Электр тогы туралы жалпы түсінік

СМЖ.08.ӘН.03

4 қосымша

МКҚК «ЖОҒАРЫ АГРАРЛЫҚ-ТЕХНИКАЛЫҚ КОЛЛЕДЖІ»

теориялық оқыту

Сабақ тақырыбы: Электр тогы туралы жалпы түсінік

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:

білім алушылардың электр техникасының теориялық негіздері туралы ұғым қалыптастыру, ойлау қабілеттерін дамыту, топтасып шешім қабылдауға дағдылау

Оқушыларды зейіндерін, ой-өрісін ,танымдық деңгейлерін дамыту арқылы қазіргі заманғы әлемнің физикалық бейнесін және ғылыми көзқарастарын дамыту;

Тұрақты электр тогы туралы жалпы ақпарат беру,

Электр тогы және оның тасушылары туралы түсініктерін кеңейту,

Негізгі заңдылықтарын жалпылама бақылаулар бойынша, тәжірибе мен теорияны салыстыра отырып түсінуге баулу.

Негізгі құбылыстарды, олардың өту ерекшеліктерін, негізгі ұғымдарды, шамаларды, олардың математикалық жазылуларын, өлшем бірліктерін,

Негізгі физикалық заңдылықтарды, олардың табиғатта байқалуын және техникада қолдана білуге үйрету.

Физиканың нақты есептерін шығаруды және оны физика заңдарымен байланыстыра білу мүмкіндіктерін әрі қарай қалыптастыру.

Оқуға деген білім сапасын арттыру.

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

Бағалау өлшемдері: ұғымдарды, шамаларды, заңдарды біледі, құбылыстарды топтастыра алады

1. Қажетті ресурстар

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

Электр тогы- зарядталған бөлшектердің бағытталған қозғалысы. Ортаның тегіне қарай ток тудырушы зарядталған бөлшектер.

Зарядталған денені зарядталмаған денемен қосатын өткізгіште электр тогын алуға болады.Бұл кезде ток зарядталған денеден заряталмаған денеге қарай жүреді.Мысалы,зарядталған және заряталмаған электрометрлерді өткізгіш арқылы жалғайық. Зарядталған электрометрдегі зарядтың тең жартысы екіншісіне өтеді .

Бұл зарядтар еркін электрондар түрінде өткізгіш бойымен тасымалданады. Алайда зарядтардың шамалары теңескенде яғни екі дененің потенциалдар айырымы нөлге тең болғанда, осылай алынған электр тогы тоқталады.Электр тогы тұрақты болуы үшін өткізгіште зарядталған бөлшектерге белгілі бір күшпен әрекет ететін тұрақты электр өрісі болуы керек.

Электр тоғы жүретін тұйықталған электр тізбегі ток көзімен, өткізгіш сымдардан және электр энергиясын тұтынушылардан құралады. Өткізгіштердегі электр тогы оның өткізгішке тигізеті әрекетінен байқалады.

Атап айтатын болсақ, токтың әрекеті төмендегідей болады. 

1.Тоқтың жылулық әрекеті.

Өткізгіш бойымен ток өтсе, онда ол қызады,ток әрекетінің бұл қасиеті біз белгілі электр қыздырғыш аспаптарында қолданылады.

2.Тоқтың химиялық әрекеті.

Химиялық ерітінділерге батырылған металл өткізгіш бойымен ток өткенде ерітіндінің құрамына енетін заттар бөлінеді. Осы тәсілмен таза мысты бөліп алуға, металл бұйымдарының бетін күміспен жалатуға болады.

3.Тоқтың магниттік әрекеті.

Бойымен ток жүргенде өткізгіш магниттік қасиеттерге ие болады.Қарапайым магнит сияқты ол өзіне ұсақ темір нәрселерді тартады.

4.Тоқтың физиологиялық әрекеті.

