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Elektrischer Strom ist die geordnete Bewegung geladener Teilchen. Um in einem Leiter elektrischen Strom zu erzeugen, muss darin ein elektrisches Feld erzeugt werden. Unter dem Einfluss dieses Feldes beginnen sich geladene Teilchen, die sich in diesem Leiter frei bewegen können, in die Richtung der Einwirkung elektrischer Kräfte auf sie zu bewegen. Damit ein elektrischer Strom lange Zeit in einem Leiter vorhanden ist, muss in ihm ein elektrisches Feld aufrechterhalten werden. In Leitern entsteht ein elektrisches Feld, das durch elektrische Stromquellen über einen langen Zeitraum aufrechterhalten werden kann.

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Stromquellenpole

Es gibt verschiedene Stromquellen, aber in jeder von ihnen wird daran gearbeitet, positiv und negativ geladene Teilchen zu trennen. Die abgeschiedenen Partikel sammeln sich an den Polen der Stromquelle an. So werden die Stellen bezeichnet, an denen Leiter mittels Klemmen oder Klemmen angeschlossen werden. Ein Pol der Stromquelle ist positiv geladen, der andere negativ.

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Aktuelle Quellen

In Stromquellen wird bei der Trennung geladener Teilchen mechanische Arbeit in elektrische Arbeit umgewandelt. Beispielsweise wird in einer Elektrophore-Maschine (siehe Abbildung) mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt

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Stromkreis und seine Komponenten

Um die Energie des elektrischen Stroms nutzen zu können, muss zunächst eine Stromquelle vorhanden sein. Als Empfänger oder Verbraucher elektrischer Energie werden Elektromotoren, Lampen, Fliesen, elektrische Haushaltsgeräte aller Art bezeichnet.

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In Diagrammen verwendete Symbole

Dem Empfänger muss elektrische Energie zugeführt werden. Dazu wird der Empfänger über Kabel mit einer elektrischen Energiequelle verbunden. Um Empfänger zum richtigen Zeitpunkt ein- und auszuschalten, werden Tasten, Schalter, Knöpfe und Schalter verwendet. Die Stromquelle, die Empfänger und die Schließvorrichtungen, die durch Drähte miteinander verbunden sind, bilden den einfachsten Stromkreis. Damit Strom im Stromkreis vorhanden ist, muss er geschlossen werden. Wenn der Draht an einer Stelle bricht, wird der Strom im Stromkreis unterbrochen .

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Planen

Zeichnungen, die Methoden zum Anschließen elektrischer Geräte an einen Stromkreis zeigen, werden als Diagramme bezeichnet. Abbildung a) zeigt ein Beispiel für einen Stromkreis.

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Elektrischer Strom in Metallen

Elektrischer Strom in Metallen ist die geordnete Bewegung freier Elektronen. Der Beweis dafür, dass der Strom in Metallen durch Elektronen verursacht wird, waren die Experimente von Physikern aus unserem Land L.I. Mendelshtam und N.D. Papaleksi (siehe Abbildung) sowie die amerikanischen Physiker B. Stewart und Robert Tolman.

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Metallgitterknoten

Positive Ionen befinden sich an den Knotenpunkten des Metallkristallgitters, und freie Elektronen bewegen sich im Raum dazwischen, d. h. ohne Verbindung zu den Kernen ihrer Atome (siehe Abbildung). Die negative Ladung aller freien Elektronen ist betragsmäßig gleich der positiven Ladung aller Gitterionen. Daher ist das Metall unter normalen Bedingungen elektrisch neutral.

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Elektronenbewegung

Wenn in einem Metall ein elektrisches Feld erzeugt wird, wirkt es mit einer gewissen Kraft auf die Elektronen und verleiht ihnen eine Beschleunigung in die entgegengesetzte Richtung zur Richtung des Feldstärkevektors. Daher werden in einem elektrischen Feld zufällig bewegte Elektronen in eine Richtung verschoben, d. h. sich geordnet bewegen.

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Die Bewegung der Elektronen erinnert teilweise an das Treiben von Eisschollen beim Eisdrift...

Wenn sie sich zufällig bewegen und miteinander kollidieren, treiben sie entlang des Flusses. Die geordnete Bewegung der Leitungselektronen stellt den elektrischen Strom in Metallen dar.

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Wirkung von elektrischem Strom.

Wir können das Vorhandensein von elektrischem Strom in einem Stromkreis nur anhand der verschiedenen Phänomene beurteilen, die der elektrische Strom verursacht. Solche Phänomene werden aktuelle Aktionen genannt. Einige dieser Vorgänge sind experimentell leicht zu beobachten.

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Thermische Wirkung von Strom...

...kann man zum Beispiel beobachten, indem man Eisen- oder Nickeldraht an die Pole einer Stromquelle anschließt. Gleichzeitig erwärmt sich der Draht und sackt nach der Verlängerung leicht durch. Es kann sogar glühend heiß sein. Bei elektrischen Lampen beispielsweise wird ein dünner Wolframdraht durch Strom erhitzt und erzeugt ein helles Leuchten

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Die chemische Wirkung von Strom...

... ist, dass in einigen sauren Lösungen beim Durchgang von elektrischem Strom eine Freisetzung von Stoffen beobachtet wird. In der Lösung enthaltene Stoffe werden auf in diese Lösung eingetauchten Elektroden abgeschieden. Wenn beispielsweise Strom durch eine Kupfersulfatlösung geleitet wird, wird an einer negativ geladenen Elektrode reines Kupfer freigesetzt. Daraus werden reine Metalle gewonnen.

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Magnetische Wirkung von Strom...

... kann auch experimentell beobachtet werden. Dazu muss ein mit Isoliermaterial ummantelter Kupferdraht um einen Eisennagel gewickelt und die Enden des Drahtes an eine Stromquelle angeschlossen werden. Wenn der Stromkreis geschlossen ist, wird der Nagel zum Magneten und zieht kleine Eisengegenstände an: Nägel, Eisenspäne, Feilspäne. Mit dem Verschwinden des Stroms in der Wicklung wird der Nagel entmagnetisiert.

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Betrachten wir nun die Wechselwirkung zwischen einem stromdurchflossenen Leiter und einem Magneten.

Das Bild zeigt einen an Fäden hängenden kleinen Rahmen, auf den mehrere Windungen aus dünnem Kupferdraht gewickelt sind. Die Enden der Wicklung sind mit den Polen der Stromquelle verbunden. Folglich fließt in der Wicklung zwar Strom, der Rahmen hängt jedoch bewegungslos. Wird nun der Rahmen zwischen die Pole des Magneten gestellt, beginnt dieser zu rotieren.

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Richtung des elektrischen Stroms.

Da es sich in den meisten Fällen um elektrischen Strom in Metallen handelt, wäre es sinnvoll, die Bewegungsrichtung der Elektronen im elektrischen Feld als Richtung des Stroms im Stromkreis anzunehmen, d. h. Gehen Sie davon aus, dass der Strom vom Minuspol der Quelle zum Pluspol geleitet wird. Unter der Richtung des Stroms wurde üblicherweise die Richtung verstanden, in der sich positive Ladungen im Leiter bewegen, d. h. Richtung vom Pluspol der Stromquelle zum Minuspol. Dies wird in allen Regeln und Gesetzen des elektrischen Stroms berücksichtigt.

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Aktuelle Stärke. Einheiten der aktuellen Stärke.

Die elektrische Ladung, die in 1 s durch den Leiterquerschnitt fließt, bestimmt die Stromstärke im Stromkreis. Dies bedeutet, dass die Stromstärke gleich dem Verhältnis der durch den Querschnitt des Leiters fließenden elektrischen Ladung q zur Durchgangszeit t ist. Wo ich die aktuelle Stärke bin.

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Erfahrungen zur Wechselwirkung zweier Leiter mit Strom.

Auf der Internationalen Konferenz für Maß und Gewicht im Jahr 1948 wurde beschlossen, die Definition der Stromeinheit auf dem Phänomen der Wechselwirkung zweier Leiter mit dem Strom zu basieren. Machen wir uns zunächst experimentell mit diesem Phänomen vertraut...

