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Folienunterschriften:

Stromkreis und seine Komponenten Grishina L.A., Physiklehrerin MKS (K) OU S (K) Sekundarschule 37 Typ I II, Nowosibirsk

ELEKTRISCHE SCHALTUNGEN Um zu erstellen elektrischer Strom, ist es notwendig, einen geschlossenen Stromkreis elektrischer Geräte zu schaffen.

Der einfachste Stromkreis besteht aus: 1. einer Stromquelle; 2. Stromverbraucher (Lampe, Elektroherd, Elektromotor, Elektroboiler, Elektrogeräte); 3. Schließ- und Öffnungsvorrichtungen (Schalter, Knopf, Schlüssel, Schalter); 4. Anschlussdrähte.

Stromkreis Der einfachste Stromkreis, der aus einem galvanischen Element, einer Lampe und einem Schlüssel besteht

Elektrische Diagrammzeichnungen, die zeigen, wie elektrische Geräte in einem Stromkreis verbunden sind, werden elektrische Diagramme genannt.

Symbole In elektrischen Schaltplänen sind alle Elemente des Stromkreises mit Symbolen versehen.

1 - galvanisches Element. 2 - Batterie der Elemente 3 - Verbindung der Drähte 4 - Kreuzung der Drähte im Diagramm ohne Verbindung 5 - Anschlussklemmen 6 - Schlüssel 7 - elektrische Lampe 8 - elektrische Klingel 9 - Widerstand (oder anderer Widerstand) 10 - Heizelement 11 - Sicherung

RHEOSTAT Es gibt Widerstände, deren Wert stufenlos variiert werden kann. Dies können variable Widerstände oder Widerstände sein, die Rheostate genannt werden.

Symbol für Rheostat Mit dem beweglichen Schieber 2 können Sie den Widerstand (zwischen den Kontakten 1 und 2) im Stromkreis erhöhen oder verringern.

Interessant! Deutscher Professor G.K. Lichtenberg aus Gettengen war der erste, der die Einführung elektrischer Symbole vorschlug, ihre praktische Anwendung begründete und in seinen Werken verwendete! Dank ihm tauchen in der Elektrotechnik mathematische Plus- und Minuszeichen zur Bezeichnung elektrischer Ladungen auf.

Hausaufgaben§33, Übung 13, S.79

Literatur Peryshkin A.V. Physik. 8. Klasse: Lehrbuch für allgemeinbildende Einrichtungen / A. V. Peryshkin, E. M. Gutnik – M.: Bustard, 2012 http://fizika-class.narod.ru / Bilder von frei zugänglichen Internetseiten

Zum Thema: methodische Entwicklungen, Präsentationen und Notizen

Präsentation „Stromkreis und seine Komponenten“

Dieses Material kann im Physikunterricht der 8. Klasse zum Thema „Elektrischer Schaltkreis und seine Komponenten“ zum Studium oder zur Wiederholung dieses Themas verwendet werden....

Präsentation „Physikalisches Diktat. Stromkreis und seine Komponenten“

Präsentation für eine Physikstunde in der 8. Klasse „Physikalisches Diktat. Elektrischer Schaltkreis und seine Komponenten.“ Das Diktat enthält nicht nur Fragen zu elektrischen Schaltkreisen, sondern auch Fragen zur Wiederholung.

1 Elektrische Schaltkreise Gleichstrom 1.1 Elemente von Gleichstromkreisen Elektrische Diagramme- Dies sind Zeichnungen, die zeigen, wie elektrische Geräte in einem Stromkreis verbunden sind. Ein Stromkreis ist eine Reihe von Geräten zur Übertragung, Verteilung und gegenseitigen Umwandlung von Energie. Die Hauptelemente eines Stromkreises sind Quellen und Empfänger elektrischer Energie, die durch Leiter miteinander verbunden sind. In elektrischen Energiequellen werden chemische, mechanische, thermische Energie oder andere Energiearten in elektrische Energie umgewandelt. In elektrischen Energieempfängern wird elektrische Energie in thermische, leichte, mechanische und andere umgewandelt. Stromkreise, in denen Energieerzeugung, -übertragung und -umwandlung bei konstanten Strömen und Spannungen erfolgen, werden Gleichstromkreise genannt.

Ein Stromkreis besteht aus einzelnen Geräten oder Elementen, die je nach Zweck in 3 Gruppen eingeteilt werden können. Die erste Gruppe besteht aus Elementen, die zur Stromerzeugung bestimmt sind (Stromversorgungen). Die zweite Gruppe sind Elemente, die Elektrizität in andere Energiearten umwandeln (mechanisch, thermisch, Licht, chemisch usw.). Die dritte Gruppe umfasst Elemente zur Übertragung von Elektrizität von einer Stromquelle an einen elektrischen Empfänger (Drähte, Geräte, die den Pegel und die Qualität der Spannung sicherstellen usw.).