Жануарлар бойымен ток өткенде бұлшық еттердің жиырлуын тудырады. Адам денесінен өткен ток ауыр әсер қалдырады,мұны ток ұру деп атайды.Сондықтан токпен жұмыс жасағанда абай болуы керек.

Алғаш рет электр тогы түсінігін енгізген француз ғалымы Андре Ампер боды.

Ток көздеріне гальвани элементтері, аккумуляторлар. генераторлар жатады. Мысалы,гальвани элементіндегі және аккумуляторлардағы зарядтардың бөлінуі- химиялық реакциялар дың нәтижесі.Бұл реакцияларда бөлінетін ішкі энергия электр энергиясына айналады.

Ток көзін алу үшін зарядтарды бөлгенде электрлік емес күштерді қолданады. Оларды бөгде күштер деп атайды.

Сонымен зарядтарды бөлу дегеніміз – бөгде күштердің кулондық күштерге қарсы атқарған жұмыс процесі.Бұл кезде әр аттас зарядтар тұрған нүктелердің арасында потенциалдар айырымы туады,осыдан электр өрісі пайда болады.

Бөгде күштердің әрекетін сипаттау үшін   әрпімен белгіленетін электр қозғаушы күші (ЭҚК) ұғымын енгіземіз.

Ол ток көзінің энергетикалық сипаттамасы болып табылады.

Тұрақты токтың пайда болу шарттары

XVIII ғасырдың бірінші жартысында электр өткізгіштік, электрленудің екі түрі, конденсатордың көмегімен заряд жинау және тағы да басқа мәліметтер пайда бола бастады. Әсіресе америка ғалымы Б.Франклин зерттеулері маңызды болды. Алғаш электр тогы туралы итальян анатомы және физиологы Л.Гальвани көп еңбек етті. 1780 жылы контактсы бар екі текті металмен бақаның бұлшық етіне жасалған тәжірибесі арқылы электр құбылысын бақылады. Гальваниға қарсы сын көзқараспен итальян ғалымы А.Вольта шықты. Ол алғашқы тұрақты ток көзін ашты. 1777 жылы Вольта электрофорды ойлап тапты. Содан кейін сезімтал электроскоп, жазық конденсаторды ойлап тапты.

Зарядталған макроскопиялық денелерді немесе электрлік зарядтардың қозғалысы туралы құбылыстар мен процестерді, сонымен қатар электр тогы сияқты негізгі ұғымдарды қарастыратын бөлім-электр динамикасы деп аталады.

Ток өткізетін орталарда электр өрісі әрекетінен еркін зарядтардың реттелген қозғалысынан пайда болатын электр тогы өткізгіш ток деп аталады.

Электр тогының пайда болуының қажетті шарттары:

а) берілген ортада еркін ток тасымалдаушылардың, яғни ортада реттеліп қозғала алатын зарядталған бөлшектердің болуы. Металдар мен жартылай өткізгіштерде өткізгіштің электрондары мен кемтіктері осындай бөлшектер болып табылады;сұйық өткізгіштерде ток тасымалдаушылар – оң және теріс зарядталған иондар; газдарда- қарама-қарсы зарядталған иондар мен электрондар;

ә)берілген ортада энергиясы электр зарядтарының реттелген қозғалысына жұмсалатын сыртқы электр өрісінің болуы.Ол үшін электр энергиясының көзі, яғни энергияның қандай да бір түрін электр өрісінің энергиясына айналдырып отыратын қондырғы керек.

Бұл екі шартты орындау үшін электр тізбегін құрады. Электр тізбегінің негізгі бөлігіне ток көзі, жалғағыш сымдар, тізбекті қосып, ажырататын элементтер, ток тұтынушылар жатады.