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Erfahrung

Die Abbildung zeigt zwei flexible, gerade Leiter, die parallel zueinander angeordnet sind. Beide Leiter sind an eine Stromquelle angeschlossen. Wenn ein Stromkreis geschlossen ist, fließt Strom durch die Leiter, wodurch sie interagieren – sie ziehen sich an oder stoßen sich ab, je nach Richtung der Ströme in ihnen. Die Wechselwirkungskraft zwischen Leitern und Strom kann gemessen werden; sie hängt von der Länge des Leiters, dem Abstand zwischen ihnen, der Umgebung, in der sich die Leiter befinden, und der Stärke des Stroms in den Leitern ab.

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Stromeinheiten.

Die Stromeinheit ist der Strom, bei dem Abschnitte solcher 1 m langen parallelen Leiter mit einer Kraft von 0,0000002 N interagieren. Diese Stromeinheit wird Ampere (A) genannt, da sie nach dem französischen Wissenschaftler Andre Ampere benannt ist.

Bei der Strommessung wird das Amperemeter in Reihe mit dem Gerät geschaltet, in dem der Strom gemessen wird. In einem Stromkreis, der aus einer Stromquelle und einer Reihe von Leitern besteht, die so verbunden sind, dass das Ende eines Leiters mit dem Anfang eines anderen verbunden ist, ist die Stromstärke in allen Abschnitten gleich.

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Die Stromstärke ist ein sehr wichtiges Merkmal eines Stromkreises. Wer mit Stromkreisen arbeitet, sollte wissen, dass ein Strom von bis zu 1 Ma als sicher für den menschlichen Körper gilt. Stromstärken über 100 Ma führen zu schweren Schäden im Körper.

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Lektion Elektrischer Strom

Physikunterricht. Thema: Verallgemeinerung des Wissens im Bereich der Physik „Elektrischer Strom“. Geräte, die mit elektrischem Strom betrieben werden. Zufällige Bewegung freier Teilchen. Bewegung freier Teilchen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Elektrischer Strom ist in die Bewegungsrichtung positiver Ladungen gerichtet. - Stromrichtung. Grundlegende Eigenschaften des elektrischen Stroms. I – aktuelle Stärke. R – Widerstand. U – Spannung. Maßeinheit: 1A = 1C/1s. Die Wirkung von elektrischem Strom auf eine Person. ICH< 1 мА, U < 36 В – безопасный ток. I>100 mA, U > 36 V – gesundheitsgefährdender Strom. - Lektion Elektrischer Strom.pps

Klassische Elektrodynamik

Elektrodynamik. Elektrischer Strom. Aktuelle Stärke. Physikalische Größe. Deutscher Physiker. Ohm'sches Gesetz. Spezielle Geräte. Reihen- und Parallelschaltung von Leitern. Kirchhoffs Regeln. Arbeit und aktuelle Leistung. Attitüde. Elektrischer Strom in Metallen. Durchschnittsgeschwindigkeit. Dirigent. Elektrischer Strom in Halbleitern. - Klassische Elektrodynamik.ppt

Gleichstrom

KONSTANTER ELEKTRISCHER STROM. 10.1. Ursachen für elektrischen Strom. 10.2. Stromdichte. 10.3. Kontinuitätsgleichung. 10.4. Kräfte Dritter und E.D.S. 10.1. Ursachen für elektrischen Strom. Geladene Gegenstände erzeugen nicht nur ein elektrostatisches Feld, sondern auch einen elektrischen Strom. Die geordnete Bewegung freier Ladungen entlang der Feldlinien ist ein elektrischer Strom. Und wo ist die volumetrische Ladungsdichte? Verteilung von Spannung E und Potential? Hängt das elektrostatische Feld mit der Ladungsverteilungsdichte zusammen? im Raum durch die Poisson-Gleichung: Deshalb wird das Feld elektrostatisch genannt. - Konstanter elektrischer Strom.ppt

D.C

Elektrischer Strom. Geordnete Bewegung geladener Teilchen. Stromquellenpole. Aktuelle Quellen. Stromkreis. Konventionen. Planen. Elektrischer Strom in Metallen. Knoten eines Metallkristallgitters. Elektrisches Feld. Geordnete Bewegung von Elektronen. Wirkung von elektrischem Strom. Thermische Wirkung von Strom. Chemische Wirkung von Strom. Magnetische Wirkung von Strom. Wechselwirkung zwischen einem stromdurchflossenen Leiter und einem Magneten. Richtung des elektrischen Stroms. Aktuelle Stärke. Erfahrungen zur Wechselwirkung zweier Leiter mit Strom. Erfahrung. Stromeinheiten. Untermultiplikatoren und Vielfache. Amperemeter. - Gleichstrom.ppt

„Elektrischer Strom“ 8. Klasse

Elektrischer Strom. Geordnete (gerichtete) Bewegung geladener Teilchen. Aktuelle Stärke. Maßeinheit für den Strom. Ampere Andre Marie. Amperemeter. Aktuelle Messung. Stromspannung. Elektrische Spannung an den Enden des Leiters. Alessandro Volta. Voltmeter. Spannungsmessung. Der Widerstand ist direkt proportional zur Länge des Leiters. Wechselwirkung bewegter Elektronen mit Ionen. Als Widerstandseinheit wird 1 Ohm angenommen. Om Georg. Die Stromstärke in einem Abschnitt des Stromkreises ist direkt proportional zur Spannung. Bestimmung des Leiterwiderstands. Anwendung von elektrischem Strom. - „Elektrischer Strom“ 8. Klasse.ppt

„Elektrischer Strom“ 10. Klasse

Elektrischer Strom. Unterrichtsplan. Wiederholung. Das Wort Elektrizität kommt vom griechischen Wort für Elektron. Körper werden bei Kontakt (Kontakt) elektrisiert. Es gibt zwei Arten von Ladungen – positive und negative. Der Körper ist negativ geladen. Der Körper ist positiv geladen. Elektrisierte Körper. Die Wirkung eines geladenen Körpers wird auf einen anderen übertragen. Wissen aktualisieren. Sehen Sie sich den Clip an. Bedingungen. Wovon hängt die Stärke des Stroms ab? Ohm'sches Gesetz. Experimentelle Überprüfung des Ohmschen Gesetzes. Wie sich der Strom ändert, wenn sich der Widerstand ändert. Es besteht ein Zusammenhang zwischen Spannung und Strom. - „Elektrischer Strom“ 10. Klasse.ppt

Elektrischer Strom in Leitern

Elektrischer Strom. Grundlegendes Konzept. Arten der Interaktion. Die Hauptbedingungen für die Existenz von elektrischem Strom. Elektrische Ladung bewegen. Aktuelle Stärke. Die Intensität der Bewegung geladener Teilchen. Richtung des elektrischen Stroms. Bewegung von Elektronen. Stromstärke im Leiter. - Elektrischer Strom in Leitern.ppt

Eigenschaften des elektrischen Stroms

Elektrischer Strom. Geordnete Bewegung geladener Teilchen. Elektrische Stromstärke. Elektrische Spannung. Elektrischer Wiederstand. Ohm'sches Gesetz. Arbeit von elektrischem Strom. Elektrische Stromstärke. Joule-Lenz-Gesetz. Wirkungen von elektrischem Strom. Elektrischer Strom in Metallen. Chemische Wirkung. Amperemeter. Voltmeter. Stromstärke in einem Abschnitt des Stromkreises. Arbeit. Wiederholungsaufgaben. - Eigenschaften des elektrischen Stroms.ppt

Arbeit von elektrischem Strom

Entwicklung einer Lektion in Physik. Abgeschlossen von der Physiklehrerin T.A. Kurochkina. Arbeit von elektrischem Strom. B) Was verursacht elektrischen Strom? F) Welche Rolle spielt die aktuelle Quelle? 3. Neues Material. A) Analyse der Energieumwandlungen in Stromkreisen. Neues Material. Lassen Sie uns Formeln zur Berechnung der Arbeit des elektrischen Stroms ableiten. 1) A=qU, Problem. 1) Mit welchen Instrumenten wird die Arbeit des elektrischen Stroms gemessen? Welche Formeln zur Arbeitsberechnung kennen Sie? - Arbeit des elektrischen Stroms.ppt

