Presentasi topik teknik elektro arus listrik. Presentasi "arus listrik searah" presentasi untuk pelajaran fisika (kelas 8) pada topik. Pertimbangkan sekarang interaksi antara konduktor pembawa arus dan magnet
APA ITU ARUS LISTRIK PADA LOGAM?
Listrik dalam logam - itu adalah gerakan elektron yang teratur di bawah aksi medan listrik. Eksperimen menunjukkan bahwa ketika arus mengalir melalui konduktor logam, tidak ada transfer materi, oleh karena itu, ion logam tidak mengambil bagian dalam transfer muatan listrik.
SIFAT ARUS LISTRIK PADA LOGAM
Arus listrik pada konduktor logam tidak menyebabkan perubahan pada konduktor ini, kecuali pemanasannya.
Konsentrasi elektron konduksi dalam logam sangat tinggi: dalam urutan besarnya sama dengan jumlah atom per satuan volume logam. Elektron dalam logam bergerak konstan. Gerakan acak mereka menyerupai gerakan molekul gas ideal. Ini memberi alasan untuk percaya bahwa elektron dalam logam membentuk semacam gas elektron. Tetapi kecepatan gerakan acak elektron dalam logam jauh lebih besar daripada kecepatan molekul dalam gas.
PENGALAMAN E.RIKE
Fisikawan Jerman Carl Rikke melakukan percobaan di mana arus listrik mengalir selama satu tahun melalui tiga silinder yang dipoles yang saling menempel - tembaga, aluminium, dan lagi tembaga. Setelah selesai, ditemukan bahwa hanya ada sedikit jejak penetrasi timbal balik logam, yang tidak melebihi hasil difusi biasa atom dalam padatan. Pengukuran yang dilakukan dengan tingkat akurasi yang tinggi menunjukkan bahwa massa masing-masing silinder tetap tidak berubah. Karena massa atom tembaga dan aluminium berbeda secara signifikan satu sama lain, massa silinder harus berubah secara nyata jika pembawa muatannya adalah ion. Oleh karena itu, pembawa muatan bebas dalam logam bukanlah ion. Muatan besar yang melewati silinder tampaknya dibawa oleh partikel yang sama baik dalam tembaga maupun aluminium. Adalah wajar untuk berasumsi bahwa elektron bebaslah yang membawa arus dalam logam.
Carl Victor Eduard Rikke
PENGALAMAN L.I. MANDELSHTAMA dan N.D. PAPALEKSI
Ilmuwan Rusia L. I. Mandelstam dan N. D. Papaleksi pada tahun 1913 melakukan eksperimen orisinal. Kumparan dengan kawat mulai berputar ke arah yang berbeda. Bersantai, searah jarum jam, lalu tiba-tiba berhenti dan - kembali. Mereka beralasan seperti ini: jika elektron benar-benar memiliki massa, maka ketika kumparan tiba-tiba berhenti, elektron harus terus bergerak dengan inersia selama beberapa waktu. Dan begitulah yang terjadi. Kami menghubungkan telepon ke ujung kabel dan mendengar suara, yang berarti arus mengalir melaluinya.
Mandelstam Leonid Isaakovich
Nikolai Dmitrievich Papaleksi (1880-1947)
PENGALAMAN T. STUART DAN R. TOLMAN
Pengalaman Mandelstam dan Papaleksi diulang pada tahun 1916 oleh ilmuwan Amerika Tolman dan Stuart.
- Sebuah kumparan dengan sejumlah besar lilitan kawat tipis dibawa ke dalam putaran cepat di sekitar porosnya. Ujung kumparan dihubungkan dengan kabel fleksibel ke galvanometer balistik yang sensitif. Kumparan yang tidak terpuntir direm dengan tajam, a arus jangka pendek, karena inersia pembawa muatan. Muatan total yang mengalir melalui rangkaian diukur dengan defleksi jarum galvanometer.