I ток күші деп өткігіштің көлденең қимасы арқылы бірлік уақыт ішінде қандай ∆q заряд өтетінін көрсететін физикалық шаманы айтады:

Ток күші ампермен өлшенеді 

Егер ток күші мен оның бағыты уақыт бойынша өзгеріссіз қалса, онда электр тогы тұрақты электр тогы деп аталады. Тұрақты ток үшін

мұндағы q-t уақыт аралығында өткізгіштің көлденең қимасы арқылы өтетін электр заряды.

.2.2 Тест тапсырмасын орындау

1.Егер тізбектегі ток күші 5 А болса, онда өткізгіштің көлденең қимасы арқылы 2 с ішінде қанша кулон заряд өтеді?

а) 1800 Kл;

ә) 300 Kл;

б) 3600 Kл;

в) 10Кл

г) 2,5 Кл.

2.Шамды ЭҚК-і 1,5 В ток көзіне қосқанда, тізбектегі ток күші 0,6А. 1 мин ішінде бөгде күштердің атқаратын жұмысы.

a)18Дж; ә)162Дж; б)27Дж; в)9Дж; г)54Дж.

3.Кедергілері R,=5 Ом, R₂=10 Ом екі резистор өзара параллель қосылған. Осы резисторлар арқылы өтетін ток күштерінің қатынасы І₁/І₂ неге тең?

a) l0; ә) l; б)0,5; в) 2; г) 0,2.

4.Батарейкадағы «1,5В» деген жазу:

а)тізбектің бөлігіндегі кернеу 5В;

ә) өткізгіштің ұштарындағы потенциалдар айырмасы 1,5В дегенді білдіреді.

б)батарейканың бір полюсынан екінші полюсіне 1 Кл зарядтың орын ауыстырғанда бөгде күштер 1,5 Дж жұмыс аткарады;

в)тізбектің бөлігіндегі кернеу 1,5В;

г)ток көзінің бір полюсінен екінші полюсіне 1 Кл зарядтың орын ауыстырғанда бөгде күштер 5 Дж жұмыс атқарады.

5.Шамға қосылған амперметрдің көрсетуі 0,1 А. Желіге тағыда бір сондай шам тізбегі косылса, амперметрдің көрсетуі қандай болады?

a) 0,054; ә)0,1A; б)0,02A; в)0,2A; г) l0A.

6.Суретте берілген вольт-амперлік сипаттама бойынша өткізгіштің кедергісі неге тең?

a) 16 Oм; ә) 4 Oм; б)2 Oм; в) 0,25 Oм; г) I Oм.

7.220В кернеуге арналған екі шамның қуаттары Р₁=200Вт; Р₂=100 Вт. Осы шамдардың электрлік кедергілерін салыстырыңыз:

а) R₂=2R₁; ә) R₁=4R₂; б) R₂=4R₁; в) R₁=R₂; г) R₁=2R₂;

8.Кедергісі 80 Ом қыздырғыш элементтегі токкүші 0,6А. Осы элементтегі 1 минутта бөлінетін жылу мөлшері:

a) 105Дж; ә) 31,5Дж; б) 1728 Дж; в) 600Дж; г) 86,4 ДЖ.

9. Электр тогы дегеніміз?

а) еркін электр зарядтарын тасымалдаушылардың реттелген қозғалысы;

ә) бейтарап бөлшектердің ретсіз қозғалысы;

б) бейтарап бөлшектердің реттелген қозғалысы;
в)электр зарядтарының ретсіз қозғалысы және зарядталмаған бөлшектердің реттелген қозғалысы;

г) электр зарядтарының ретсіз қозғалысы.

10. Тоқ күші 0,4А болатын өткізгіштің кедергісін 20 Ом деп алып, оның ұштарындағы кернеуді анықтандар:

a) 80В; ә) 0,02B; б) 50B; в)4В; г) 8В.

ІІІ. Сабақтың соңы (15 мин)

3.1 Қорытындылау: Виртуалды лабораториялық бағдарламасы арқылы сұлбаны жинау

.

3.2 Үй тапсырмасы

1. Конспект толтыру

2. Кестені толтыру