Schetchiksg.ru

Счетчик СГ
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое тепловое действие электрического тока в физике

Что такое тепловое действие электрического тока в физике

В основе определения единицы силы тока лежит

1) тепловое действие электрического тока

2) химическое действие электрического тока

3) механическое действие электрического тока

4) магнитное действие электрического тока

Ампер есть сила постоянного тока, который при прохождении по двум параллельным прямолинейным проводникам бесконечной длины и ничтожно малой площади кругового поперечного сечения, расположенным в вакууме на расстоянии 1 метр один от другого, вызвал бы на каждом участке проводника длиной 1 метр силу взаимодействия, равную 2·10 −7 ньютона. Следовательно, в основе определения единицы силы тока лежит магнитное действие электрического тока.

Правильный ответ указан под номером 4.

Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

А) ванна для получения чистых металлов путем электролиза

Б) электрический кипятильник

1) взаимодействие постоянных магнитов

2) действие магнитного поля на проводник с током

3) тепловое действие тока

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

В отличие от металлических проводников, где переносчиками электричества являются электроны, в электролитах ими служат ионы. При прохождении электрического тока через электролит на электродах оседают вещества, которые содержатся в виде химического соединения в электролите. Таким образом, наблюдается химическое действие электрического тока. (А — 4).

В электрическом кипятильнике происходит нагрев рабочей поверхности за счет прохождения по ней электрического тока, что является подтверждением теплового действия тока. (Б — 3).

Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Б) электрический утюг

1) взаимодействие постоянных магнитов

2) действие магнитного поля на проводник с током

3) тепловое действие тока

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

В основе работы компаса лежит явление взаимодействия постоянного магнита с магнитным полем Земли. (А — 1).

В электрическом утюге происходит нагрев поверхности утюга за счет прохождения по нему электрического тока, что является подтверждением теплового действия тока. (Б — 3).

Какое(-ие) действие(-я) электрического тока наблюдается(-ются) для всех проводников с током?

Читайте так же:
Как называется выключатель для теплого пола

4) тепловое и магнитное

Рассмотрим все предложенные варианты действия тока на проводник.

1) Тепловое действие тока — электрический ток вызывает разогревание проводников. Наблюдается для всех проводников, кроме сверхпроводящих, в сверхпроводниках потерь тепла не происходит.

2) Химическое действие тока — при прохождении электрического тока через электролит возможно выделение веществ, содержащихся в растворе, на электродах. Наблюдается в жидких проводниках.

3) Магнитное действие тока — проводник с током приобретает магнитные свойства. Наблюдается при наличии электрического тока в любых проводниках (твердых, жидких, газообразных).

Правильный ответ указан под номером 3.

Аналоги к заданию № 37: 5315 Все

1 ответ — для сверхпроводников неверно. Нет потерь тепла. А магнитное — для всех

Сверхпроводник — материал, который при определенных условиях приобретает сверхпроводящие свойства. Ни о таких материалах, ни о соответствующих условиях в вопросе речи не было.

Установите соответствие между техническими устройствами и физическими явлениями, лежащими в основе принципа их действия. К каждой позиции первого столбца подберите соответствующую позицию из второго столбца.

Б) индукционная плита

1) электромагнитная индукция

2) действие магнитного поля на проводник с током

3) тепловое действие тока

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами.

В электропаяльнике происходит нагрев рабочей поверхности за счет прохождения по ней электрического тока, что является подтверждением теплового действия тока. (А — 3).

Индукционная плита — кухонная электрическая плита, разогревающая металлическую посуду индуцированными вихревыми токами, создаваемыми высокочастотным магнитным полем частотой 20–100 кГц. В ее принципе действия лежит явление электромагнитной индукции. (Б — 1).

Прочитайте текст и вставьте на места пропусков слова (словосочетания) из приведённого списка.

Электрическая дуга — это один из видов газового разряда. Получить её можно следующим образом. В штативе закрепляют два угольных стержня заострёнными концами друг к другу и присоединяют к источнику тока. Когда угли приводят в соприкосновение, а затем слегка раздвигают, между концами углей образуется яркое пламя, а сами угли раскаляются добела. Дуга горит устойчиво, если через неё проходит постоянный электрический ток. В этом случае один электрод является всё время положительным (анод), а другой — отрицательным (катод).