1.2 Energiequellen EMF-Quellen Eine EMF-Quelle zeichnet sich durch einen EMF-Wert aus, der der Spannung (Potenzialdifferenz) an den Anschlüssen entspricht, wenn kein Strom durch die Quelle fließt. EMF ist definiert als die Arbeit externer Kräfte, die der Quelle innewohnen, um eine einzelne positive Ladung innerhalb der Quelle von einem Anschluss mit niedrigerem Potenzial zu einem Anschluss mit höherem Potenzial zu bewegen. Abbildung Bezeichnung der EMF-Quelle und des galvanischen Elements in Stromkreisen

Gleichstromkreis-Stromquellen sind galvanische Zellen, elektrische Batterien, elektromechanische Generatoren, thermoelektrische Generatoren, Fotozellen usw. Alle Stromquellen haben innerer Widerstand, dessen Wert im Vergleich zum Widerstand anderer Elemente des Stromkreises klein ist. Gleichstromempfänger sind Elektromotoren, die elektrische Energie in mechanische Energie, Heiz- und Beleuchtungsgeräte usw. umwandeln. Alle Stromempfänger zeichnen sich durch elektrische Parameter aus, zu denen die grundlegendste Spannung und Leistung gehören. Für normaler Betrieb Der elektrische Empfänger muss an seinen Klemmen (Klemmen) die Nennspannung aufrechterhalten. Bei Gleichstromempfängern sind es 27, 110, 220, 440 V, sowie 6, 12, 24, 36 V.

Die Klemmenspannung einer realen Quelle hängt vom Strom durch die Quelle ab. Kann diese Abhängigkeit vernachlässigt werden, nennt man eine solche Quelle ideal. Auf den Entwurfsdiagrammen müssen die Richtungen der Spannungen und Ströme (willkürlich ausgewählt) angegeben werden. Abbildungsschema mit einer echten EMF-Quelle

Für reale Quellen schreiben wir das Ohmsche Gesetz für einen vollständigen Stromkreis: U= I ·R n (1.1) wobei I – Strom [A], E – EMK [B], R – Widerstand [Ohm]. Daraus folgt: U=E-I×R BH (1.2) Die Spannung U an den Anschlüssen einer realen Quelle ist um den Betrag des Spannungsabfalls am Innenwiderstand kleiner als die EMK. Eine ideale Quelle hat R in =0. Im Modus tritt der maximale Strom auf Kurzschluss bei R n =0, während die Ausgangsspannung U ebenfalls gegen Null geht.

1.2.2 Stromquelle Die Stromquelle ist durch den Strom I mit kurzgeschlossenen Anschlüssen (ohne Spannung) gekennzeichnet. Wenn der Strom nicht von der Spannung abhängt, wird eine solche Quelle als ideal bezeichnet. Abbildung Bild einer Stromquelle in Schaltkreisen

Der Strom I einer realen Energiequelle hängt von der Spannung U an ihren Anschlüssen ab. Aus dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis: (1.3) wobei die Leitfähigkeit [Sm] ist. Abbildung Schaltung mit einer realen Stromquelle In dieser Schaltung wird das parallel zu einer idealen Quelle J geschaltete Element g als innere Leitfähigkeit bezeichnet. Eine ideale Stromquelle hat g in = 0 (d. h. R in =).

1.2.3 Elektrische Leistung Charakterisiert die von der Quelle pro Zeiteinheit erzeugte Energie. Für eine reale Spannungsquelle: P=E × I [W] (1,4) Für eine reale Stromquelle: [W] (1,5) Der Lastwiderstand Rn charakterisiert den Verbrauch elektrischer Energie, also deren Umwandlung in andere Arten bei einer Leistung bestimmt durch die Formel: [W] (1.6)

1.3 Verallgemeinertes Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises mit EMF – Richtung von einem Punkt mit hohem Potential zu einem Punkt mit niedrigerem Potential; - Stromrichtung. Abbildung Unverzweigter Stromkreis mit EMF-Quellen

(1.7) wobei: - Gesamtwiderstand des Stromkreisabschnitts; - Spannung zwischen den Klemmen des betrachteten Abschnitts; - algebraische Summe der in einem bestimmten Bereich wirkenden EMF. Wenn die EMF in Richtung mit dem Strom übereinstimmt, wird ein Vorzeichen gesetzt, wenn sie nicht übereinstimmt -. Schlussfolgerung: Der Strom eines Abschnitts eines Stromkreises mit EMF-Quellen ist gleich der algebraischen Summe seiner Spannung und EMF geteilt durch den Widerstand des Abschnitts.

1.4 Die einfachsten Transformationen in Stromkreisen Reihenschaltung von Widerständen Der im Stromkreis fließende Strom ist an jedem Punkt derselbe. Abbildung Äquivalenter Widerstand bei Reihenschaltung von Widerständen

1.4.2 Parallelschaltung von Widerständen Abbildung Parallelschaltung von Widerständen

Für den Ersatzwiderstand schreiben wir die Formel: (1.11) Der Ersatzwiderstand eines Stromkreises, der aus parallelen Komponenten besteht, ist immer kleiner als der kleinere Widerstand des Stromkreises. Daher ist bei einer Parallelschaltung der Ersatzleitwert des Stromkreises gleich der Summe der Leitwerte der einzelnen Zweige.