Elektrische Stromstärke

Setzen Sie die Sätze fort. Elektrischer Strom... Stromstärke... Spannung... Die Ursache des elektrischen Feldes ist... Das elektrische Feld wirkt auf geladene Teilchen mit... Arbeit und Leistung des elektrischen Stroms. Kennen Sie die Definition der Arbeit und Leistung des elektrischen Stroms in einem Abschnitt eines Stromkreises? Lesen und zeichnen Sie Anschlusspläne von elektrischen Schaltkreiselementen. Arbeit und aktuelle Leistung anhand experimenteller Daten ermitteln? Aktuelle Arbeit A=UIt. Aktuelle Leistung P=UI. Die Wirkung von Strom wird durch zwei Größen charakterisiert. Bestimmen Sie anhand experimenteller Daten die aktuelle Leistung in einer elektrischen Lampe. - Elektrische Stromstärke.ppt

Aktuelle Quellen

Aktuelle Quellen. Die Notwendigkeit einer Stromquelle. Funktionsprinzip der Stromquelle. Moderne Welt. Aktuelle Quelle. Klassifizierung aktueller Quellen. Abteilungsarbeit. Die erste elektrische Batterie. Spannungsspalte. Galvanische Zelle. Zusammensetzung einer galvanischen Zelle. Eine Batterie kann aus mehreren galvanischen Zellen bestehen. Versiegelte kleine Batterien. Heimprojekt. Universelles Netzteil. Aussehen der Installation. Durchführung eines Experiments. Elektrischer Strom in einem Leiter. -

Arbeit und aktuelle Leistung

16. März Coole Arbeit. Arbeit und Leistung des elektrischen Stroms. Lernen Sie, die Leistung und den Betrieb des Stroms zu bestimmen. Lernen Sie, beim Lösen von Problemen Formeln anzuwenden. Die Leistung eines elektrischen Stroms ist die Arbeit, die der Strom pro Zeiteinheit verrichtet. i=P/u. U=P/I. A=P*t. Leistungseinheiten. James Watt. Wattmeter ist ein Gerät zur Leistungsmessung. Arbeit von elektrischem Strom. Arbeitseinheiten. James Joule. Berechnen Sie den Energieverbrauch (1 kWh kostet 1,37 Rubel). - Arbeit und aktuelle Leistung.ppt

Galvanische Zellen

Gleichgewichtselektrodenprozesse. Lösungen mit elektrischer Leitfähigkeit. Elektrische Arbeit. Dirigenten der ersten Art. Abhängigkeit des Elektrodenpotentials von der Aktivität der Teilnehmer. Oxidierte Form einer Substanz. Kombination von Konstanten. Werte, die variieren können. Aktivitäten reiner Komponenten. Regeln zur schematischen Aufzeichnung von Elektroden. Elektrodenreaktionsgleichung. Klassifizierung von Elektroden. Elektroden erster Art. Elektroden zweiter Art. Gaselektroden. Ionenselektive Elektroden. Potenzial der Glaselektrode. Galvanische Elemente. Metall der gleichen Art. - Galvanische Zellen.ppt

Stromkreise Klasse 8

Arbeit. Elektrischer Strom. Physik. Wiederholung. Arbeit von elektrischem Strom. Trainingsgerät. Prüfen. Hausaufgaben. 2. Kann sich die Stromstärke in verschiedenen Teilen des Stromkreises ändern? 3. Was lässt sich über die Spannung in verschiedenen Abschnitten eines Reihenstromkreises sagen? Parallel? 4. Wie berechnet man den Gesamtwiderstand eines Reihenstromkreises? 5. Welche Vor- und Nachteile hat eine Reihenschaltung? U – elektrische Spannung. Q – elektrische Ladung. Was ist mit der Arbeit. I – aktuelle Stärke. T – Zeit. Einheiten. Um die Arbeit des elektrischen Stroms zu messen, werden drei Instrumente benötigt: - Elektrische Schaltkreise, Klasse 8.ppt

Elektromotorische Kraft

Elektromotorische Kraft. Ohmsches Gesetz für einen geschlossenen Stromkreis. Aktuelle Quellen. Konzepte und Größen: Gesetze: Ohm für einen geschlossenen Stromkreis. Kurzschlussstrom. Elektrische Sicherheitsregeln in verschiedenen Räumen. Sicherungen. Aspekte menschlichen Handelns: Solche Kräfte werden als Kräfte Dritter bezeichnet. Der Abschnitt des Stromkreises, in dem eine EMK vorhanden ist, wird als ungleichmäßiger Abschnitt des Stromkreises bezeichnet. - Elektromotorische Kraft.ppt

Elektrische Stromquellen

Elektrische Stromquellen. Physik 8. Klasse. Elektrischer Strom ist die geordnete Bewegung geladener Teilchen. Vergleichen Sie die durchgeführten Experimente in den Abbildungen. Was haben die Erfahrungen gemeinsam und worin unterscheiden sie sich? Geräte, die Ladungen trennen, d. h. Ein elektrisches Feld erzeugend, nennt man Stromquellen. Die erste elektrische Batterie erschien 1799. Mechanische Stromquelle – mechanische Energie wird in elektrische Energie umgewandelt. Elektrophor-Maschine. Thermische Stromquelle – innere Energie wird in elektrische Energie umgewandelt. Thermoelement. Die Ladungen werden getrennt, wenn die Verbindung erhitzt wird. -

Probleme mit dem Strom

Physikunterricht: Verallgemeinerung zum Thema „Elektrizität“. Zweck der Lektion: Quiz. Formel für die Funktionsweise von elektrischem Strom... Probleme der ersten Ebene. Aufgaben der zweiten Ebene. Terminologisches Diktat. Grundformeln. Elektrischer Strom. Aktuelle Stärke. Stromspannung. Widerstand. Derzeitige Arbeit. Aufgaben. 2. Es gibt zwei Lampen mit einer Leistung von 60 W und 100 W, ausgelegt für eine Spannung von 220 V. - Probleme mit elektrischem Strom.ppt

Einzelne Erdungselektrode

Elektrische Sicherheit. Schutz vor elektrischem Schlag. Das Verfahren zur Berechnung einzelner Erdungsleiter. Studienfragen Einleitung 1. Kugelerdungselektrode. Regeln für Elektroinstallationen. Khorolsky V.Ya. Einzelne Erdungselektrode. Erdungsleiter. Kugelerdungselektrode. Reduziertes Potenzial. Aktuell. Potenzial. Ballerdung an der Erdoberfläche. Die gleichung. Null Potenzial. Halbkugelförmige Erdungselektrode. Potentialverteilung um eine halbkugelförmige Erdungselektrode. Fehlerstrom. Metallfundament. Stab- und Scheibenerdungsleiter. Erdungsstab. Scheibenerdungsleiter. - Einzelne Erdungselektrode.ppt

Elektrodynamiktest

Grundlagen der Elektrodynamik. Ampere-Leistung. Permanenter Streifenmagnet. Pfeil. Stromkreis. Drahtspule. Elektron. Erfahrungsnachweis. Dauermagnet. Gleichmäßiges Magnetfeld. Elektrische Stromstärke. Die Stromstärke steigt gleichmäßig an. Physikalische Quantitäten. Gerader Leiter. Ablenkung des Elektronenstrahls. Ein Elektron fliegt in einen Bereich eines gleichmäßigen Magnetfeldes. Horizontaler Leiter. Molmasse. -

Vortrag zur Physik zum Thema: „Elektrischer Strom“ Abgeschlossen von: Viktor_Sad Kapustin Lyceum Nr. 18; 10. Klasse IV-Lehrer I.A. Boyarina 1. Grundlegende Informationen zum elektrischen Strom 2. Stromstärke 3. Widerstand 4. Spannung 5. Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises 6. Ohmsches Gesetz für einen vollständigen Stromkreis 7. Anschließen eines Amperemeters und eines Voltmeters 8. Tests

Elektrischer Strom ist die geordnete Bewegung freier elektrischer Ladungen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Die Erfahrung wird uns helfen, dies zu verstehen... Zum Anfang...

