Электрическое напряжение. Вольтметр

Электрическое напряжение. Вольтметр

8 класс

Проверка домашнего задания

1. Как выражается сила тока через электрический заряд и время?

2. Как называется единица силы тока?

3. Как называется прибор для измерения силы тока?

4. Как включают амперметр в цепь?

5. По спирали электролампы проходит 540 Кл электричества за

каждые 5 мин. Чему равна сила тока в лампе?

6. При электросварке сила тока достигает 200 А. Какой электрический

заряд проходит через поперечное сечение электрода за 1 мин?

Различное свечение ламп при одной и той же силе тока

Сила тока в цепях одинакова, но лампа, которая подключена к аккумулятору дает больше света и тепла, чем лампочка от карманного фонаря.

Объясняется это тем, что при одинаковой силе тока работа при перемещении электрического заряда, равного 1Кл, различна.

Эта работа тока определяет физическую величину, называемую электрическим напряжением

Электрическое напряжение

Напряжение  — физическая величина, равная отношению работы по перемещению заряда, выполненной электрическим полем, к величине заряда.

U – электрическое напряжение

А – работа электрического поля

q – электрический заряд

U =

Единица электрического напряжения

[ U ] = 1 B (вольт) - единица измерения напряжения в системе СИ

Единица напряжения названа Вольтом(В) в честь итальянского ученого Алессандро Вольта.

За единицу напряжения принимают такое электрическое напряжение на концах проводника, при котором работа по перемещению электрического заряда в 1 Кл по этому проводнику равна 1Дж.

1В = 1 Дж/Кл

Дольные и кратные вольту единицы:

1мВ = 0,001В (милливольт)

1кВ = 1000В (киловольт)

Алесса́ндро Джузеппе Анто́нио Анаста́сио Во́льта (1745 - 1827г.), итальянский физик, химик и физиолог, один из основоположников учения об электричестве.

Вольтметр

Для измерения напряжения используют прибор, который называется вольтметр Чтобы отличить его от других приборов, на нём рядом со шкалой ставят букву V.  

Условное обозначение вольтметра на электрической схеме:

Правила подключения вольтметра в электрическую цепь

• Вольтметр подключается параллельно элементу цепи, на котором измеряют напряжение.
• Включая вольтметр в цепь, необходимо соблюдать полярность: провод, который идёт от положительного полюса источника тока, необходимо присоединять к клемме вольтметра «+»; провод, который идёт от отрицательного полюса источника тока, необходимо присоединять к клемме вольтметра «-».

Подключение амперметра и вольтметра в электрическую цепь

Почему вольтметр всегда подключен параллельно?

Сопротивление у идеального вольтметра равно бесконечности. Но это у идеального, у реального оно значительно меньше, но все еще очень высоко. Поэтому при подключении измерительного прибора в цепь последовательно его показания не будут иметь ничего общего с правдой, а его внутреннее сопротивление окажет существенное влияние на электрическую цепь (практически разрыв цепи из-за большого внутреннего сопротивления). Вольтметр всегда подключается параллельно цепи , так что падение напряжения на измерительном приборе никак не влияет на работу электрической цепи.

Измерение напряжения источника

Для измерения напряжения источника питания вольтметр присоединяют непосредственно к его зажимам.

Безопасное напряжение

Напряжение,считающееся безопасным для человека в сухом помещении, составляет до 36 В.

Для сырого помещения это значение опускается до 12 В.

Напряжение может иметь различные значения

Напряжение мобильного телефона всего 5 В.

Напряжение электрического чайника – 220 В.

Электромобили работают при напряжении 300 В

Электробусы работают при напряжении 600 В

Электропоезда работают при напряжении 25000 В 

При грозовых явлениях напряжение может достичь 1000000000 В.

Задача №1

В цепи с напряжением 100 В проходит ток силой 1 А. найдите работу, совершаемую электрическими силами по перемещению заряда, за 1 мин.

Решение задачи №1

Дано: СИ

Решение:

U = 100 В

q = It - электрический заряд, прошедший через поперечное сечение проводника

I = 1 А

U = - электрическое напряжение

t = 1 мин 60с

Отсюда выразим работу, совершаемую электрическими силами по перемещению заряда:

_________

А = qU

A - ?

Задача №2

По проводнику, к концам которого приложено напряжение 5 В, прошло 100 Кл электричества. Определите работу тока

Решение задачи №2

Дано:

Решение:

U = 5 В

U =

q = 100 Кл

A = qU

_________

A = 100 Кл 5 В = 500 Дж

A - ?

Ответ: 500 Дж

Задача №3

Электрическая лампочка включена в цепь напряжением 10 В. Током была совершена работа 150 Дж. Какое количество электричества прошло через нить накала лампочки?

Решение задачи №3

Дано:

Решение:

U = 10 В

U =

A = 150 Дж

=

__________

= = 15 Кл

q = ?

Ответ: 15 Кл

Задача №4

Какую работу совершит ток силой 3 А за 10 мин при напряжении в цепи 15 В?

Задача №4

Дано: СИ

U = 15 В

I = 3 А

t = 10 мин 600с

_________

A - ?

Решение :

q = It - электрический заряд, прошедший через поперечное сечение проводника

U = - электрическое напряжение

Отсюда выразим работу, совершаемую электрическими силами по перемещению заряда:

А = qU = IUt

A = 3 А 15 В600с = 27000 Дж

Ответ: 27000 Дж

Задачи для самостоятельного решения

№ 5. Чему равно напряжение на участке цепи, на котором совершена работа 500 Дж при прохождении 25 Кл электричества?

№ 6. Вычислите работу, которая совершается при прохождении через спираль электроплитки 15 Кл электричества, если она включена в сеть напряжением 220 В?

№ 7. Определите напряжение на участке цепи, если при прохождении по нему заряда в 15 Кл током была совершена работа 9 кДж.

Рефлексия

1. Как можно определить напряжение через работу тока и электрический заряд?

2. Какое напряжение используют в осветительной сети?

3. Как называют прибор для измерения напряжения?

4. Как включают вольтметр для измерения напряжения на участке цепи?

Рефлексия

На каком рисунке правильно показано подключение амперметра и вольтметра?

А Б В

Рефлексия

Чему равна цена деления приборов?

А) 1 А, 1 В;

Б)0,1 А, 0,01В;

В) 0,2 А, 5 В;

Г) 0,2 А, 2 В.

Домашнее задание

§ 39.

Упр. 31