1.4.3 Ersetzen einer Stromquelle durch eine EMF-Quelle Abbildung Ersetzen einer Stromquelle durch eine EMF-Quelle Die Leistungsbilanz ist in diesen Schaltkreisen unterschiedlich, da ein unterschiedlicher Strom durch den Widerstand R fließt. Das Ergebnis einer Problemlösung muss immer auf das Originaldiagramm reduziert werden. Für einen Stromkreis mit Stromquelle gilt folgende Beziehung: J - I gesamt - I R =0 (1.12)

1.5 Anschluss von Messgeräten an Stromkreise Bevor Sie Messungen in Stromkreisen durchführen, müssen Sie sich über folgende Fragen entscheiden und anhand deren Antwort Sie ein Messgerät auswählen: - permanent oder Wechselstrom in diesem Stromkreis vorhanden sind. Wenn variabel, welche (Signalform, Frequenz); - Welche Reihenfolge der Ströme und Spannungen gibt es in diesem Stromkreis? -Welcher Messfehler wird uns zufriedenstellen?

1.5.1 Spannungsmessung Um den Spannungsabfall an einem beliebigen Abschnitt des Stromkreises zu messen, schließen Sie parallel dazu ein Voltmeter an und berücksichtigen Sie dabei die Polarität. Das Voltmeter hat einen gewissen Innenwiderstand R v, daher fließt während des Betriebs ein Teil des Stroms aus dem Stromkreis durch das Voltmeter, wodurch sich der Modus des Stromkreises ändert, wenn das Voltmeter angeschlossen ist. Dies bedeutet, dass das Messergebnis einen Fehler enthält. Abbildung Messung des Spannungsabfalls an R 2 mit einem Voltmeter

Spannung an R 2, einem Stromkreis bestehend aus einer Quelle und in Reihe geschalteten Widerständen R 1 und R 2 ohne Voltmeter: (1.13) wobei R ext der Innenwiderstand der Quelle ist. Spannung an R 2, einem Stromkreis bestehend aus einer Quelle und in Reihe geschalteten Widerständen R 1 und R 2 mit einem Voltmeter: (1.14) Wenn, dann Damit das Voltmeter den untersuchten Stromkreis nicht beeinflusst, versuchen sie, das Innere herzustellen Widerstand des Voltmeters möglichst groß.

1.5.2 Ströme messen Um die Stromstärke zu messen, die durch ein bestimmtes Element des Stromkreises fließt, wird im offenen Zweig ein Amperemeter unter Berücksichtigung der Polarität in Reihe geschaltet. Da das Amperemeter einen gewissen Widerstand R A hat, ändert seine Einbindung in einen Stromkreis seinen Modus und das Messergebnis enthält einen Fehler. Abbildung Strommessung mit einem Amperemeter

Stromstärke in einem Stromkreis bestehend aus einer Quelle und in Reihe geschalteten Widerständen R 1 und R 2 ohne Amperemeter: (1.15) wobei R ext der Innenwiderstand der Quelle ist. Stromstärke in einem Stromkreis bestehend aus einer Quelle und in Reihe geschalteten Widerständen R1 und R2 mit einem Amperemeter: (1.16) Wobei R ext der Innenwiderstand der Quelle ist; R A - Amperemeterwiderstand. Um Fehler zu reduzieren, versuchen sie, den Widerstand von Amperemetern so klein wie möglich zu machen.

1.5.3 Messen der Leistung Um die von einem Schaltungselement verbrauchte Leistung zu messen, muss das Messgerät den Spannungsabfall darüber und den Strom durch es messen und diese Werte multiplizieren. Wattmeter verfügen über vier Eingangsanschlüsse – zwei für Strom und zwei für Spannung. Abbildung: Schaltplan zum Anschluss eines Wattmeters zur Messung der von R 2 aufgenommenen Leistung.

1.5.4 Brückenschaltungen Brückenschaltungen dienen der Widerstandsmessung. ac, cb, ad, bd – Brückenarme. ab, cd - Diagonalen der Brücke. Zeichnung der Wheatstone Bridge