Butler Stuart Thomas
Richard Chase Tolman
TEORI ELEKTRONIK KLASIK
Asumsi bahwa elektron bertanggung jawab atas arus listrik dalam logam sudah ada bahkan sebelum eksperimen Stewart dan Tolman. Pada tahun 1900, ilmuwan Jerman P. Drude, berdasarkan hipotesis keberadaan elektron bebas dalam logam, menciptakan teori elektroniknya tentang konduktivitas logam, dinamai teori elektronik klasik . Menurut teori ini, elektron dalam logam berperilaku seperti gas elektron, seperti gas ideal. Ini mengisi ruang antara ion yang membentuk kisi kristal logam
Gambar tersebut menunjukkan lintasan salah satu elektron bebas dalam kisi kristal logam
KETENTUAN UTAMA TEORI:
- Kehadiran sejumlah besar elektron dalam logam berkontribusi pada konduktivitas yang baik.
- Di bawah aksi medan listrik eksternal, gerakan teratur ditumpangkan pada gerakan acak elektron, mis. arus terjadi.
- Kuat arus listrik yang mengalir melalui suatu penghantar logam adalah :
- Karena struktur internal zat yang berbeda berbeda, resistansi juga akan berbeda.
- Dengan peningkatan gerakan kacau partikel suatu zat, tubuh dipanaskan, mis. pelepasan panas. Di sini hukum Joule-Lenz diamati:
l \u003d e * n * S * d
SUPERKONDUKTIVITAS LOGAM DAN PADUAN
- Beberapa logam dan paduan memiliki superkonduktivitas, properti yang memiliki hambatan listrik nol saat mencapai suhu di bawah nilai tertentu (suhu kritis).
Fenomena superkonduktivitas ditemukan oleh fisikawan Belanda H. Kamerling - Ohness pada tahun 1911 dalam merkuri (T cr = 4.2 o K).
APLIKASI ARUS LISTRIK:
- menerima medan magnet yang kuat
- transmisi tenaga listrik dari sumber ke konsumen
- elektromagnet kuat dengan belitan superkonduktor di generator, motor listrik dan akselerator, di perangkat pemanas
Saat ini, terdapat masalah besar di sektor energi yang terkait dengan kerugian besar selama transmisi listrik melalui kabel.
Kemungkinan solusi untuk masalah:
Konstruksi saluran transmisi tambahan - penggantian kabel dengan penampang besar - peningkatan tegangan - pemisahan fase
Arus listrik Proyek seorang siswa kelas 8 dari Institusi Pendidikan Kota "Sekolah Menengah No. 4" Kimry Ustinov Ilya 201 4-2015
Arus listrik adalah gerakan teratur (terarah) dari partikel bermuatan.
Kuat arus sama dengan perbandingan muatan listrik q yang melalui penampang konduktor terhadap waktu t. I \u003d I - kekuatan arus (A) q- muatan listrik (C) t- waktu (s) g t
Satuan pengukuran kuat arus Satuan kuat arus adalah kuat arus di mana segmen konduktor paralel sepanjang 1 m berinteraksi dengan gaya 2∙10 -7 N (0,0000002N). Satuan ini disebut AMP (A). -7
Ampère André Marie lahir pada 22 Januari 1775 di Polemiers dekat Lyon dalam keluarga bangsawan. Dia dididik di rumah, dia mempelajari hubungan antara listrik dan magnet (Ampère menyebutnya lingkaran fenomena elektrodinamika). Selanjutnya, ia mengembangkan teori magnetisme. Ampère meninggal di Marseille pada 10 Juni 1836.
Ammeter Ammeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Ammeter dihubungkan secara seri dengan perangkat di mana arus diukur.
Pengukuran arus Diagram sirkuit listrik sirkuit listrik
Tegangan adalah kuantitas fisik yang menunjukkan seberapa besar kerja yang dilakukan medan listrik ketika memindahkan muatan positif satuan dari satu titik ke titik lain. Aku =
Satuan pengukurannya adalah tegangan listrik pada ujung-ujung penghantar, dimana usaha memindahkan muatan listrik 1 C sepanjang penghantar ini adalah 1 J. Satuan ini disebut VOLT (V)
Alessandro Volta adalah seorang fisikawan, ahli kimia dan fisiologi Italia, salah satu pendiri teori listrik. Alessandro Volta lahir pada 1745, adalah anak keempat dalam keluarga. Pada tahun 1801 ia menerima gelar count dan senator dari Napoleon. Volta meninggal di Como pada 5 Maret 1827.
Voltmeter Voltmeter - alat untuk mengukur tegangan listrik. Voltmeter dihubungkan ke sirkuit secara paralel dengan bagian sirkuit di antara ujung-ujungnya yang diukur tegangannya.