Для поддержания дугового разряда нужно небольшое напряжение, дуга горит при напряжении на её электродах 40 В. Сила тока в дуге довольно значительна, а сопротивление невелико; следовательно, светящийся газовый столб ________ (А) проводит электрический ток. Ионизацию в пространстве между электродами вызывают своими ударами о ________ (Б) электроны, испускаемые катодом дуги. Большое количество испускаемых ________ (В) обеспечивается тем, что катод нагрет до очень высокой температуры. Когда для зажигания дуги вначале угли приводят в соприкосновение, то в месте контакта, обладающем очень большим сопротивлением, выделяется огромное количество ________ (Г). Поэтому концы углей сильно разогреваются, и этого достаточно для того, чтобы при их раздвижении между ними вспыхнула дуга. В дальнейшем катод дуги поддерживается в накалённом состоянии самим током, проходящим через дугу.

Читайте так же:
Как снять розетку теплого пола

Список слов и словосочетаний:

3) молекулы газа

Запишите в таблицу выбранные цифры под соответствующими буквами. Цифры могут повторяться.

Билет 39 Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленса

Тепловое действие электрического тока

Тепловое действие электрического тока. При передаче электрической энергии по проводнику часть ее расходуется на преодоление сопротивления проводника. Проводник при этом нагревается, т. е. часть электрической энергии превращается в тепловую. Количество выделенного тепла зависит от величины тока, напряжения на зажимах потребителя и времени действия тока.

Явление электромагнетизма. При прохождении тока по проводнику вокруг проводника возникает магнитное поле. Если, свернуть проводник в виде катушки и пропустить по нему постоянный электрический ток, то магнитные поля отдельных витков сложатся друг с другом и усилят магнитное поле внутри катушки. Помещенный внутрь такой катушки стальной сердечник намагничивается и, становясь сам магнитом, усиливает магнитное поле катушки. Такое устройство получило название электромагнита. Электромагниты нашли применение в генераторах, реле-регуляторах, звуковых сигналах и т. п.

Электромагнитная индукция. При перемещении проводника в магнитном поле или перемещении магнитного поля относительно проводника проводник будет пересекать магнитные силовые линии и в нем будет наводиться эдс. Если проводник замкнуть в нем появится электрический ток.

Закон Джо́уля — Ле́нца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием Ленцем [1] .

В словесной формулировке звучит следующим образом [2]

Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля

Математически может быть выражен в следующей форме:

где — мощность выделения тепла в единице объёма, — плотность электрического тока, — напряжённость электрического поля, σ — проводимость среды.

Читайте так же:
Тепловое действие тока опыт кратко

Закон также может быть сформулирован в интегральной форме для случая протекания токов в тонких проводах [3] :

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления участка

В математической форме этот закон имеет вид

где dQ — количество теплоты, выделяемое за промежуток времени dt, I — сила тока, R — сопротивление, Q — полное количество теплоты, выделенное за промежуток времени от t1 до t2. В случае постоянных силы тока и сопротивления:

|следующая лекция ==>
Билет 38 Работа и мощность в цепях постоянного тока|Билет 40 Электрический ток в жидкостях. Я вление электролиза. Законы фарадея

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Действие электрического тока в экспериментах

I. Эксперимент: «Электрический звонок»

(Физика.8 кл.:учебник/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. §59)

Цель:познакомиться с действием электромагнита на примере работы электрического звонка.

Оборудование: комплект деталей и узлов для сборки электрического звонка, источник питания, ключ, соединительные провода.

Ход эксперимента:

  1. Собираем электромагнит из катушки, сердечника, железной скобки, гаек и болтов.
  2. Звонок собираем из угольников и колокольчика.
  3. Соединяем якорь с пружиной.
  4. Все детали нужно установить на специальной панели.
  5. Подключаем установку к источнику питания, рассчитанную на 42В.
  6. При замыкании цепи якорь притягивается к электромагниту и молоточек ударяет по звонковой чаше, раздается соответствующий звук.

Вывод: продемонстрировали использование магнитного действия тока, используя комплект деталей и узлов для сборки электрического звонка.

Применение: электромагниты находят широкое применение в технике:

  • На заводах эл. магниты используют для переноски изделий из стали или чугуна, а также стальных и чугунных стружек, слитков.
  • Магнитные сепараторы (зерна). Зерно перемешивают с железными опилками, они прилипают к сорнякам, а к гладким зёрнам не прилипают. Зерно высыпают на вращающийся барабан с электромагнитом, к нему притягиваются сорняки.
  • Электромагнитное реле. Если необходимо включить цепь с током 1000 А, то применяют реле. Электромагнитное реле приводят в действие малой силой тока, поэтому оператор оказывается защищённым от контакта с цепью большого тока.
Читайте так же:
Ва47 29 ток теплового расцепителя

II. Эксперимент: «Лампа из нихромовой проволоки»

(Физика.8 кл.:учебник/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. §35)

Цель:познакомиться с тепловым действием тока.