Um den Widerstand mit einer symmetrischen Brücke zu messen, ist in einem ihrer Arme ein unbekannter Widerstand enthalten. Durch Anpassen eines der anderen Arme unter Verwendung bekannter Widerstände wird das Gleichgewicht der Brücke erreicht (d. h. wenn das Voltmeter Null anzeigt). Danach wird ein unbekannter Widerstand festgestellt. Für die Stromversorgung der Brücke ist der Wert von EMF E nicht von Bedeutung. Wichtig ist, dass es zu keiner merklichen Erwärmung der Widerstände kommt und die Empfindlichkeit des Voltmeters ausreichend ist. Auch der Widerstand des Messgerätes spielt keine Rolle, denn Im ausgeglichenen Zustand ist die Potentialdifferenz zwischen den Punkten c und d Null, daher fließt kein Strom durch das Voltmeter. Es werden auch unausgeglichene Brücken verwendet, bei denen die Arme nicht justiert sind und der Wert des unbekannten Widerstands anhand der Messwerte eines Messgeräts mit einer speziell kalibrierten Skala berechnet wird. Bei der Messung mit einer unsymmetrischen Brücke ist es notwendig, die EMF E zu stabilisieren. (1.45)

1.5.5 Kompensationsmessmethode Der EMF-Wert wird mit Potentiometern gemessen. Das Potentiometer ist so ausgelegt, dass bei der Messung des EMK-Wertes E x kein Eingangsstrom anliegt. Abbildung Potentiometer

Vor der Arbeit wird das Gerät kalibriert: Dazu den Schalter auf Position stellen. Mit R I wird der Betriebsstrom im Stromkreis so eingestellt, dass der Spannungsabfall am Widerstand R gleich dem Wert der EMK eines normalen NE-Elements ist. In diesem Fall sollte das Voltmeter Null anzeigen. Um die EMF E

1. Das Konzept des „Stromkreises“ 2. Die Hauptelemente eines Stromkreises 3. Was wird allgemein als „Gleichstromkreise“ bezeichnet? 4.Wie wird die „EMF-Quelle“ charakterisiert? 5.Wovon hängt die Spannung an den Anschlüssen einer realen Quelle ab? 6.Wie wird die „Stromquelle“ charakterisiert? 7. Aus dem Ohmschen Gesetz für einen vollständigen Stromkreis. 8.Berechnung Bestimmung der Leitfähigkeit. 9.Was zeichnet „elektrische Energie“ aus? 10. Verallgemeinertes Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises mit einer EMF. 11. Reihenschaltung von Widerständen. 12.Parallelschaltung von Widerständen. 13.Ersatz einer Stromquelle durch eine EMF-Quelle, Eigenschaften. 14. Messgeräte an Stromkreise anschließen. 15. Spannungsmessung, Technik. 16.Messung von Strömen, Methodik. 17. Leistungsmessung, Methodik. 18.Brückenschaltungen 19.Kompensationsmessmethode PRÜFFRAGEN Anmerkungen, Ergänzungen Der Abschnitt eines Stromkreises, entlang dem der gleiche Strom fließt, wird als Zweig bezeichnet. Die Verbindung der Zweige eines Stromkreises wird als Knoten bezeichnet. In elektrischen Schaltplänen wird ein Knoten durch einen Punkt gekennzeichnet. Jeder geschlossene Pfad, der durch mehrere Zweige verläuft, wird als Stromkreis bezeichnet. Der einfachste Stromkreis besteht aus einem einzigen Stromkreis; komplexe Stromkreise bestehen aus mehreren Stromkreisen. Ein angepasster Modus zwischen der Stromversorgung und dem externen Schaltkreis liegt vor, wenn der Widerstand des externen Schaltkreises gleich dem Innenwiderstand ist. In diesem Fall ist der Strom im Stromkreis doppelt so groß wie der Kurzschlussstrom. Die häufigsten und einfache Typen Verbindungen in einem Stromkreis sind serielle und parallele Verbindungen.

Die Elemente eines Stromkreises sind verschiedene elektrische Geräte, die darin betrieben werden können verschiedene Modi. Die Betriebsarten sowohl einzelner Elemente als auch des gesamten Stromkreises werden durch Strom- und Spannungswerte charakterisiert. Da Strom und Spannung grundsätzlich beliebige Werte annehmen können, kann es unendlich viele Modi geben. Der Leerlaufmodus ist ein Modus, in dem kein Strom im Stromkreis fließt. Diese Situation kann auftreten, wenn der Stromkreis unterbrochen wird. Der Nennmodus liegt vor, wenn die Stromquelle oder ein anderes Schaltungselement mit den im Reisepass angegebenen Strom-, Spannungs- und Leistungswerten arbeitet elektrisches Gerät. Diese Werte entsprechen den optimalsten Betriebsbedingungen des Geräts in Bezug auf Effizienz, Zuverlässigkeit, Haltbarkeit usw. Der Kurzschlussmodus ist ein Modus, in dem der Empfängerwiderstand Null ist, was der Verbindung der positiven und negativen Anschlüsse von entspricht die Stromquelle ohne Widerstand. Der Kurzschlussstrom kann große Werte erreichen, die um ein Vielfaches höher sind als der Nennstrom. Daher ist der Kurzschlussmodus für die meisten Elektroinstallationen ein Notfall.