Pengukuran tegangan Diagram sirkuit listrik Sirkuit listrik
Hambatan listrik Hambatan berbanding lurus dengan panjang konduktor, berbanding terbalik dengan luas penampang dan tergantung pada bahan konduktor. R = S R- resistansi - resistivitas - panjang konduktor S- luas penampang
Alasan resistensi adalah interaksi elektron yang bergerak dengan ion kisi kristal.
Satuan hambatan adalah 1 ohm. resistansi konduktor seperti itu di mana, pada tegangan di ujung 1 volt, kekuatan arus tepat 1 ampere.
Ohm Georg OM (Ohm) Georg Simon (16 Maret 1787, Erlangen - 6 Juli 1854, Munich), seorang fisikawan Jerman, penulis salah satu hukum dasar, Ohm mengambil studi tentang listrik. Pada tahun 1852 Om menerima jabatan profesor biasa. Ohm meninggal pada 6 Juli 1854. Pada tahun 1881, di Kongres Elektroteknik di Paris, para ilmuwan dengan suara bulat menyetujui nama unit resistansi - 1 Ohm.
Hukum Ohm Kuat arus pada suatu bagian dari suatu rangkaian berbanding lurus dengan tegangan pada ujung-ujung bagian tersebut dan berbanding terbalik dengan hambatannya. saya = uR
Penentuan resistansi konduktor R=U:I Pengukuran arus dan tegangan Diagram rangkaian listrik
APLIKASI ARUS LISTRIK
geser 1
guru fisika, SBEE SPO "Nevinnomyssk Power Engineering College" Pak Olga Ben-Ser
"Arus listrik dalam gas"
geser 2
Proses arus yang mengalir melalui gas disebut pelepasan listrik dalam gas. Penguraian molekul gas menjadi elektron dan ion positif disebut ionisasi gas
Pada suhu kamar, gas bersifat dielektrik. Pemanasan gas atau penyinaran dengan ultraviolet, sinar-X dan sinar lainnya menyebabkan ionisasi atom atau molekul gas. Gas menjadi konduktor.
geser 3
Pembawa muatan hanya muncul selama ionisasi. Pembawa muatan dalam gas - elektron dan ion
Jika ion dan elektron bebas berada dalam medan listrik eksternal, maka mereka bergerak secara terarah dan menciptakan arus listrik dalam gas.
Mekanisme konduktivitas listrik gas
geser 4
Pelepasan non-diri
Fenomena aliran arus listrik melalui gas, diamati hanya di bawah kondisi beberapa pengaruh luar gas, disebut pelepasan listrik yang tidak mandiri. Dengan tidak adanya tegangan pada elektroda, galvanometer yang termasuk dalam rangkaian akan menunjukkan nol. Dengan perbedaan potensial yang kecil antara elektroda tabung, partikel bermuatan akan mulai bergerak, terjadi pelepasan gas. Tetapi tidak semua ion yang terbentuk mencapai elektroda. Saat perbedaan potensial antara elektroda tabung meningkat, arus dalam rangkaian juga meningkat.
geser 5
Pelepasan non-diri
Pada tegangan tertentu, ketika semua partikel bermuatan yang terbentuk dalam gas oleh ionizer per detik mencapai elektroda selama waktu ini. Arus mencapai saturasi. Karakteristik volt-ampere dari pelepasan yang tidak mandiri
geser 6
Fenomena melewati gas dari arus listrik yang tidak bergantung pada pengion eksternal disebut pelepasan gas independen dalam gas. Sebuah elektron, dipercepat oleh medan listrik, bertabrakan dengan ion dan molekul netral dalam perjalanannya ke anoda. Energinya sebanding dengan kekuatan medan dan jalur bebas elektron. Jika energi kinetik elektron melebihi pekerjaan yang perlu dilakukan untuk mengionisasi atom, maka ketika elektron bertabrakan dengan atom, ia terionisasi, yang disebut ionisasi tumbukan elektron.
