curentul electric clasa10

14
Circuitul Circuitul electric electric şi şi Curentul electric Curentul electric Curentul electric Curentul electric este mişcarea ordonată a este mişcarea ordonată a purtatorilor de sarcină electrică- purtatorilor de sarcină electrică- electroni electroni Dacă un corp cu potenţial Dacă un corp cu potenţial electric mare se află în contact electric mare se află în contact electric cu un corp cu potenţial electric cu un corp cu potenţial electric mic atunci apare un electric mic atunci apare un curent electric către acesta, curent electric către acesta, atâta timp cât există o diferenţă atâta timp cât există o diferenţă de potenţial electric (adica o de potenţial electric (adica o tensiune electrică) între cele tensiune electrică) între cele două corpuri două corpuri Fulgerul si traznetul sunt curenti electrici: electronii din norul electrizat negativ se deplaseaza spre pamânt (electrizat pozitiv) pâna la neutralizarea completa a sarcinilor electrice, si se reduc tensiunea dintre nor si pamânt(de la In absenţa unui generator care să menţină tensiunea electrică, curentul electric circulă doar pentru scurt timp. Sensul curentului electric este invers sensului deplăsarii electronilor Pentru cea mai bună vizualizare a lecţiei, apăsaţi tasta F5

Upload: cristi-danila

Post on 10-Aug-2015

135 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

curentul electric

TRANSCRIPT

Page 1: Curentul Electric Clasa10

Circuitul electricCircuitul electric şişi Curentul electricCurentul electric

• Curentul electricCurentul electric este mişcarea ordonată a este mişcarea ordonată a purtatorilor de sarcină electrică-purtatorilor de sarcină electrică-electroni electroni Dacă un corp cu potenţial electric mare se Dacă un corp cu potenţial electric mare se află în contact electric cu un corp cu află în contact electric cu un corp cu potenţial electric mic atunci apare un potenţial electric mic atunci apare un curent electric către acesta, atâta timp cât curent electric către acesta, atâta timp cât există o diferenţă de potenţial electric există o diferenţă de potenţial electric (adica o tensiune electrică) între cele două (adica o tensiune electrică) între cele două corpuricorpuri

Fulgerul si traznetul sunt curenti electrici: electronii din norul electrizat negativ se deplaseaza spre pamânt (electrizat pozitiv) pâna la neutralizarea completa a sarcinilor electrice, si se reduc tensiunea dintre nor si pamânt(de la miliarde de volti pâna la zero),de aceea, fulgerul dureaza doar câteva fractiuni de secunda

In absenţa unui generator care să menţină tensiunea electrică, curentul electric circulă doar pentru scurt timp.

Sensul curentului electric este invers sensului deplăsarii electronilor

Pentru cea mai bună vizualizare a lecţiei, apăsaţi tasta F5

Page 2: Curentul Electric Clasa10

Intr-un circuit electric este nevoie de conductoare de legatură, Intr-un circuit electric este nevoie de conductoare de legatură, consumator, întrerupător, şi(mai ales!) de un generator care să consumator, întrerupător, şi(mai ales!) de un generator care să menţină tensiunea constantă.Dar cum putem creea un generator ?menţină tensiunea constantă.Dar cum putem creea un generator ?

• Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din cupru şi unul din zinc obtinem o baterie cu care putem cupru şi unul din zinc obtinem o baterie cu care putem aprinde un bec(de 1volt)! Cu voltmetrul măsurăm tensiunea aprinde un bec(de 1volt)! Cu voltmetrul măsurăm tensiunea obţinută.Explicaţia producerii acestei tensiuni este că obţinută.Explicaţia producerii acestei tensiuni este că metalele au potenţiale electrice diferite.De aceea, îmetalele au potenţiale electrice diferite.De aceea, înn loc de loc de zinc zinc şi cuşi cuppru putem folosi ru putem folosi orice alte 2orice alte 2 metale metale diferitediferite(de (de exemplu fierexemplu fier şşi nichel,ca la bateriile comerciale Matsushita) i nichel,ca la bateriile comerciale Matsushita)