Referenzen Main 1. Grundlagen der Schaltungstheorie. G. V. Zeveke, P. A. Ionkin, A. V. Netushil, S. V. Strakhov. M.: Energoatomizdat, 1989, 528 S. 2.Theoretische Grundlagen der Elektrotechnik. Band 1. L. R. Neiman, K. S. Dimirchyan L.: Energoizdat, 1981, 536 S. 3. Theoretische Grundlagen der Elektrotechnik. Band 2. L. R. Neiman, K. S. Dimirchyan L.: Energoizdat, 1981, 416 S. 4.Theoretische Grundlagen der Elektrotechnik. Elektrische Schaltkreise. L. A. Bessonov M.: Höher. Schule, 1996, 638 S. Zusätzlich 1. Grundlagen der Theorie elektrischer Schaltkreise. Tatur T. A. Höher Schule, 1980, 271 S. Aufgaben- und Übungssammlung zum Thema Theoretische Grundlagen Elektrotechnik. /Hrsg. P. A. Ionkina. M.: Energoizdat, 1982, 768s Leitfaden zu Laborarbeit zur Theorie linearer Stromkreise von Gleich- und Sinusstrom. /Hrsg. V. D. Eskova - Tomsk: TPU, 1996, 32s Leitfaden für Laborarbeiten zu stationären Modi nichtlinearer Schaltkreise und transienter Prozesse in lineare Schaltungen. /Hrsg. V. D. Eskova – Tomsk: TPU, 1997, 32 S.

Klasse: 8

Präsentation für den Unterricht

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Unterrichtsart: Lektion des Erlernens neuer Materialien und der primären Konsolidierung.

Ziel: Studieren Sie die Komponenten eines Stromkreises und die in Diagrammen verwendeten Symbole.

Aufgaben:

• Pädagogisch– Gewährleistung der Wahrnehmung, des Verständnisses und der primären Konsolidierung der Komponenten des Stromkreises, ihres Zwecks und ihrer Symbole.
• Pädagogisch– tragen dazu bei, die Einhaltung der Sicherheitsregeln beim Zusammenbau einer Kette und das Interesse an Physik zu vermitteln.
• Entwicklung- zur Entwicklung der Fähigkeit beitragen, elektrische Schaltkreise aufzubauen und elektrische Schaltpläne darzustellen.

Unterrichtsplan.

1. Organisatorischer Moment (1 Min.)
2. Wissen aktualisieren. (8 Min.)
3. Neues Material lernen. (12 Min.)
4. Festigung des Wissens. (15 Min.)
5. Phase der primären Wissensprüfung. (5 Min.)
6. Hausaufgaben. (1 Min.)
7. Zusammenfassung der Lektion. (1 Min.)
8. Spiegelung. (2 Min.)

Ausrüstung: galvanisches Element, Glühbirne, Schlüssel, Verbindungsdrähte, Schilder mit Symbolen der EC-Elemente, Steuertisch, Computer, Multimedia-Projektor.

Unterrichtsfortschritt

1. Org. Moment (Gruppenarbeit erklären)

Rundherum Strom
Die Fabrik und das Haus sind voll davon.
Das Leben ist radikal einfacher!
Es ist erstaunlich
Zu unserem Vorteil,
Abschied von Ihrer Majestät
Es heißt Elektrizität!

2. Wissen aktualisieren.

Jede Gruppe wird gebeten, ein Blatt mit der Frage auszuwählen:

• Was ist elektrischer Strom?
• Welche Bedingungen sind für die Existenz von elektrischem Strom notwendig?
• Warum wird elektrischer Strom benötigt?
• Richtung des elektrischen Stroms?

(Um die Studierenden auf das Staatsexamen vorzubereiten, ist es notwendig, in verschiedene Phasen des Unterrichts und der Hausaufgaben verschiedene Aufgaben einzubeziehen, die zur Bildung methodischer Kenntnisse und Fähigkeiten beitragen – eine Aufgabe mit einer Auswahl an Antworten, dem Leistungsniveau in experimentellen Fähigkeiten, der Fähigkeit, ein qualitatives Problem zu lösen, sowie Aufgaben zur Arbeit mit physischen Textinhalten.)

Bei der Wiederholung des Stoffes wird den Studierenden folgende Aufgabe angeboten: (Folie 2)

3 . Schreiben Sie mit den Buchstaben auf den Zeilen die Namen der aktuellen Quellen:

Folie 3

4. Neues Material studieren.

Unterrichtsthema:„Stromkreis.“

Öffnen Sie Ihre Notizbücher und notieren Sie das Thema der Lektion. Eine Reihe von Geräten, durch die elektrischer Strom fließt, wird genannt Stromkreis. Schaltkreise können einfach (wie in der Demonstration) oder komplex (elektrische Verkabelung) sein, aber in allen können die Bestandteile identifiziert werden. Geräte, die elektrische Energie verbrauchen, werden Verbraucher genannt. Dies ist die erste Komponente der Kette. Nennen Sie Beispiele von Verbrauchern ... im Klassenzimmer ... zu Hause ... auf dem Tisch ... (für die Glühbirne links). Die zweite Komponente des Stromkreises ist die Stromquelle (für l.r. ein galvanisches Element). Die Stromquelle wird zuletzt über Verbindungsdrähte mit dem Stromkreis verbunden – dies ist die dritte Komponente des Stromkreises. Es gibt noch einen weiteren wichtigen Teil des Stromkreises. Auf der Elektroausstellung 1881 in Paris waren alle von dieser Erfindung begeistert. Das ist ein Schalter. Seine Aufgabe besteht darin, den Stromkreis zu schließen und zu öffnen. In der Technologie verwenden sie verschiedene Typen Schließ- und Öffnungsvorrichtungen. Damit Strom im Stromkreis fließt, muss dieser geschlossen sein, d. h. bestehen aus elektrischen Leitern. Wenn der Draht an irgendeiner Stelle bricht, wird der Strom im Stromkreis unterbrochen. Hierauf wirken die Schalter. Benennen Sie die Schließvorrichtungen im Klassenzimmer (Schalter, Messerschalter, Knöpfe, für l.r. - Schlüssel) Folie 4.

Bitte beachten: Der Stromkreis wird bei geöffnetem Schalter aufgebaut; Der Schalter besteht aus elektrischen Leitern und Sie müssen den isolierenden Griff berühren.

Was sind also die Komponenten eines Stromkreises? Schreiben Sie in Ihr Notizbuch:

• Verbraucher
• aktuelle Quelle
• Verbindungsdrähte
• Schließvorrichtung

Auf Ihrem Schreibtisch liegt eine Seite aus G.N.s Lehrbuch. Stepanova, die Besonderheit des Lehrbuchs besteht darin, dass in jedem Absatz ein Schlüsselwort steht, im ersten, zum Beispiel „Stromkreis“, werden wir es in die Mitte stellen. Im Übrigen sind die konstituierenden Blöcke Ketten. Am Rand steht, was in den Blöcken enthalten ist und wie es im Diagramm dargestellt ist. Auf dem Tisch liegt für jede Gruppe ein Netbook, auf dem Desktop eine Datei mit dem Wort Cluster. Öffnen Sie es und erstellen Sie mithilfe des Tutorials einen Cluster.

Elektrische Schaltkreise können komplex sein. Der Fernseher ist außer Betrieb und Sie benötigen Informationen darüber, woraus der Stromkreis besteht. Diese Informationen sind in den Schaltplänen enthalten. Elektrische Diagramme sind Zeichnungen, die zeigen, wie Elemente eines Stromkreises verbunden werden.

Leute, ihr müsst praktische Arbeit leisten.

Welche Sicherheitsregeln werden Sie befolgen?

Praktische Arbeit.

Ziel: Bauen Sie aus den Geräten, die jeder auf dem Tisch hat, einen Stromkreis zusammen, sodass die Glühbirne leuchtet.

Ein einfacher Stromkreis wird in Gruppen zusammengestellt (Stromquelle, Lampe, Schlüssel, Verbindungsdrähte).

Den Job erledigen. Erstellen eines Diagramms. Der Lehrer prüft.

5. Phase der ersten Wissensprüfung.

Einzelne Aufgaben: ordnen Sie die Bedingung. Bezeichnungen nach „Ort“, durch Konvention mit einem Pfeil verbindend. Bezeichnung mit dem Namen des Gerätes.

Lassen Sie uns die Verwendung überprüfen Steuertabelle:

Folie 1

Ein Stromkreis ist eine Ansammlung von Geräten und Objekten, die einen elektrischen Strompfad bilden. Ein separates Gerät, das Teil eines Stromkreises ist und darin eine bestimmte Funktion ausführt, wird als Stromkreiselement bezeichnet. Ein Stromkreis besteht aus einer elektrischen Energiequelle, Verbrauchern und Verbindungsdrähten, die die elektrische Energiequelle mit dem Verbraucher verbinden.

Folie 2

Arten von Schaltungen

Der elektrische Schaltplan ist grafisches Bild Stromkreis, der Symbole seiner Elemente enthält und die Verbindungen dieser Elemente zeigt. Arten von Diagrammen: Struktur (Blockdiagramm); funktionell; prinzipiell; Installation usw. Funktionell zeigt im Vergleich zu strukturell die Funktionen einzelner Elemente und Geräte detaillierter an.

Folie 3


An schematisches Diagramm Es wird die vollständige Zusammensetzung der Elemente angegeben und alle Verbindungen zwischen ihnen angegeben. Dieses Diagramm vermittelt ein detailliertes Verständnis der Funktionsprinzipien des Produkts (Installation). Installationsdiagramme sind Zeichnungen, die die tatsächliche Position der Komponenten innerhalb und außerhalb des im Diagramm dargestellten Objekts zeigen.