Aktuelle Stärke. Die Stromstärke ist eine physikalische Größe, die die Ladung angibt, die pro Zeiteinheit durch einen Leiter fließt. Mathematisch wird diese Definition in Form einer Formel geschrieben: I – Stromstärke (A) q – Ladung (C) t – Zeit (s) Zur Messung der Stromstärke wird ein spezielles Gerät verwendet – ein Amperemeter. Es wird in den offenen Stromkreis an der Stelle eingebunden, an der die Stromstärke gemessen werden soll. Einheit der aktuellen Maßeinheit... Zurück nach oben...

Widerstand. 1. Die wichtigste elektrische Eigenschaft eines Leiters ist der Widerstand. 2. Der Widerstand hängt vom Material des Leiters und seinen geometrischen Abmessungen ab: R =? *(?/S), wo? - spezifischer Widerstand des Leiters (ein Wert, der von der Art des Stoffes und seinem Zustand abhängt). Die Einheit des spezifischen Widerstands ist 1 Ohm * m. Das ist es in Kürze. Nun ausführlicher... Zum Anfang...

Stromspannung. Spannung ist die Potentialdifferenz zwischen zwei Punkten eines Stromkreises; in einem Abschnitt eines Stromkreises, der keine elektromotorische Kraft enthält, ist gleich dem Produkt aus der Stromstärke und dem Widerstand des Abschnitts. U = I * R Zum Anfang... Das ist es in Kürze. Jetzt mehr Details...

Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises: Die Stromstärke in einem Abschnitt eines Stromkreises ist direkt proportional zur Spannung an den Enden des Leiters und umgekehrt proportional zu seinem Widerstand. I=U/R Zum Anfang... Und um es zu beweisen?!

Ohmsches Gesetz für einen vollständigen Stromkreis: Der Strom in einem vollständigen Stromkreis ist gleich dem Verhältnis der EMK des Stromkreises zu seinem Gesamtwiderstand. ich = ? / (R + r), wo? – EMF und (R + r) – Gesamtwiderstand des Stromkreises (die Summe der Widerstände der externen und internen Abschnitte des Stromkreises). Zurück nach oben... Weitere Details...

Anschluss von Amperemeter und Voltmeter: Das Amperemeter wird in Reihe mit dem Leiter geschaltet, in dem der Strom gemessen wird. Das Voltmeter wird parallel zum Leiter geschaltet, an dem die Spannung gemessen wird. R R Zum Anfang...

Ein Experiment zur Erklärung der Bestimmung des elektrischen Stroms: Zwei Elektrometer mit großen Kugeln werden in einiger Entfernung voneinander aufgestellt. Einer von ihnen wird mit einem geladenen Stab elektrisiert, was an der Ablenkung des Pfeils zu erkennen ist. Dann fassen sie den Leiter am Isoliergriff, in dessen Mitte eine Neonglühbirne eingelötet ist. Verbinde einen elektrifizierten Ball mit einem nicht elektrifizierten. Das Licht blinkt für einen Moment. Anhand der Abweichungen der Pfeile auf den Elektrometern kommen sie zu dem Schluss: Die linke Kugel verliert einen Teil ihrer Ladung, die rechte erhält die gleiche Ladung. Erklären Sie... Zurück nach oben...

Denken wir darüber nach, was in diesem Experiment passiert: Da die Ladung einer Kugel abnahm und die Ladung der anderen zunahm, bedeutete dies, dass elektrische Ladungen durch den Leiter flossen, der die Kugeln verband, was vom Leuchten der Glühbirne begleitet wurde. In diesem Fall sagen wir, dass durch den Leiter ein elektrischer Strom fließt. Was bewegt Ladungen entlang eines Leiters? Es kann nur eine Antwort geben: ein elektrisches Feld. Jede Stromquelle hat zwei Pole, ein Pol ist positiv geladen, der andere ist negativ geladen. Beim Betrieb einer Stromquelle entsteht zwischen ihren Polen ein elektrisches Feld. Wenn ein Leiter an diese Pole angeschlossen wird, entsteht in ihm auch ein von der Stromquelle erzeugtes elektrisches Feld. Unter dem Einfluss dieses elektrischen Feldes beginnen sich freie Ladungen im Leiter entlang des Leiters von einem Pol zum anderen zu bewegen. Es kommt zu einer geordneten Bewegung elektrischer Ladungen. Das ist elektrischer Strom. Wird der Leiter von der Stromquelle getrennt, stoppt der elektrische Strom. Zu Beginn...

Die Stromeinheit ist 1 Ampere (1 A = 1 C/s). Die Stromeinheit ist 1 Ampere (1 A = 1 C/s). Um diese Einheit herzustellen, wird die magnetische Wirkung des Stroms genutzt. Es stellt sich heraus, dass Leiter, die parallele, gleichgerichtete Ströme führen, sich gegenseitig anziehen. Diese Anziehung ist umso stärker, je länger diese Leiter sind und je kleiner der Abstand zwischen ihnen ist. Als 1 Ampere wird die Stärke eines Stroms angenommen, der zwischen zwei dünnen, unendlich langen parallelen Leitern, die sich im Vakuum im Abstand von 1 m voneinander befinden, eine Anziehungskraft mit einer Kraft von 0,0000002 N pro Meter ihrer Länge hervorruft. Und rechts sehen Sie ein Amperemeter: Zurück zum Anfang...

Lassen Sie uns einen Stromkreis aus einer Glühbirne und einer Stromquelle zusammenbauen. Wenn der Stromkreis geschlossen ist, leuchtet das Licht natürlich auf. Nun verbinden wir ein Stück Stahldraht mit der Kette. Das Licht wird schwächer. Ersetzen wir nun den Stahldraht durch Nickeldraht. Die Glühfadenintensität der Glühbirne nimmt weiter ab. Mit anderen Worten, wir beobachteten eine Abschwächung der thermischen Wirkung des Stroms bzw. eine Abnahme der Stromleistung. Die Schlussfolgerung ergibt sich aus der Erfahrung: Ein zusätzlicher Leiter, der in Reihe zum Stromkreis geschaltet ist, verringert den Strom darin. Mit anderen Worten: Der Leiter bietet dem Strom Widerstand. Verschiedene Leiter (Drahtstücke) bieten unterschiedlichen Stromwiderstand. Der Widerstand eines Leiters hängt also von der Art der Substanz ab, aus der der Leiter besteht. Zurück zum Anfang... Gibt es andere Gründe, die den Leiterwiderstand beeinflussen?

Betrachten Sie das in der Abbildung dargestellte Experiment. Die Buchstaben A und B bezeichnen die Enden des dünnen Nickeldrahtes und der Buchstabe K bezeichnet den beweglichen Kontakt. Indem wir es entlang des Drahtes verschieben, ändern wir die Länge des Abschnitts, der in der Kette enthalten ist (Abschnitt AK). Wenn wir den Stift K nach links bewegen, sehen wir, dass die Glühbirne heller brennt. Wenn Sie den Kontakt nach rechts bewegen, wird das Licht dunkler. Aus diesem Experiment folgt, dass eine Änderung der Länge des im Stromkreis enthaltenen Leiters zu einer Änderung seines Widerstands führt. Nach oben... Welche Geräte gibt es, um die Länge eines Leiters zu verändern?

Es gibt spezielle Geräte - Rheostate. Das Funktionsprinzip ist das gleiche wie in dem von uns betrachteten Experiment mit Draht. Der einzige Unterschied besteht darin, dass zur Reduzierung der Größe des Rheostaten der Draht auf einen im Körper befestigten Porzellanzylinder gewickelt ist und der bewegliche Kontakt (man sagt: „Schieber“ oder „Schieber“) auf einer Metallstange montiert ist fungiert auch als Dirigent. Ein Rheostat ist also ein elektrisches Gerät, dessen Widerstand geändert werden kann. Rheostate werden verwendet, um den Strom in einem Stromkreis zu regulieren. Und der dritte Grund, der den Widerstand eines Leiters beeinflusst, ist seine Querschnittsfläche. Mit zunehmendem Wert nimmt der Widerstand des Leiters ab. Auch der Widerstand von Leitern ändert sich mit der Temperatur. Zu Beginn...