Peningkatan seperti longsoran dalam jumlah partikel bermuatan dalam gas dapat dimulai di bawah pengaruh medan listrik yang kuat. Dalam hal ini, ionizer tidak lagi diperlukan.
pelepasan diri
Geser 7
Geser 8
Pelepasan korona diamati pada tekanan atmosfer dalam gas dalam medan listrik yang sangat tidak homogen (dekat ujung, kabel saluran tegangan tinggi dll.) yang daerah bercahayanya sering menyerupai mahkota (itulah sebabnya disebut mahkota)
Jenis self-discharge
Geser 9
Pelepasan percikan - Pelepasan berselang dalam gas yang terjadi pada kekuatan medan listrik tinggi (sekitar 3 MV / m) di udara pada tekanan atmosfer. Pelepasan percikan, tidak seperti pelepasan korona, menyebabkan kerusakan celah udara. aplikasi: petir, untuk penyalaan campuran yang mudah terbakar di mesin pembakaran internal, pemrosesan percikan listrik dari logam
Jenis self-discharge
Geser 10
Pelepasan busur - (busur listrik) pelepasan dalam gas yang terjadi pada tekanan atmosfer dan perbedaan potensial kecil antara elektroda yang berjarak dekat, tetapi arus dalam busur listrik mencapai puluhan ampere. Aplikasi: lampu sorot, pengelasan listrik, pemotongan logam tahan api.
Jenis self-discharge
Untuk menggunakan pratinjau presentasi, buat akun untuk Anda sendiri ( Akun) Google dan masuk: https://accounts.google.com
Teks slide:
Arus listrik DC
Arus listrik adalah gerakan teratur (terarah) dari partikel bermuatan.
Arus listrik adalah gerakan teratur partikel bermuatan. Untuk keberadaan arus listrik, kondisi berikut diperlukan: Kehadiran muatan listrik gratis di konduktor; Kehadiran medan listrik eksternal untuk konduktor.
Kuat arus sama dengan perbandingan muatan listrik q yang melalui penampang konduktor terhadap waktu t. I \u003d I - kekuatan arus (A) q- muatan listrik (C) t- waktu (s) g t
Satuan saat ini -7
Ampère André Marie lahir pada 22 Januari 1775 di Polemiers dekat Lyon dalam keluarga bangsawan. Dia dididik di rumah, dia mempelajari hubungan antara listrik dan magnet (Ampère menyebutnya lingkaran fenomena elektrodinamika). Selanjutnya, ia mengembangkan teori magnetisme. Ampère meninggal di Marseille pada 10 Juni 1836.
Ammeter Ammeter adalah alat untuk mengukur kuat arus. Ammeter dihubungkan secara seri dengan perangkat di mana arus diukur.
APLIKASI ARUS LISTRIK
Efek biologis dari arus
Efek termal arus
Efek kimia dari arus listrik pertama kali ditemukan pada tahun 1800.
Efek kimia dari arus
Aksi magnetik arus
Aksi magnetik arus
Bandingkan percobaan yang dilakukan pada gambar. Apa kesamaan pengalaman dan bagaimana perbedaannya? Sumber arus adalah perangkat di mana beberapa bentuk energi diubah menjadi energi listrik. Mengisi perangkat pemisah, mis. yang menimbulkan medan listrik disebut sumber arus.
Baterai listrik pertama kali muncul pada tahun 1799. Itu ditemukan oleh fisikawan Italia Alessandro Volta (1745 - 1827) - seorang fisikawan, ahli kimia dan fisiologi Italia, penemu sumber arus listrik konstan. Sumber arus pertamanya - "kolom volta" dibangun sesuai dengan teorinya tentang listrik "logam". Volta meletakkan beberapa lusin lingkaran seng dan perak kecil di atas satu sama lain secara bergantian, meletakkan kertas yang dibasahi dengan air asin di antara mereka.
Sumber arus mekanik - energi mekanik diubah menjadi energi listrik. Sampai akhir abad ke-18, semua sumber arus teknis didasarkan pada elektrifikasi gesekan. Yang paling efektif dari sumber-sumber ini telah menjadi mesin elektroforesis (cakram mesin digerakkan ke arah yang berlawanan. Sebagai akibat dari gesekan sikat pada cakram, muatan dari tanda yang berlawanan menumpuk pada konduktor mesin).