Folie 4

Symbole für Elektrogeräte

• Folie 5

  Der einfachste Stromkreis

  Die Hauptelemente elektrischer Schaltkreise: Widerstand, Induktivität, Kapazität, Spannungsquelle, Stromquelle. Die Hauptelemente des einfachsten Stromkreises: 1 - elektrische Energiequelle; 2 - Empfänger für elektrische Energie; 3 - Verbindungsdrähte  1 2 3

  Folie 6

  E.M.S-Quelle

  Dies ist eine idealisierte Stromquelle, deren Spannung an den Anschlüssen konstant (unabhängig von der Größe des Stroms I) und gleich der E.M.F. ist. E, und der Innenwiderstand ist Null. I =0 c 0 E U

  Folie 7

  Aktuelle Quelle

  Es handelt sich um eine idealisierte Stromquelle, die einen Strom I=Ik erzeugt, unabhängig vom Widerstand der Last, an die sie angeschlossen ist, und der E.M.F. sein Eit und sein Innenwiderstand Rit sind gleich unendlich. I =900 Ik=Eit/Rit 0 U

  Folie 8

  Hilfselemente

  Dazu gehören: Steuerungen (Schalter, Schalter, Schütze); Schutz ( Sicherungen

  , Relais usw.);

  Regelung (Rheostate, Strom- und Spannungsstabilisatoren, Transformatoren);

  In den Zweigen, die einen Knoten in einem Stromkreis bilden, ist die algebraische Summe der Ströme gleich Null. Die Summe der Ströme, die zu einem Knoten in einem Stromkreis geleitet werden, ist gleich der Summe der Ströme, die von diesem Knoten ausgehen. I1 + I 2 + I 3 +... + I n = 0 Dieses Gesetz folgt aus dem Prinzip der Stromkontinuität. Wenn wir davon ausgehen, dass in einem Knoten Ströme einer Richtung vorherrschen, sollte sich eine Ladung mit demselben Vorzeichen ansammeln und das Potenzial des Knotenpunkts sollte sich kontinuierlich ändern, was in realen Schaltkreisen nicht beobachtet wird.

  Folie 10

  Kirchhoffs zweites Gesetz

  Wir umrunden die Kontur in einer beliebigen Richtung, zum Beispiel im Uhrzeigersinn. Wenn die Anweisungen des E.M.F. und Ströme mit der Richtung der Umgehung des Stromkreises übereinstimmen, dann ist die E.M.F. (E) und Spannungsabfälle (U=I*R) werden mit einem Pluszeichen versehen, wenn sie nicht übereinstimmen, mit einem Minuszeichen: E 1 -E 2 +E 3 =U1+U2+U3+U4 E3 R1 R2 R3 R4 E1 E2 I2 I3 I4 I1 In jedem geschlossenen Stromkreis ist die algebraische Summe der elektromotorischen Kräfte gleich der algebraischen Summe der Spannungsabfälle ∑E= ∑I*R

  Folie 11
  

  Unter Gleichstromkreisen versteht man Stromkreise, in denen der Strom seine Richtung nicht ändert, d. h. die Polarität der EMF-Quellen ist konstant.

  Einsatzgebiete für Gleichstromsysteme (stationäre Batterien) Energie (Kraftwerke, Umspannwerke, Stromversorgungsanlagen) Telekommunikationsanlagen Mobilfunk Anlagen zur unterbrechungsfreien Stromversorgung Notstromversorgung für Notbeleuchtungsanlagen Energiespeichersysteme in Solarpaneelen Energieanlagen, die erhöhte Sicherheitsanforderungen erfüllen (z (z. B. öffentliche und medizinische Einrichtungen) Rechenzentren Automatisierungssysteme für Produktions- und Technologieprozesse Stromversorgung für seegestützte Anlagen

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1 Folie

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Qualitative Probleme Ändern sich die Messwerte des Amperemeters und des Voltmeters, wenn der Rheostat-Schieber in Pfeilrichtung bewegt wird? 1. Bei dieser Art von Aufgabe ist es zunächst wichtig zu verstehen, dass die Spannung an den Klemmen konstant ist. Wenn im Diagramm eine Stromquelle (z. B. eine Batterie) eingezeichnet wäre, wäre diese Bedingung nicht erfüllt! Seien Sie vorsichtig! 2. Wenn Sie den Rheostat-Schieber nach links bewegen, wird der Widerstand des Rheostats geringer – der Strom fließt nur entlang der linken Seite des Rheostats, diese wird kürzer. Dies bedeutet, dass auch der Widerstand des gesamten Stromkreises geringer wird, weil Rheostat und Widerstand sind in Reihe geschaltet. 4. Das Voltmeter zeigt die Spannung am Widerstand an. Weil Wenn der Strom im gesamten Stromkreis gleich ist, fließt mehr Strom durch den Widerstand. Dies bedeutet, dass die Spannung daran ansteigt: U=I.R. Das Voltmeter zeigt einen Spannungsanstieg an.