Durch beide Lampen fließt der gleiche Strom: 0,4 A. Allerdings brennt die große Lampe heller, das heißt, sie arbeitet mit mehr Leistung als die kleine. Es stellt sich heraus, dass die Leistung bei gleicher Stromstärke unterschiedlich sein kann? In unserem Fall ist die vom Gleichrichter erzeugte Spannung geringer als die vom städtischen Stromnetz erzeugte Spannung. Daher ist bei gleicher Stromstärke die Stromleistung im Stromkreis mit niedrigerer Spannung geringer. Nach internationaler Vereinbarung beträgt die Einheit der elektrischen Spannung 1 Volt. Dies ist die Spannung, die bei einem Strom von 1 A einen Strom von 1 W erzeugt. Zum Anfang... Band - das ist verständlich. Wir alle kennen 220 V, die nicht berührt werden sollten. Aber wie misst man diese 220?

Zur Spannungsmessung wird ein spezielles Gerät verwendet – ein Voltmeter. Es wird immer parallel zu den Enden des Stromkreisabschnitts geschaltet, an dem die Spannung gemessen werden soll. Das Aussehen des Schuldemonstrationsvoltmeters ist in der Abbildung rechts dargestellt. Zu Beginn...

Stellen wir die Abhängigkeit des Stroms von der Spannung experimentell fest: Die Abbildung zeigt einen Stromkreis bestehend aus einer Stromquelle – einer Batterie, einem Amperemeter, einer Spirale aus Nickeldraht, einem Schlüssel und einem parallel zur Spirale geschalteten Voltmeter. Schließen Sie den Stromkreis und notieren Sie die Messwerte des Geräts. Anschließend wird eine zweite Batterie des gleichen Typs an die erste Batterie angeschlossen und der Stromkreis wieder geschlossen. Die Spannung an der Spule verdoppelt sich und das Amperemeter zeigt den doppelten Strom an. Bei drei Batterien verdreifacht sich die Spannung an der Spule und der Strom steigt um den gleichen Betrag. Die Erfahrung zeigt also, dass die Stromstärke darin um den gleichen Betrag zunimmt, egal wie oft die an denselben Leiter angelegte Spannung ansteigt. Mit anderen Worten: Der Strom in einem Leiter ist direkt proportional zur Spannung an den Enden des Leiters. Na dann... können wir zum Anfang zurückkehren...

Um die Frage zu beantworten, wie die Stromstärke in einem Stromkreis vom Widerstand abhängt, greifen wir auf die Erfahrung zurück. Die Abbildung zeigt einen Stromkreis, in dem die Stromquelle eine Batterie ist. In diesen Stromkreis sind wiederum Leiter mit unterschiedlichen Widerständen eingebunden. Die Spannung an den Enden des Leiters wird während des Experiments konstant gehalten. Dies wird anhand der Voltmeterwerte überwacht. Der Strom im Stromkreis wird mit einem Amperemeter gemessen. Die folgende Tabelle zeigt die Ergebnisse von Experimenten mit drei verschiedenen Leitern: Experiment fortsetzen... Zurück nach oben...

Im ersten Experiment beträgt der Widerstand des Leiters 1 Ohm und der Strom im Stromkreis 2 A. Der Widerstand des zweiten Leiters beträgt 2 Ohm, d. h. doppelt so viel und die Strömung ist halb so stark. Und schließlich erhöhte sich im dritten Fall der Stromkreiswiderstand um das Vierfache und der Strom verringerte sich um den gleichen Betrag. Erinnern wir uns daran, dass die Spannung an den Enden der Leiter in allen drei Experimenten gleich war und 2 V betrug. Wenn wir die Ergebnisse der Experimente zusammenfassen, kommen wir zu dem Schluss: Die Stromstärke im Leiter ist umgekehrt proportional zum Widerstand des Dirigenten. Lassen Sie uns unsere beiden Erfahrungen grafisch darstellen: Zurück nach oben...

Der interne Abschnitt des Stromkreises bietet ebenso wie der externe einen gewissen Widerstand für den durch ihn fließenden Strom. Man nennt ihn den Innenwiderstand der Quelle. Beispielsweise beruht der Innenwiderstand eines Generators auf dem Widerstand der Wicklungen und der Innenwiderstand galvanischer Zellen auf dem Widerstand des Elektrolyten und der Elektroden. Betrachten wir den einfachsten Stromkreis, bestehend aus einer Stromquelle und einem Widerstand in einem externen Stromkreis. Der interne Teil des Stromkreises, der sich innerhalb der Stromquelle befindet, sowie der externe Teil haben einen elektrischen Widerstand. Wir bezeichnen den Widerstand des äußeren Teils des Stromkreises mit R und den Widerstand des inneren Teils mit r. Zum Anfang... Weiter geht's...

Und wie Ohm sein Gesetz für einen vollständigen Stromkreis abgeleitet hat: Die EMK in einem geschlossenen Stromkreis ist gleich der Summe der Spannungsabfälle im Außen- und Innenbereich. Schreiben wir nach dem Ohmschen Gesetz Ausdrücke für die Spannungen im Außen- und Innenbereich Durch Addition der resultierenden Ausdrücke und Ausdrücken der resultierenden Stromstärke erhalten wir eine Formel, die das Ohmsche Gesetz für den gesamten Stromkreis widerspiegelt. Zu Beginn...

Tests: 1. Die Abbildung zeigt die Skala eines Amperemeters, das an einen Stromkreis angeschlossen ist. Wie groß ist der Strom im Stromkreis? A. 12 ± 1 A B. 18 ± 2 A C. 14 ± 2 A 2. Ein Proton fliegt in den Raum zwischen zwei geladenen Balken. Welchen Weg wird es einschlagen? A. 1 B. 2 C. 3 D. 4 3. Das Mädchen maß die Stromstärke im Gerät bei verschiedenen Spannungswerten an seinen Anschlüssen. Die Messergebnisse sind in der Abbildung dargestellt. Was war am wahrscheinlichsten der Stromwert im Gerät bei 0 V? A. 0 mA B. 5 mA D. 10 mA Zurück nach oben...

Die Antwort ist nicht richtig... Schlechte Tests... Ich möchte zum Anfang gehen... Das ist natürlich traurig, aber vielleicht können wir es noch einmal versuchen?!

Bravo!!! Das ist richtig!!! Zu einfach für mich... Also zurück zum Anfang... Ich liebe diese Art von Spiel! Wiederholen wir es!!!

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Vorlesungsplan 1. Das Konzept des Leitungsstroms. Aktueller Vektor und aktuelle Stärke. 2. Differentialform des Ohmschen Gesetzes. 3. Reihen- und Parallelschaltung von Leitern. 4. Der Grund für das Auftreten eines elektrischen Feldes in einem Leiter, die physikalische Bedeutung des Konzepts der äußeren Kräfte. 5. Herleitung des Ohmschen Gesetzes für die gesamte Schaltung. 6. Kirchhoffs erste und zweite Regel. 7. Kontaktpotentialdifferenz. Thermoelektrische Phänomene. 8. Elektrischer Strom in verschiedenen Umgebungen. 9. Strom in Flüssigkeiten. Elektrolyse. Faradaysche Gesetze.

