№ 7 зертханалық жұмыс. «Электр тогының жұмысы мен қуатын анықтау». Физика, 8 сынып, қосымша материал.

Оқу мақсаты:

– эксперимент көмегімен электр тогының жұмысы мен қуатын анықтау;

– кВт*сағ өлшем бірлігін қолданып, электр энергиясының құнын практика жүзінде анықтау

Теориялық материал

Зарядталған бөлшектердің өткізгіш бойымен реттелген қозғалысында электр өрісі жұмыс өндіреді. Оны ток жұмысы деп атаймыз.

Қыздыру шамының қылы, электр двигательдерінің орамалары және т.б. арқылы t уақытта өткізгіштің көлденең қимасы арқылыq заряд өтті делік. Сонда электр өрісі А=qU жұмыс өндіреді.

q=It болғандықтан А= I U t . Тізбектің бөлігіндегі токтың жұмысы ток күшінің кернеуге және жұмыс өндіруге кеткен уақытқа көбейтіндісіне тең.

Тогы бар өткізгіштің қоршаған ортаға бөліп шығаратын жылуының мөлшерін анықтайтын заңды ағылшын ғалымы Джоуль мен орыс ғалымы Ленц тәжірибе жүзінде тағайындаған.

Джоуль–Ленц заңы былайша тұжырымдалады: тогы бар өткізгіштің бөліп шығаратын жылуының мөлшері ток күшінің квадратына, өткізгіштің кедергісіне және өткізгіш бойымен ток жүретін уақыттың көбейтіндісіне тең:

Q=I²Rt.

Бұл заңды тәжірибе жүзінде 1841 жылы ағылшын ғалымы Дж.Джоуль және 1843 жылы Петербург академигі Э.Х.Ленц ашқан. Сонымен электр тогының жылулық әсерін тусіндіретін заң Джоуль-Ленц заңы болды.

Электр тогының жылулық әсері тұрмыстық, өнеркәсіптік жылу қондырғыларында қолданылады. Олар электр шамдарында,өлшеу техникаларының аспаптарында,электрлік дәнекерлеуде,тағы да басқа көптеген қазіргі заманғы техниканың салаларында пайдаланылады.

Кез келген электр аспабы– электр шамы, электр двигателі т.б., уақыт бірлігінде белгілі бір энергия тұтынуға негізделген. Сондықтан токтың қуаты деген ұғымның маңызы зор.

Токтың қуаты t уақыттағы ток жұмысының сол уақыт аралығына қатынасына тең:

«Электр тогының жұмысы мен қуатын анықтау» үлгісі

• Амперметр шкаласының бөлік құны ______0,2А_______
• Ток күшін өлшеудің жоғарғы шегі ____6А______

3. Вольтметр шкаласының бөлік құны_ 0,5В___________

4. Кернеуді өлшеудің жоғарғы шегі ______15В___________

5. Резистордың тұтынатын қуаты ______49,15Вт___________

6. Шамның тұтынатын қуаты ______20,48Вт___________

Қосымша берілетін есептердің жауаптары

1. Ток күші 2,5 А болғанда 220 В электр желісіне қосылған электр үтігімен 4 сағ бойы кір үтіктелген. Жұмсалған энергияның құнын есепте. (Тариф бойынша 1 кВт сағ 4 теңге тұрады)

Жауабы: 8 т 80 тиын

2. Теледидар 4 сағ жұмыс істегенде жұмсалатын энергияның құнын анықта. Теледидардың тұтынатын қуаты 220 Вт, ал 1 кВтсағ энергия 4 теңге тұрады.

Жауабы: 3 т 52 тиын

3. Қуаты 100 Вт электр шамы 1 ай бойы (30 күн) тәулігіне 8 сағаттан жанғанда жұмсалатын энергияның құнын есептеңдер. (Тариф бойынша 1 кВтсағ 4 теңге төленеді)

Жауабы: 96 теңге

4. Суреттегі бірінші шамның тұтынатын қуатын анықта.

Жауабы: 12 Вт