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Qualitative Probleme Ändert sich der Messwert des Voltmeters, wenn der Rheostat-Schieber in die durch den Pfeil angezeigte Richtung bewegt wird? Die Spannung an den Stromkreisklemmen wird konstant gehalten. Lösen Sie das Problem selbst. Überprüfen Sie die Antwort, indem Sie auf diesen Text klicken. Die Spannung ändert sich nicht

4 Folie

Berechnung des Gesamtwiderstands des Stromkreises Berechnen Sie den Gesamtwiderstand des in der Abbildung gezeigten Stromkreises. ACHTUNG! Bei solchen Problemen ist es zweckmäßig, die Ersatzschaltbildmethode zu verwenden. Wenn wir nach dem „Gesamtwiderstand“ eines Abschnitts eines Stromkreises suchen, suchen wir nach dem Widerstandswert eines Widerstands, dessen Wirkung in diesem Stromkreis derselbe wäre. Das heißt, der Widerstandswert eines Widerstands würde dem Widerstand des gesamten Abschnitts entsprechen. Werte: R1=R2=R3=15 Ohm R4=25 Ohm R5=R6=40 Ohm

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Berechnung des Gesamtwiderstands des Stromkreises Betrachten Sie den ersten Abschnitt des Stromkreises. Alle darauf befindlichen Widerstände sind parallel geschaltet und einander gleich. Das bedeutet, dass wir mithilfe der Gesetze der Parallelschaltung den gesamten (äquivalenten) Widerstand des Abschnitts ermitteln: Jetzt können wir eine Ersatzschaltung zeichnen, indem wir den gesamten ersten Abschnitt durch einen Widerstand mit dem Widerstandswert RI ersetzen

6 Folie

Berechnung des Gesamtwiderstands des Stromkreises Betrachten Sie den dritten Abschnitt des Stromkreises. Alle darauf befindlichen Widerstände sind parallel geschaltet und einander gleich. Das bedeutet, dass wir mithilfe der Gesetze der Parallelschaltung den gesamten (äquivalenten) Widerstand des Abschnitts ermitteln: Jetzt können wir eine Ersatzschaltung zeichnen, indem wir den gesamten ersten Abschnitt durch einen Widerstand mit dem Widerstand RII ersetzen

7 Folie

Berechnung des Gesamtwiderstands des Stromkreises Jetzt ist der Stromkreis umgerechnet einfaches Diagramm, bei dem nur drei Abschnitte in Reihe geschaltet sind. Das bedeutet, dass wir mithilfe der Gesetze der Reihenschaltung den gesamten (äquivalenten) Widerstand des gesamten Stromkreises ermitteln: Antwort: Der Gesamtwiderstand des gesamten Stromkreises beträgt 50 Ohm

8 Folie

Problem zur unabhängigen Lösung Berechnen Sie den Widerstand des ersten Abschnitts RI. Überprüfen Sie das Ergebnis, indem Sie auf die Aufschrift RI=6 Ohm klicken

Folie 9

Problem zur unabhängigen Lösung Berechnen Sie den Widerstand des zweiten Abschnitts RII. Überprüfen Sie das Ergebnis, indem Sie auf die Aufschrift RI=6 Ohm RII=2 Ohm klicken

10 Folie

Problem zur unabhängigen Lösung Berechnen Sie den Widerstand des zweiten Drittels RIII. Überprüfen Sie das Ergebnis, indem Sie auf die Aufschrift RI=6 Ohm RII=2 Ohm RIII=4 Ohm klicken

11 Folie

Problem zur unabhängigen Lösung Berechnen Sie den Widerstand des zweiten vierten Abschnitts des RIV. Überprüfen Sie das Ergebnis, indem Sie auf die Aufschrift RI=6 Ohm RII=2 Ohm RIII=4 Ohm RIV=2 Ohm klicken

Folie 14

Berechnung eines Stromkreises Nutzen wir die Ergebnisse von Widerstandsberechnungen. Weil der Gesamtwiderstand des Stromkreises 4 Ohm beträgt, dann fließen solche Ströme in den Widerständen 1 und 4, daher können Sie die Spannungen an ihnen ermitteln: U1=U4=15V. Dann beträgt die Spannung am Widerstand 7: U7=U-U4-U1 =30V und der Strom I7=7,5A. Im gesamten Abschnitt, den wir RIII genannt haben und dessen Widerstand 4 Ohm beträgt, liegt die gleiche Spannung an. Das bedeutet, dass auch durch die Widerstände 2 und 5 ein Strom fließt, der I2= I5= 7,5A I=15A, U=60V U1=U4=15V I1=I4=15A I7=7,5A, U7=30V I2= I5= 7,5A beträgt U2 = U5 = 7,5 V Machen Sie die gleichen Überlegungen für die restlichen Abschnitte und stellen Sie sicher, dass ein Strom von 2,5 A durch die Widerstände 3, 6 und 9 und 5 A durch den Widerstand 8 fließt. Die Spannung am Widerstand beträgt 8 – 15 V, an den Widerständen 3 und 6 - 2,5 V und am Widerstand 9 - 10 V.