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Elektrischer Strom ist die geordnete Bewegung elektrischer Ladungen. Stromträger können Elektronen, Ionen und geladene Teilchen sein. Wenn in einem Leiter ein elektrisches Feld erzeugt wird, beginnen sich darin freie elektrische Ladungen zu bewegen – es entsteht ein Strom, der als Leitungsstrom bezeichnet wird. Bewegt sich ein geladener Körper im Raum, so nennt man die Strömung Konvektion. 1. Das Konzept des Leitungsstroms. Aktueller Vektor und aktuelle Stärke

Folie 3


Unter der Stromrichtung versteht man üblicherweise die Bewegungsrichtung positiver Ladungen. Für das Auftreten und Vorhandensein von Strom ist es notwendig: 1. die Anwesenheit freier geladener Teilchen; 2. Vorhandensein eines elektrischen Feldes im Leiter. Das Hauptmerkmal des Stroms ist die Stromstärke, die der Ladungsmenge entspricht, die in 1 Sekunde durch den Leiterquerschnitt fließt. Wobei q die Höhe der Gebühr ist; t – Ladungslaufzeit; Die Stromstärke ist eine skalare Größe.

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Elektrischer Strom kann über die Oberfläche eines Leiters ungleichmäßig verteilt sein, daher wird in manchen Fällen das Konzept der Stromdichte verwendet. Die durchschnittliche Stromdichte ist gleich dem Verhältnis der Stromstärke zur Querschnittsfläche des Leiters. Wobei j die Stromänderung ist; S – Flächenänderung.

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Stromdichte

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Im Jahr 1826 stellte der deutsche Physiker Ohm experimentell fest, dass die Stromstärke J in einem Leiter direkt proportional zur Spannung U zwischen seinen Enden ist. Dabei ist k der Proportionalitätskoeffizient, der als elektrische Leitfähigkeit oder Leitfähigkeit bezeichnet wird. [k] = [Sm] (Siemens). Die Größe wird als elektrischer Widerstand des Leiters bezeichnet. Ohmsches Gesetz für einen Abschnitt eines Stromkreises, der keine Stromquelle enthält. 2. Differentialform des Ohmschen Gesetzes

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Wir drücken aus dieser Formel R aus. Der elektrische Widerstand hängt von der Form, Größe und Substanz des Leiters ab. Der Widerstand eines Leiters ist direkt proportional zu seiner Länge l und umgekehrt proportional zu seiner Querschnittsfläche S. Dabei bezeichnet  das Material, aus dem der Leiter besteht, und wird als spezifischer Widerstand des Leiters bezeichnet.

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Lassen Sie uns  ausdrücken: Der Widerstand des Leiters hängt von der Temperatur ab. Mit steigender Temperatur steigt der Widerstand. Dabei ist R0 der Widerstand des Leiters bei 0С; t – Temperatur; – Temperaturkoeffizient des Widerstands (für Metall  0,04 Grad-1). Die Formel gilt auch für den spezifischen Widerstand. Dabei ist0 der spezifische Widerstand des Leiters bei 0С.

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Bei niedrigen Temperaturen (

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Ordnen wir die Begriffe des Ausdrucks neu. Wobei I/S=j – Stromdichte; 1/= – spezifische Leitfähigkeit der Leitersubstanz; U/l=E – elektrische Feldstärke im Leiter. Ohmsches Gesetz in Differentialform.

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Ohmsches Gesetz für einen homogenen Abschnitt einer Kette. Differentialform des Ohmschen Gesetzes.

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3. Reihen- und Parallelschaltung von Leitern

Reihenschaltung von Leitern I=const (nach dem Ladungserhaltungssatz); U=U1+U2 Rtot=R1+R2+R3 Rtot=Ri R=N*R1 (Für N identische Leiter) R1 R2 R3

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Parallelschaltung von Leitern U=const I=I1+I2+I3 U1=U2=U R1 R2 R3 Für N gleiche Leiter

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4. Der Grund für das Auftreten von elektrischem Strom im Leiter. Die physikalische Bedeutung des Konzepts der äußeren Kräfte Um einen konstanten Strom in einem Stromkreis aufrechtzuerhalten, ist es notwendig, positive und negative Ladungen in der Stromquelle zu trennen. Dazu müssen Kräfte nichtelektrischen Ursprungs, sogenannte äußere Kräfte, auf die Stromquelle einwirken kostenlose Gebühren. Aufgrund des durch äußere Kräfte erzeugten Feldes bewegen sich elektrische Ladungen im Inneren der Stromquelle gegen die Kräfte des elektrostatischen Feldes.

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Dadurch bleibt an den Enden des externen Stromkreises eine Potentialdifferenz bestehen und im Stromkreis fließt ein konstanter elektrischer Strom. Fremdkräfte bewirken die Trennung ungleicher Ladungen und sorgen für eine Potentialdifferenz an den Enden des Leiters. Ein zusätzliches elektrisches Feld äußerer Kräfte in einem Leiter wird durch Stromquellen (galvanische Zellen, Batterien, elektrische Generatoren) erzeugt.

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EMF einer Stromquelle Die physikalische Größe, die der Arbeit äußerer Kräfte zum Bewegen einer einzelnen positiven Ladung zwischen den Polen der Quelle entspricht, wird als elektromotorische Kraft der Stromquelle (EMF) bezeichnet.

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Ohmsches Gesetz für einen ungleichmäßigen Abschnitt eines Stromkreises

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5. Herleitung des Ohmschen Gesetzes für einen geschlossenen Stromkreis

Ein geschlossener Stromkreis bestehe aus einer Stromquelle mit , mit Innenwiderstand r und einem Außenteil mit Widerstand R. R ist Außenwiderstand; r – Innenwiderstand. Wo ist die Spannung am Außenwiderstand? A – Arbeit an der Bewegung der Ladung q innerhalb der Stromquelle, d. h. Arbeit am Innenwiderstand.

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Dann schreiben wir den Ausdruck für  um: , Da gemäß dem Ohmschen Gesetz für einen geschlossenen Stromkreis ( = IR) IR und Ir der Spannungsabfall an den externen und internen Abschnitten des Stromkreises sind,

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Das ist das Ohmsche Gesetz für einen geschlossenen Stromkreis. In einem geschlossenen Stromkreis ist die elektromotorische Kraft der Stromquelle gleich der Summe der Spannungsabfälle in allen Abschnitten des Stromkreises.

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6. Kirchhoffs erste und zweite Regel Die erste Kirchhoff-Regel ist die Bedingung für einen konstanten Strom im Stromkreis. Die algebraische Summe der Stromstärke im Verzweigungsknoten ist gleich Null, wobei n die Anzahl der Leiter ist; Ii – Ströme in Leitern. Ströme, die sich dem Knoten nähern, werden als positiv betrachtet, und Ströme, die den Knoten verlassen, werden als negativ betrachtet. Für Knoten A wird die erste Kirchhoff-Regel geschrieben:

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Kirchhoffs erste Regel Ein Knoten in einem Stromkreis ist der Punkt, an dem mindestens drei Leiter zusammenlaufen. Die Summe der an einem Knoten zusammenlaufenden Ströme ist gleich Null – Kirchhoffs erste Regel. Kirchhoffs erste Regel ist eine Folge des Ladungserhaltungssatzes – elektrische Ladung kann sich in einem Knoten nicht ansammeln.

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Kirchhoffs zweite Regel Die zweite Regel von Kirchhoff ist eine Folge des Energieerhaltungssatzes. In jedem geschlossenen Stromkreis eines verzweigten Stromkreises ist die algebraische Summe Ii des Widerstands Ri der entsprechenden Abschnitte dieses Stromkreises gleich der Summe der darin angelegten EMK i

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Kirchhoffs zweite Regel

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Um eine Gleichung zu erstellen, müssen Sie die Durchlaufrichtung auswählen (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn). Alle Ströme, deren Richtung mit der Umgehungsrichtung des Stromkreises übereinstimmt, werden als positiv betrachtet. Die EMF von Stromquellen gilt als positiv, wenn sie einen Strom erzeugen, der auf die Umgehung des Stromkreises gerichtet ist. So zum Beispiel die Kirchhoff-Regel für die Teile I, II, III + I3R3 = – 1 + 3 Basierend auf diesen Gleichungen werden die Schaltungen berechnet.

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7. Kontaktpotentialdifferenz. Thermoelektrische Phänomene Elektronen mit der größten kinetischen Energie können aus dem Metall in den umgebenden Raum fliegen. Durch die Emission von Elektronen entsteht eine „Elektronenwolke“. Es besteht ein dynamisches Gleichgewicht zwischen dem Elektronengas im Metall und der „Elektronenwolke“. Die Austrittsarbeit eines Elektrons ist die Arbeit, die geleistet werden muss, um ein Elektron von einem Metall in den luftleeren Raum zu transportieren. Die Oberfläche des Metalls ist eine elektrische Doppelschicht, ähnlich einem sehr dünnen Kondensator.

