фізика / 2 семестр 1 атестація К9 / тема 7 Пост струм / Заняття 32

Заняття 32

Паралельне і послідовне з'єднання провідників

Мета: дати визначення про паралельне і послідовне з'єднання провідників, опір ділянки кола; пояснити фізичне значення закону Ома для складеної ділянки кола, навчити учнів розв’язувати нескладні задачі на застосування формул при паралельному та послідовному з’єднанні провідників.

1. Паралельне і послідовне з'єднання

2. Робота і потужність електричного струму

3. Закон Джоуля-Ленца.

Ключові слова: з’єднання провідників, закон Ома для складеної ділянки кола, робота і потужність струму

Теоретичні відомості

Паралельне і послідовне з'єднання

При послідовному з'єднанні двох провідників кінець одного провідника сполучений з початком іншого провідника. При паралельному з'єднанні початки провідників сполучені в одній точці, а кінці провідників сполучені в іншій точці.

З'єднання	Послідовне -- ()	Паралельне ()
Схема
Сила струму	I = I1 = I2	I = I1 + I2
Напруга	U = U1 + U2	U = U1 = U2
Опір	R = R1 + R2
Основна тотожність
Вимірювальні прилади	Амперметр RA<<R	Вольтметр RV >> R

Робота і потужність електричного струму

Якщо робота електричного поля , а сила струму , то робота струму А = IUt або А = IU. Для металевих провідників робота може бути знайдений А = I²Rt = . Одиниці вимірювання [A] = Дж.

За визначенням, потужністю називають роботу, виконану в одиницю часу: . Для металевих провідників потужність також можна знайти Р = I²R = . Одиниці вимірювання [Р] = Вт.

Закон Джоуля-Ленца: кількість теплоти, що виділяється провідником із струмом, рівна добутку квадрата сили струму, опору і часу протягом якого проходив струм: Q = I²Rt або Q= I²R.

Для металевих провідників робота струму і кількість виділеної теплоти співпадає. Одиниці вимірювання [Q] = Дж.

Приклади рішення задач

Приклад 1. Тонка шовкова нитка витримує максимальну силу натягнення 10 мН. На цій нитці висить кулька масою 0,6 г, що має позитивний заряд 11 нКл. Знизу в напрямі лінії підвісу до нього підносять кульку, що має негативний заряд -13 нКл. На які відстані між кульками нитка розірветься?

Рішення.

Контрольні питання

1. Що таке послідовне з’єднання?

2. Що таке паралельне з’єднання?

3. Чому амперметр включають у мережу послідовно?

4. Чому вольметр включають у мережу паралельно?

5. Скільки теплоти виділяється у провіднику зі струмом?

Вправа 32

Якісні задачі

1. Що буде з мережею, якщо включити амперметр паралельно?

2. Що буде з мережею, якщо включити вольтметр послідовно?

3. Що буде зі спіраллю електронагрівача, якщо пристрій витягнути з води і залишити під струмом на деякий час?

4. З-за випарювання та розпилення матеріалу з поверхні нитки розжарювання лампи нитка з часом стає тонше. Як це відображається на споживаній потужності?

5. 1 кВтхгод- це якої фізичної величини позасистемна одиниця виміру?

Задачі для закріплення матеріалу

1. Чотири лампочки, що розраховані на напругу 3 В і силу струму 0,3 А, треба включити паралельно та живити від джерела напругою 5,4 В. Який додатковий опір необхідно включити послідовно з лампами? Як зміниться розжарення ламп, якщо одну з них виключити?

2. Тролейбус масою 11 т рухається зі швидкістю 36 км/год. Знайти силу струму в обмотці двигуну, якщо напруга дорівнює 550 В і ККД 80%. Коефіцієнт опору руху 0,2.

3. Якою довжини необхідно взяти никелиновий дріт перерізом 0,84 мм², щоб виготовити нагрівач на 220 В, за допомогою якого можна буде нагріти 2 л води від 20 ^оС до кипіння зо 10 хвилин при ККД 80 %?

4. В колі всі опори однакові і мають по 2 Ом. Знайти

струм та напругу для кожного опору.