Cupru Zinc

Bateriile transformă energia chimică în energie electrică, şi astfel produc curent continuu, al carui sens,în exteriorul generatorului este de la + la -

Dinamul(de la bicicletă) transformă energia mecanică în energie electrică la fel ca alternatorul de la masină. Alternatorul hidrocentralei, produce curent alternativ al cărui sens se schimbă în permanenţa)

-

Page 3: Curentul Electric Clasa10

In conductorii metaliciIn conductorii metalici,, electronii se mişcă electronii se mişcă dezordonat printre ionii pozitivi ai reţelei cristaline.dezordonat printre ionii pozitivi ai reţelei cristaline.

• Generatorul poate menţine Generatorul poate menţine tensiunea(U) constanttensiunea(U) constantă ă ::

q

L

ElectricaSarcina

riceForteElectefectuatDeMecanicLucrulU

Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni), rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă : timp

qi

Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului: Ce 19106,1

Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )

Sarcina electrică a unui corp e un multiplu întreg al sarcinii electronului: enq Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )

DacăDacă la capetele conductorului este o diferenţla capetele conductorului este o diferenţăă de de potenţial electric(tensiune!), prin conductor circulpotenţial electric(tensiune!), prin conductor circulă ă curent electric pâncurent electric până ă când când tensiunea se reduce la tensiunea se reduce la zero.zero.

Page 4: Curentul Electric Clasa10

Generatorul de curent continuuGeneratorul de curent continuu are simbolulare simbolul : : sausau sausau

• Conductoare(fire) de legaturaConductoare(fire) de legatura• Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul

rezistori cu simbolul

motoare cu simbolul

întrerupător închis cu simbolul

Curentul electric circulă doar dacă circuitul este închis

întrerupător deschis cu simbolul

ìntrerupător

Schema electrică:+

*3* Simbolurile elementelor circuitului electric sunt:

Generatorul de curent alternativ are simbolul

Generatorul variabil (reglabil) de curent continuu :

ampermetru voltmetru

siguranta fuzibila

E,r

motor

rezistor

Page 5: Curentul Electric Clasa10

Intensitatea curentului electric se Intensitatea curentului electric se mămăsoarsoarăă cu ampermetrul montat în serie! cu ampermetrul montat în serie!

ampermetru

+

Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric este aceiaşi în orice punct al circuitului

+

Schema electrica:

Atenţie !! : 1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie, fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde ! (ampermetrul are rezistenţa foarte mică)

2. Conectaţi borna + a bateriei la borna pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.

3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului, aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE

Măsuraţi intensitatea prin bec de lanternă, I=0,2A, alegând calibrul 1A Nu10mA=0,01A.S-ar arde

Borne calibru

Page 6: Curentul Electric Clasa10

DacDacăă dorim sa m dorim sa măăsursurăăm intensitatea printr-un rem intensitatea printr-un reşşou, I=4A alegem ou, I=4A alegem calibrul 5A.Daccalibrul 5A.Dacăă alegem 1A , se arde ampermetrul alegem 1A , se arde ampermetrulDacDacăă dorim sa m dorim sa măăsuram intensitatea printr-un bec de lustrsuram intensitatea printr-un bec de lustrăă, I=0,5A , I=0,5A alegem borna calibru 1Aalegem borna calibru 1A

• Pentru a mPentru a măăsura intensitatea(mai micsura intensitatea(mai micăă de 1A) de 1A) printr-un motor de casetofon alegem calibrul 1A. printr-un motor de casetofon alegem calibrul 1A. Aceasta înseamnAceasta înseamnă că la capătul scalei, unde ă că la capătul scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !! Observăm că scrie5A, aparatul măsoară 1A !! Observăm că ampermetrul indică diviziunea 2,5 şi aceasta ampermetrul indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnînseamnă că ă că intensitatea intensitatea este 0,5A, calculată cu este 0,5A, calculată cu formula:formula:

Măsurarea cu ampermetrul

AA

5,05

15,2

lScaleiDeLaCapatuDiviziunea

CalibrulIndicataDiviziuneaeaintensitat

+

Intensitatea se poate măIntensitatea se poate măsursuraa şi şi cu multimetrul, utilizat la fel ca cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul cu singura diferenampermetrul cu singura diferenţţă că indică direct valoarea reală a ă că indică direct valoarea reală a intensitătii(indiferent de calibrul folosit), intensitătii(indiferent de calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai şi deci doar citim, şi nu mai calculcalculăm intensitateaăm intensitatea

Page 7: Curentul Electric Clasa10

Trecerea curentului electric printr-un conductor produceTrecerea curentului electric printr-un conductor produce efect efect termic(Joule) ,termic(Joule) ,efect magnetic, şi efect chimicefect magnetic, şi efect chimic

• 1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;• Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din crom-nichel (de formă

spiralată,subţiri şi lungi) de exemplu de la radiatoare, reşouri , uscătoare de păr, şi filamentele din wolfram ale becurilor.

• Cel mai puţin se încălzesc cablurile de alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice

Cu cât intensitatea curentului electric printr-un conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt efectele termice ,magnetice şi chimice produse

Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul curentului electric:dacă schimbăm polaritatea bateriei din circuitul becului,acesta luminează şi se încălzeşte la fel

Page 8: Curentul Electric Clasa10

– – efectul magneticefectul magnetic const constă în ă în apariapariţia unor ţia unor fenomene magnetice:fenomene magnetice:

• -1- -1- O bobină străbătută de curent electric se O bobină străbătută de curent electric se comportă ca un electro-magnet: atrage corpurile comportă ca un electro-magnet: atrage corpurile din fierdin fier - pe baza acestui efect funcţioneaz - pe baza acestui efect funcţioneazăă macarauamacarauaElectromagneticăElectromagnetică

Efectul magnetic depinde de sensul curentului electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers

Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele electrice şi alternatoarele hidrocentralelor

-2- -2- deviaţia acului magnetic al busolei în deviaţia acului magnetic al busolei în apropierea unui apropierea unui circuit electric închiscircuit electric închis

Page 9: Curentul Electric Clasa10

Efectul chimic constă în apariEfectul chimic constă în apariţia unor transformări chimice ţia unor transformări chimice în în substantele lichide conductoare străbătute de curent electric substantele lichide conductoare străbătute de curent electric

–ş–şi depunerea unei substani depunerea unei substanţţe chimice la electrodul nee chimice la electrodul neggativ(catodativ(catod)-)-

Efectul chimic(Electroliza) are numeroase Efectul chimic(Electroliza) are numeroase aplicaaplicaţii:ţii:

obţinerea si purificarea obţinerea si purificarea metalelor(aluminiu,cupru)metalelor(aluminiu,cupru)

Argintarea unor obiecte(lănţişoare ,etc)Argintarea unor obiecte(lănţişoare ,etc) Realizarea unor materiale care nu Realizarea unor materiale care nu

ruginesc(tabla zincată,galvanizată) ruginesc(tabla zincată,galvanizată) Realizarea discurilor de pick-upRealizarea discurilor de pick-up

Instalatie de electroliza

Page 10: Curentul Electric Clasa10

Orice aparat electric are o anumitOrice aparat electric are o anumităă intensitate nominalintensitate nominalăă(la (la care funcţioneazcare funcţioneazăă bine) bine)De exemplu ,De exemplu ,becurile de veiozbecurile de veiozăă au au intensitatea nominalintensitatea nominalăă 0,25Amperi (adic0,25Amperi (adică 250mA !)ă 250mA !)

• Probleme RezolvateProbleme Rezolvate

1. I.Cât1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(ă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mAi= 250mA) în timp de ) în timp de 1minut?1minut?

• Rezolvare:TransformRezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi ăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i =250mA= 0,25Ai =250mA= 0,25A

timp

qi Obţinem sarcina: CsAtimpiq 156025,0 Din formula

2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV

Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V

Din formula q

LU Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este

egal cu energia electrică: JqUL 0001200000000

Intensitatea se află cu formula As

C

timp

qi 200000

5,0

100000

Page 11: Curentul Electric Clasa10

• 3.3.I.I. Care dintre ampermetrele 1,2,3,4 Care dintre ampermetrele 1,2,3,4 este montat corect pentru a meste montat corect pentru a măăsura sura intensitatea curentului electric intensitatea curentului electric prin prin bec bec ? Explică de ce !? Explică de ce !