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Die Potentialdifferenz zwischen den Kondensatorplatten hängt von der Austrittsarbeit des Elektrons ab. Wo ist die Elektronenladung?  – Kontaktpotentialdifferenz zwischen dem Metall und der Umgebung; A – Arbeitsfunktion (Elektronenvolt – E-V). Die Austrittsarbeit hängt von der chemischen Beschaffenheit des Metalls und dem Zustand seiner Oberfläche (Verschmutzung, Feuchtigkeit) ab.

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Voltas Gesetze: 1. Wenn zwei Leiter aus unterschiedlichen Metallen verbunden werden, entsteht zwischen ihnen eine Kontaktpotentialdifferenz, die nur von der chemischen Zusammensetzung und der Temperatur abhängt. 2. Der Potentialunterschied zwischen den Enden eines Stromkreises, der aus in Reihe geschalteten Metallleitern besteht und sich auf derselben Temperatur befindet, hängt nicht von der chemischen Zusammensetzung der Zwischenleiter ab. Sie entspricht der Kontaktpotentialdifferenz, die entsteht, wenn die äußersten Leiter direkt verbunden werden.

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Betrachten wir einen geschlossenen Stromkreis bestehend aus zwei Metallleitern 1 und 2. Die an diesen Stromkreis angelegte EMK ist gleich der algebraischen Summe aller Potentialsprünge. Wenn die Temperaturen der Schichten gleich sind, dann ist =0. Wenn beispielsweise die Temperaturen der Schichten unterschiedlich sind, dann ist  eine Konstante, die die Eigenschaften des Kontakts zweier Metalle charakterisiert. In diesem Fall entsteht in einem geschlossenen Kreislauf eine thermoelektromotorische Kraft, die direkt proportional zur Temperaturdifferenz zwischen beiden Schichten ist.

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Thermoelektrische Phänomene in Metallen werden häufig zur Temperaturmessung genutzt. Hierzu werden Thermoelemente oder Thermoelemente verwendet, das sind zwei Drähte aus verschiedenen Metallen und Legierungen. Die Enden dieser Drähte sind verlötet. Eine Verbindungsstelle befindet sich in einem Medium, dessen Temperatur T1 gemessen werden muss, und die zweite Verbindungsstelle befindet sich in einem Medium mit einer konstanten bekannten Temperatur. Thermoelemente haben gegenüber herkömmlichen Thermometern eine Reihe von Vorteilen: Sie ermöglichen die Messung von Temperaturen in einem weiten Bereich von mehreren zehn bis tausend Grad der absoluten Skala.

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Gase sind unter Normalbedingungen Dielektrika R => ∞, bestehend aus elektrisch neutralen Atomen und Molekülen. Bei der Ionisierung von Gasen entstehen elektrische Stromträger (positive Ladungen). Elektrischer Strom in Gasen wird als Gasentladung bezeichnet. Um eine Gasentladung durchzuführen, muss an der Röhre mit ionisiertem Gas ein elektrisches oder magnetisches Feld anliegen.

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Gasionisation ist der Zerfall eines neutralen Atoms in ein positives Ion und ein Elektron unter dem Einfluss eines Ionisators (äußere Einflüsse – starke Erwärmung, Ultraviolett- und Röntgenstrahlen, radioaktive Strahlung, Beschuss von Gasatomen (Molekülen) durch schnelle Elektronen oder Ionen). ). Ion-Elektronen-Atom neutral

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Ein Maß für den Ionisationsprozess ist die Ionisationsintensität, gemessen an der Anzahl der Paare entgegengesetzt geladener Teilchen, die in einem Einheitsvolumen Gas in einem Einheitszeitraum auftreten. Stoßionisation ist die Trennung eines oder mehrerer Elektronen von einem Atom (Molekül), verursacht durch den Zusammenstoß von Elektronen oder Ionen, die durch ein elektrisches Feld in einer Entladung beschleunigt werden, mit Atomen oder Molekülen eines Gases.

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Unter Rekombination versteht man die Verbindung eines Elektrons mit einem Ion zu einem neutralen Atom. Wenn die Wirkung des Ionisators stoppt, wird das Gas wieder dialektisch. Elektron-Ion

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1. Eine nicht selbsterhaltende Gasentladung ist eine Entladung, die nur unter dem Einfluss externer Ionisatoren auftritt. Strom-Spannungs-Kennlinien einer Gasentladung: Mit steigendem U steigt die Anzahl der geladenen Teilchen, die die Elektrode erreichen, und der Strom steigt auf I = Ik, bei dem alle geladenen Teilchen die Elektroden erreichen. In diesem Fall ist U=Uk Sättigungsstrom Wobei e die Elementarladung ist; N0 ist die maximale Anzahl an Paaren einwertiger Ionen, die sich im Gasvolumen in 1 s bilden.

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2. Selbsterhaltende Gasentladung – eine Entladung in einem Gas, die anhält, nachdem der externe Ionisator nicht mehr funktioniert. Erhalten und weiterentwickelt durch Stoßionisation. Eine nicht selbsterhaltende Gasentladung wird bei Uз – Zündspannung unabhängig. Der Vorgang eines solchen Übergangs wird als elektrischer Durchschlag des Gases bezeichnet. Es gibt:

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Koronaentladung – tritt bei hohem Druck und in einem stark inhomogenen Feld mit einer großen Krümmung der Oberfläche auf und wird bei der Desinfektion von landwirtschaftlichem Saatgut verwendet. Glimmentladung – tritt bei niedrigen Drücken auf und wird in Gaslichtröhren und Gaslasern verwendet. Funkenentladung – bei P = Ratm und bei großen elektrischen Feldern – Blitz (Ströme bis zu mehreren tausend Ampere, Länge – mehrere Kilometer). Lichtbogenentladung – tritt zwischen eng beieinander liegenden Elektroden auf (T = 3000 °C – bei atmosphärischem Druck. Wird als Lichtquelle in leistungsstarken Scheinwerfern und in Projektionsgeräten verwendet.

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Plasma ist ein besonderer Aggregatzustand einer Substanz, der durch einen hohen Ionisierungsgrad seiner Partikel gekennzeichnet ist. Plasma wird unterteilt in: – schwach ionisiert ( – Bruchteile eines Prozents – ​​obere Schichten der Atmosphäre, Ionosphäre); – teilweise ionisiert (mehrere %); – vollständig ionisiert (Sonne, heiße Sterne, einige interstellare Wolken). Künstlich erzeugtes Plasma wird in Gasentladungslampen, Plasmaquellen für elektrische Energie und magnetodynamischen Generatoren verwendet.

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Emissionsphänomene: 1. Photoelektronenemission – der Ausstoß von Elektronen aus der Oberfläche von Metallen im Vakuum unter Lichteinfluss. 2. Thermionische Emission – die Emission von Elektronen durch feste oder flüssige Körper, wenn diese erhitzt werden. 3. Sekundärelektronenemission – ein Gegenstrom von Elektronen von einer Oberfläche, die im Vakuum mit Elektronen bombardiert wird. Geräte, die auf dem Phänomen der thermionischen Emission basieren, werden Elektronenröhren genannt.

