а-в жауаптар ішінде дұрысы жоқ.

25.Шала өткізгішке қандай қоспа қосылғанда кемтіктік өткізгішке ие болады?

а) егер 3 валентті элементке 4 валентгі элементтің коспасын енгізсе;

ә) егер 4 валентті элементке 4 валентті элементтің қоспасын енгізсе;

б) егер 4 валентті элементке 3 валентті элементтің қоспасын енгізсе;

в) егер 3 валентті элементке 3 валентті элементтің коспасын енгізсе;

г) егер 4 валентті элементқе 5 валентті элементтің қоспасын енгізсе.

26.Шала өткізгіштің температурасы артқанда, кедергісі:

а) өзгермейді; ә) артады; б) 2 есе артады; в) кемиді;

г) а-в жауаптар ішінде дұрысы жоқ.

27.Электролит арқылы 0,5 А ток күші өткенде, 20 минут ішінде катодта 236 мг мыс жиналды. Мыстың электрохимиялық эквиваленті:

а) 0,394 мг/Кл; ә) 0,207 мг/Кл; б) 0,126 мг/Кл; в) 0,238мг/Kл; r) 0,112 мг/Kл.

28. Катодтан 4 А ток өткенде 30 мин ішінде массасы қандай никель бөлінді? Ниқельдің электрохимиялық эквиваленті 2,03*10^-7кг/Кл.

а) =2 г; ә) =1,5 г; б) =0,5 г; в) =2,5 г; г) =3 г;

29. Электролиздеуде 50 мин ішінде 9,7 г қорғасын бөлінсе, онда жүріп өтқен токтың күші қандай? Қорғасынның элеқтрохимиялық эквиваленті 1,074* 10^-6 кг/Кл..

а) 6А; ә)4A; б) 5А; в) 3А; г) 4,5A

30. Соққы иондалу нәтижесінде тізбектегі ток:

а) кемиді: ә) артады;

б)аздап артады; в) аздап кемиді;
г) а-в жауаптар ішінде дұрысы жок.

ІІІ. Сабақтың соңы (15 мин)

3.1 Қорытындылау: Есептер шығару

Есеп 1 ЭҚК-і 24В болатын ток көзінің қысқыштарына вольтметрді жалғағанда, ол 18 В кернеуді көрсетеді. Егер сыртқы тізбектің кедергісі 9 Ом болса, тізбектегі токтың шамасын және энергия көзінің кедергісін табыңдар.

Есеп 2. Көлденең қимасының ауданы 0,5см² тең болатын алюминий сымның кедергiсi 2,8Ом тең болса, оның ұзындығы қандай болады?

Шешуi. R=ρL/S болғандықтан L=RS/ρ табамыз.

Сандық шамаларын қойып, бұдан

L=5· 10^-5 · 2,8/2,8·10^-8 = 5·10³м.

табамыз.

3.2 Үй тапсырмасы

1. Конспект толтыру

2. Кестені толтыру