• IIII.Dacă ampermetrul 2 indică 100mA .Dacă ampermetrul 2 indică 100mA ,cât indică ampermetrul 4 ?,cât indică ampermetrul 4 ?

• IIIIII. . CâtCâtă sarcină electrică trece prin ă sarcină electrică trece prin bec şi câţi electroni trec prin bec în bec şi câţi electroni trec prin bec în timp de 5minute?timp de 5minute?

+baterii

rezistor bec

1

2

3

4+ E,r

E,r

2. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului din imagine şi indicaţi sensul curentului electric

II.Becurile sunt conectate în serie sau în paralel?

III. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este: A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A

1. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator I=300mA ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?

Exerciţii- scrieţi răspunsurile pe caiet

Page 12: Curentul Electric Clasa10

11.Dac11.Dacă într-un pahar de sifon punem două linguriţe ă într-un pahar de sifon punem două linguriţe din metale diferite(una din oţel, alta din aluminiu,de din metale diferite(una din oţel, alta din aluminiu,de exemplu) se produce tensiune electrică? Cum,şi cu exemplu) se produce tensiune electrică? Cum,şi cu ce aparat ai putea verifica(măsura)ce aparat ai putea verifica(măsura)

• 7. Bateriile7. Bateriile transform transformă : A) energie electrică în energia chimică, B) energie mecanică în energie ă : A) energie electrică în energia chimică, B) energie mecanică în energie electrică , C)energia chimică în energie electrică, D) energie mecanică în energia chimicăelectrică , C)energia chimică în energie electrică, D) energie mecanică în energia chimică

• 8.Dinamul şi alternatoarele 8.Dinamul şi alternatoarele transformtransformă : A) energie electrică în energia chimică, B) energie mecanică în ă : A) energie electrică în energia chimică, B) energie mecanică în energie electrică , C)energia chimică în energie electrică, D) energie mecanică în energia chimicăenergie electrică , C)energia chimică în energie electrică, D) energie mecanică în energia chimică

• 9. Volt-ul este unitatea internaţională de măsură a : A) energiei bateriilor, B) 9. Volt-ul este unitatea internaţională de măsură a : A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii, D)puterii bateriilorintensităţii, C) tensiunii, D)puterii bateriilor

• 10.10. Apa acidulată este izolator sau conductor electric?Apa acidulată este izolator sau conductor electric?

Exerciţii- scrieţi răspunsurile pe caiet4.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec5. Transformaţi: 200mA= ……A , 5,5KV=……..V , 20mA=……A6.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă

Page 13: Curentul Electric Clasa10

Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet12. Reprezentaţi schema electrică a circuitului din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi precizaţi câtă sarcină electrica trece printr-un becul de lanternă ( i = 200mA) în timp de 2minute ?

13.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit ? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce

II. indicaţi sensul curentului electric în această schema electrică

+

1

2

3

14. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,1A atunci ampermetrul 1 indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?

II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?

III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?15.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului

produce un fulger care transportă sarcina 200000C la tensiunea 11000KV şi durează 0,2s

E, r

Page 14: Curentul Electric Clasa10

AceastAceastă lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru gimnaziu şi ă lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii cu ajutorul liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii cu ajutorul calculatorului. Lecţiile computerizate pot conţine simulări de calculatorului. Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive, şi procese fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive, şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru elevi.sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru elevi.Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre aceastaceastă lecţie puteţi ă lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de lecţii : trimite pe adresa autorului acestui set de lecţii : [email protected][email protected] Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea acestui set Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea acestui set de lecţii . Vă mulţumescde lecţii . Vă mulţumescATENŢIE:

Pentru cea mai bună vizualizare a lecţiei de tip ppt, apăsaţi tasta F5