Металдардағы электр тогы. Физика, 10 сынып, презентация.

Қатесін тап

Оқу мақсаты:

10.4.3.1 – металдардағы электр тогын сипаттау және кедергінің температураға тәуелді өзгерісіне талдау жасау;

Сабақтың мақсаты:

металдардағы электр тогын тасымалдаушыларды анықтау;

металл өткізгіштің әр түрлі физикалық шамаларға тәуелділігін зерттеу;

меншікті кедергінің температураға тәуелділігін сипаттау

Металдардағы электр тогы

Оқушылар орындай алады:

металлдардағы электр тогын тасымалдаушыларды сипаттай алады

меншікті кедергіні анықтай алады және Ом заңын қолданады

меншікті кедергі мен өткізгіш кедергісінің арасындағы байланысты түсінеді және есеп шығаруда қолданады

температураның өзгеруіне байланысты меншікті кедергінің температуралық коэффициентін қолданып есептер шығара алады

Жетістік критерийлері

Металдардағы электр тогы

металдар өте жақсы өткізгіш болып табылады, себебі онда атоммен әлсіз байланысқан, еркін қозғала алатын бос электрондар бар

Бір метр куб металл өткізгіште 1 000 000 м/с жылдамдықпен қозғалатын шамамен 1028 бос электрон бар

... электрондар хаосты қозғалыс жасайды, олар белгілі бір бағытпен қозғалмайды. Тек электр өрісінде ғана белгідлі бір бағытпен қозғала бастайды.

Өткізгіш кедергісі,

(Ohm)

Өткізгіштегі электр тогы:

Кедергі

L



A

Өткізгіш ұзындығы L

Көлденең қима ауданы A

Меншікті кедергі 

Егер

Ом заңы

өткізгіш неғұрлем ұзын болса, электрондарды тасымалдау да соғұрлым қиындайды

меншікті кедергі шамасы артқан сайын электрондардың тасымалдануы қиындайды

көлденең қима ауданы үлкен болған сайын, ағып өтетін электрондар саны да артады

Кедергі

өткішгіштің кедергісі зарядты қаншалықты оңай өткізетінін өлшейді

Ажырату:

Меншікті кедергі = материал қасиеті

Кедергі = құрылғының қасиеті

R = L / A

A = L / R

 (d/2)2 = L / R

Мысал: Айталық стереоны қашықтықтағы динамикке қосқыңыз келді делік

(a) Егер әр бір өткізгіштің ұзындығы 20 м, ал кедергісі 0,10 Ω болса, мы өткізгіштің диаметрі қандай болу керек?

(d/2)2 = L / R

d = 2 ( L / R )½

V = I R

(b) Егер әр бір динамиктегі ток күші 4,0 А болса, онда әр бір өткізгіштегі кернеудің түсуі қандай?

d = 2 [ (1.68x10-8) (20) /  (0.1) ]½ m

d = 0.0021 m = 2.1 mm

V = (4.0) (0.10) V

V = 0.4 V

Тізбекті құрайтын әр бір компоненттің өз кедергісі болады

Тізбектегі резистор

Тізбектің қолдану мақсатына байланыты резисторлар жиі қолданылады. Суретте резистордың түрлері

Резистордың сыртындағы түрлі түсті жолақтардың өз мағанасы бар. Оны мына ссылкаларға кіріп біле аласыздар.

1. http://www.dannyg.com/examples/res2/resistor.htm

2. http://www.digikey.com/en/resources/conversion-calculators/conversion-calculator-resistor-color-code-4-band

Егер металды қыздарса, қыздару шамында қандай өзгеріс болар еді?

Меншікті кедергінің температураға тәуелділігі

Көтеген материалдардың меншікті кедергісі температураға тәуелді болады. Оны төмендегі формула арқылы өрнектейміз.

Мұндағы 0 - T0 температурасындағы меншікті кедергі, ал  - меншікті кедергінің температуралық коэффициенті.

* T0 –0 ° C немесе 20 ° C кезіндегі бақылау температурасы . Бұл жуықтауды температура диапозаны үлкен болмаған жағдайда, яғни 100 ° C кезінде қолдануға болады.

Көміртегі (қымбат емес) және платина (қымбат) термометрлерін төменгі температура кезіндегі кедергіні өлшеу үшін кеңінен қолданады.

Мысал: Цилиндр пішінді үлгіге кедергі өлшейтін көміртекті термометр қыстырылған. Цилиндрдің табанының диаметрі 4 мм, биіктігі 1 см. Термометрдің кедергісі 0,030 Ом. Үлгінің температурсын анықтаңыз

Бастапқы теңдеу:

Меншікті кедергіні есептеу үнін үлгі пішінін ескерміз және жоғарыдағы теңдеуді қолданмыз

20 ° С температурадағы меншікті кедергіні қарастыра аламыз

Теңдеуді R кедергісі үшін жазайық. Алдымен меншікті кедергіні есептеп аламыз.

Пример: Цилиндр пішінді үлгіге кедергі өлшейтін көміртекті термометр қыстырылған. Цилиндрдің табанының диаметрі 4 мм, биіктігі 1 см. Термометрдің кедергісі 0,030 Ом. Үлгінің температурсын анықтаңыз

Көміртегінің 20 C температурадағы меншікті кедергісі

Мысал: Цилиндр пішінді үлгіге кедергі өлшейтін көміртекті термометр қыстырылған. Цилиндрдің табанының диаметрі 4 мм, биіктігі 1 см. Термометрдің кедергісі 0,030 Ом. Үлгінің температурсын анықтаңыз

Мысал: Цилиндр пішінді үлгіге кедергі өлшейтін көміртекті термометр қыстырылған. Цилиндрдің табанының диаметрі 4 мм, биіктігі 1 см. Термометрдің кедергісі 0,030 Ом. Үлгінің температурсын анықтаңыз

20 0C кезіндегі кедергіні есптеу үшін 20 0C көміртегінің меншікті кедергісін қолданамыз

Бұл 20 ° С температурадағы кедергі

Мысал: Цилиндр пішінді үлгіге кедергі өлшейтін көміртекті термометр қыстырылған. Цилиндрдің табанының диаметрі 4 мм, биіктігі 1 см. Термометрдің кедергісі 0,030 Ом. Үлгінің температурсын анықтаңыз

Айталық, деп ұйғарсақ A/L = A0/L0, сонда

Мысал: Цилиндр пішінді үлгіге кедергі өлшейтін көміртекті термометр қыстырылған. Цилиндрдің табанының диаметрі 4 мм, биіктігі 1 см. Термометрдің кедергісі 0,030 Ом. Үлгінің температурсын анықтаңыз