Sumber arus termal - energi internal diubah menjadi energi listrik Termokopel Termokopel (termokopel) - dua kabel dari logam yang berbeda harus disolder dari satu sisi, kemudian sambungan dipanaskan, kemudian muncul arus di dalamnya. Muatan dipisahkan saat sambungan dipanaskan. Termoelemen digunakan dalam sensor termal dan pembangkit listrik tenaga panas bumi sebagai sensor suhu. elemen termo
Energi cahaya diubah menjadi energi listrik dengan bantuan panel surya. Fotosel baterai surya. Ketika beberapa zat disinari dengan cahaya, arus muncul di dalamnya, energi cahaya diubah menjadi energi listrik. Dalam perangkat ini, muatan dipisahkan oleh aksi cahaya. Panel surya terdiri dari sel fotovoltaik. Mereka digunakan dalam baterai surya, sensor cahaya, kalkulator, kamera video. sel foto
Generator elektromekanis. Muatan dipisahkan dengan melakukan kerja mekanis. Ini digunakan untuk produksi listrik industri. Generator elektromekanis Generator (dari lat. generator - pabrikan) - perangkat, peralatan, atau mesin yang menghasilkan produk.
Beras. 1 Gambar. 2 Gambar. 3 Sumber terkini apa yang Anda lihat dalam gambar?
Perangkat sel galvanik Sel galvanik adalah sumber arus kimia di mana energi listrik dihasilkan sebagai hasil konversi langsung energi kimia melalui reaksi redoks.
Baterai dapat terdiri dari beberapa sel galvanik.
Baterai (dari akumulator lat. - kolektor) - perangkat untuk menyimpan energi untuk tujuan penggunaan selanjutnya.
Sumber arus Metode pemisahan muatan Aplikasi Fotosel Efek cahaya Panel surya Termokopel Pemanasan sambungan Pengukuran suhu Generator elektromekanis Melakukan pekerjaan mekanis Produksi tenaga listrik industri. energi Sel Galvani Reaksi kimia Senter, radio Akumulator Reaksi kimia Mobil Klasifikasi sumber arus
Apa yang disebut arus listrik? (Pergerakan teratur partikel bermuatan disebut arus listrik.) 2. Apa yang dapat membuat partikel bermuatan bergerak secara teratur? (Medan listrik.) 3. Bagaimana medan listrik dapat dibuat? (Dengan bantuan elektrifikasi.) 4. Dapatkah percikan yang timbul pada mesin elektrofor disebut arus listrik? (Ya, karena ada gerakan teratur partikel bermuatan dalam jangka pendek?) Memperbaiki material. Pertanyaan:
5. Apa kutub positif dan negatif dari sumber arus? 6. Sumber terkini apa yang Anda ketahui? 7. Apakah timbul arus listrik ketika bola logam bermuatan ditanahkan? 8. Apakah partikel bermuatan bergerak dalam konduktor ketika arus mengalir melaluinya? 9. Jika Anda mengambil kentang atau apel dan menempelkan pelat tembaga dan seng ke dalamnya. Kemudian sambungkan bola lampu 1,5 V ke pelat ini. Apa yang bisa kau lakukan? Memperbaiki bahan. Pertanyaan:
Kami memecahkan masalah 5.2 di kelas Page 27
Untuk pengalaman yang Anda perlukan: Handuk kertas yang kuat; kertas makanan; gunting; koin tembaga; garam; air; dua kabel tembaga berinsulasi; bola lampu kecil (1,5 V). Tindakan Anda: Larutkan garam dalam air; Potong handuk kertas dan kertas timah dengan hati-hati menjadi kotak yang sedikit lebih besar dari koin; Kotak kertas basah dalam air garam; Letakkan tumpukan di atas satu sama lain: koin tembaga, selembar kertas timah, koin lain, dan seterusnya beberapa kali. Harus ada kertas di atas tumpukan, dan koin di bagian bawah. Selipkan ujung terlindung dari satu kawat di bawah tumpukan, pasang ujung lainnya ke bola lampu. Letakkan salah satu ujung kabel kedua di atas tumpukan, dan sambungkan ujung lainnya ke bola lampu juga. Apa yang terjadi? proyek rumah. Membuat baterai.
Sumber dan literatur yang digunakan: Kabardin O.F. Fisika kelas 8 M.: Pendidikan, 2014. Tomilin A.N. Cerita tentang listrik. http://ru.wikipedia.org http:// www.disel.r u http:// www.fizika.ru http:// www.edu.doal.ru http://schools.mari-el.ru http :// www.iro.yar.ru Pekerjaan rumah: 5,6,7 p27, tugas No. 5.1; proyek rumah. Membuat baterai (instruksi diberikan kepada setiap siswa).