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In Festkörpern wechselwirkt ein Elektron nicht nur mit seinem eigenen Atom, sondern auch mit anderen Atomen des Kristallgitters, und die Energieniveaus der Atome werden zu einem Energieband aufgespalten. Die Energie dieser Elektronen kann in schattierten Bereichen liegen, die als zulässige Energiebänder bezeichnet werden. Diskrete Ebenen werden durch Bereiche mit verbotenen Energiewerten – verbotene Zonen – getrennt (ihre Breite entspricht der Breite der verbotenen Zonen). Die Unterschiede in den elektrischen Eigenschaften verschiedener Arten von Festkörpern werden erklärt durch: 1) die Breite der Energielücken; 2) unterschiedliche Füllung erlaubter Energiebänder mit Elektronen

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Viele Flüssigkeiten leiten den Strom sehr schlecht (destilliertes Wasser, Glycerin, Kerosin usw.). Wässrige Lösungen von Salzen, Säuren und Laugen leiten Elektrizität gut. Bei der Elektrolyse wird Strom durch eine Flüssigkeit geleitet, wodurch Substanzen freigesetzt werden, aus denen der Elektrolyt an den Elektroden besteht. Elektrolyte sind Stoffe mit ionischer Leitfähigkeit. Unter Ionenleitfähigkeit versteht man die geordnete Bewegung von Ionen unter dem Einfluss eines elektrischen Feldes. Ionen sind Atome oder Moleküle, die ein oder mehrere Elektronen verloren oder aufgenommen haben. Positive Ionen sind Kationen, negative Ionen sind Anionen.

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In der Flüssigkeit wird durch Elektroden („+“ – Anode, „–“ – Kathode) ein elektrisches Feld erzeugt. Positive Ionen (Kationen) bewegen sich zur Kathode, negative Ionen zur Anode. Das Auftreten von Ionen in Elektrolyten wird durch elektrische Dissoziation erklärt – den Zerfall von Molekülen einer löslichen Substanz in positive und negative Ionen infolge der Wechselwirkung mit dem Lösungsmittel (Na+Cl-; H+Cl-; K+I-). .). Der Dissoziationsgrad α ist die Anzahl der in Ionen dissoziierten Moleküle n0 im Verhältnis zur Gesamtzahl der Moleküle n0. Bei der thermischen Bewegung von Ionen findet auch der umgekehrte Prozess der Wiedervereinigung von Ionen statt, der als Rekombination bezeichnet wird.

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M. Faradays Gesetze (1834). 1. Die Masse der an der Elektrode freigesetzten Substanz ist direkt proportional zur elektrischen Ladung q, die durch den Elektrolyten fließt, oder wobei k das elektrochemische Äquivalent der Substanz ist; gleich der Masse der Substanz, die freigesetzt wird, wenn eine Stromeinheitsmenge durch den Elektrolyten fließt. Dabei ist I der Gleichstrom, der durch den Elektrolyten fließt.

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Vortrag zum Thema: Elektrischer Strom in Leitern

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LEKTION Nr. 1 THEMA: ELEKTRISCHER STROM. ZIELE: 1. Wiederholung, Vertiefung und Aneignung neuen Wissens zum Thema „Elektrischer Strom“. 2. Entwicklung des analytischen und synthetisierenden Denkens. 3. Förderung von Lernmotiven und einer positiven Einstellung zum Wissen. Art der Lektion: Lektion zum Erlernen neuer Materialien. Art der Lektion: Dialog-Kommunikation. AUSRÜSTUNG: Laborset zur Strommessung in einem Stromkreis

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H O D U R O K A. I Organisatorischer Moment: 1. Darstellung des Themas und der Ziele der Lektion. 2. Grundkonzepte: Arten der Interaktion. Elektromagnetische Wechselwirkung. Elektrische Aufladungen. Elektrisches Feld seine Eigenschaften und Eigenschaften. Elektrische Feldarbeit. Elektrische Feldenergie. Elektrischer Strom. Ladungsbewegung in einem Leiter. Richtung des elektrischen Stroms. Aktuelle Stärke. Aktuelle Stärke aus Sicht von MKT. Konstanter elektrischer Strom.

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II Befragung (frontal): Interaktionsarten. Elektromagnetische Wechselwirkung. Elektrische Aufladungen. Elektrische Interaktion Gebühren. Stabile und instabile Systeme elektrischer Ladungen. Elektrisches Feld. Eigenschaften des elektrischen Feldes. Eigenschaften des elektrischen Feldes. Elektrische Feldarbeit. Elektrische Feldenergie. Elektrischer Strom.

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3. Was sind die Hauptmerkmale, Eigenschaften und Struktur des Feldes der beweglichen Ladungen? Eine sich bewegende elektrische Ladung ist die Quelle eines elektromagnetischen Feldes; Wirbelfeld; Die Stromleitungen sind gesperrt. Die Struktur des elektromagnetischen Feldes eines Dipols, der harmonische Schwingungen ausführt.

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3. Was zeigt die aktuelle Stärke an? 4. Stromstärke als physikalische Größe. 5. Wie wählt man die Richtung des elektrischen Stroms? 6. Wie wird der Strom gemessen? 7. Was nennt man elektrischen Gleichstrom? 8. Welches Gerät misst die Stromstärke? Was wissen Sie über dieses Gerät? 9. Bauen Sie den Stromkreis zusammen und messen Sie den Strom im Stromkreis. A Das quantitative Maß des elektrischen Stroms ist die Stromstärke I – eine skalare physikalische Größe, die dem Verhältnis der durch den Querschnitt des Leiters (Abb. 1.8.1) über das Zeitintervall Δt übertragenen Ladung Δq zu diesem Zeitintervall entspricht. Als Richtung des elektrischen Stroms wird die Bewegungsrichtung positiver freier Ladungen angesehen. Die Stromstärke wird in Ampere gemessen – „A“. Ampere ist die grundlegende Maßeinheit. A = C/s Wenn sich die Stromstärke und ihre Richtung im Laufe der Zeit nicht ändern, nennt man einen solchen Strom konstant.

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12. Wo wird Gleichstrom verwendet? 10. Wir haben bereits die Intensität der Bewegung geladener Teilchen im Leiter mit der Intensität der Bewegung von Autos durch einen Kontrollpunkt auf der Autobahn verglichen. Was charakterisiert die Intensität der Richtungsbewegung geladener Teilchen in einem Leiter? Δq = qN; N=nV = nSΔl; I = qnSvΔt/Δt. I = qnSv Die Intensität charakterisiert die Größe der elektrischen Ladung, die in 1 s durch den Querschnitt des Leiters fließt, oder die Stärke des Stroms. 11. Wie berechnet man die aktuelle Stärke aus Sicht von MKT? Stromstärke aus Sicht von MKT: I=Δq/Δt; Folie Nr. 10

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VI Lerntest. Die Bewegung von Elektronen in einem Metallleiter in einem elektrischen Feld A ist chaotisch thermisch, B ist in Richtung der elektrischen Feldstärke geordnet, C ist das Ergebnis der Überlagerung der geordneten Bewegung von Elektronen auf dem chaotischen Wärmefeld D stimmt mit der Richtung des elektrischen Stroms im Leiter überein. 2. In welchen Einheiten wird der Strom gemessen? A – Cl, B – Cl/s, C – Cl s, D – A. 3. Wovon hängt die Stromstärke in einem Leiter ab? A – von der Ladungsmenge, ihrer Geschwindigkeit, Konzentration und Querschnittsfläche des Leiters, B – von der Ladungsmenge, ihrer Geschwindigkeit, Konzentration und Länge des Leiters, C – von der durchfließenden Ladungsmenge der Querschnitt des Leiters und die Zeit seines Durchgangs, D – die Spannung an den Enden des Leiters und der Widerstand des Leiters. (Option 1 ist erledigt, Option 2 wird mit roter Paste überprüft). Die Arbeit wird innerhalb von 5 Minuten (4+1) fertiggestellt und dem Lehrer vorgelegt.

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VI Reflexion. 1. Die Bewegung von Elektronen in einem Metallleiter in einem elektrischen Feld B ist das Ergebnis der Überlagerung der geordneten Elektronenbewegung mit der chaotischen thermischen Bewegung. 2. In welchen Einheiten wird der Strom gemessen? B – C/s, D – A. 3. Was bestimmt die Stromstärke in einem Leiter? A – von der Größe der Ladung, ihrer Geschwindigkeit, Konzentration und Querschnittsfläche des Leiters, B – von der Größe der Ladung, die durch den Querschnitt des Leiters fließt, und der Zeit ihres Durchgangs, D – von der Spannung an den Enden des Leiters und dem Widerstand des Leiters. VII Zusammenfassung.

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