Оборудование: источник питания, ключ, соединительные провода, реостат, нихромовая проволока на подставке.

Ход эксперимента:

  1. Собираем электрическую цепь, состоящую из реостата, нихромовой проволоки на подставке, ключа, источника тока и соединительных проводов.
  2. Замыкаем цепь.
  3. Наблюдаем нагревание проволоки.
  4. Если двигать ползунок реостата в сторону уменьшения витков реостата, проволока раскаляется и начинает светиться.

Вывод: продемонстрировали тепловое действие тока на примере свечения нихромового провода.

Применение: тепловое действие тока используют в различных электронагревательных приборах и электроустановках:

  • в домашних условиях широко применяются электроплиты, утюги, чайники, плавкие предохранители;
  • в промышленности и сельском хозяйстве применяется электросварка, выплавка специальных сортов стали, инкубаторы, теплицы.

III. Эксперимент: «Батарейка»

(Физика.8 кл.:учебник/ А.В.Перышкин. – М.: Дрофа, 2014. §32)

Цель:изготовить источник питания – батарейку из доступных материалов, используя химическое действие тока.

Оборудование: ксероксная бумага, фольга, 10-ти копеечные монеты, стакан с насыщенным раствором соли в воде, мультиметр, соединительные провода.

Ход эксперимента:

  1. Заранее изготавливаем окружности одного диаметра из бумаги и фольги.
  2. На кружок из фольги помещаем кружок из пропитанной соляным раствором бумаги, следом накладываем монету достоинством 10 копеек.
  3. Повторяем накладывать фольгу, бумагу и монеты 8-10 раз.
  4. Измеряем напряжение полученной батарейки с помощью мультиметра.

Вывод: из подручных материалов получаем маломощную батарейку.

Применение: батарейки – самые распространенные в мире источники энергии постоянного тока, они удобны в использовании и безопасны.

Open Library — открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

  • Главная

Категории

  • Астрономия
  • Биология
  • Биотехнологии
  • География
  • Государство
  • Демография
  • Журналистика и СМИ
  • История
  • Лингвистика
  • Литература
  • Маркетинг
  • Менеджмент
  • Механика
  • Науковедение
  • Образование
  • Охрана труда
  • Педагогика
  • Политика
  • Право
  • Психология
  • Социология
  • Физика
  • Химия
  • Экология
  • Электроника
  • Электротехника
  • Энергетика
  • Юриспруденция
  • Этика и деловое общение

Электротехника Билет 39 Тепловое действие электрического тока. Закон Джоуля-Ленса.

Тепловое действие электрического тока

Тепловое действие электрического тока. При передаче электрической энергии по проводнику часть ее расходуется на преодоление сопротивления проводника. Проводник при этом нагревается, т. е. часть электрической энергии превращается в тепловую. Количество выделœенного тепла зависит от величины тока, напряжения на зажимах потребителя и времени действия тока.

Читайте так же:
Тепловое действие тока калориметр

Явление электромагнетизма. При прохождении тока по проводнику вокруг проводника возникает магнитное поле. В случае если, свернуть проводник в виде катушки и пропустить по нему постоянный электрический ток, то магнитные поля отдельных витков сложатся друг с другом и усилят магнитное поле внутри катушки. Помещенный внутрь такой катушки стальной сердечник намагничивается и, становясь сам магнитом, усиливает магнитное поле катушки. Такое устройство получило название электромагнита. Электромагниты нашли применение в генераторах, релœе-регуляторах, звуковых сигналах и т. п.

Электромагнитная индукция. При перемещении проводника в магнитном поле или перемещении магнитного поля относительно проводника проводник будет пересекать магнитные силовые линии и в нем будет наводиться эдс. В случае если проводник замкнуть в нем появится электрический ток.

Закон Джо́уля — Ле́нца — физический закон, дающий количественную оценку теплового действия электрического тока. Установлен в 1841 году Джеймсом Джоулем и независимо от него в 1842 году Эмилием Ленцем [1] .

В словесной формулировке звучит следующим образом [2]

Мощность тепла, выделяемого в единице объёма среды при протекании электрического тока, пропорциональна произведению плотности электрического тока на величину напряженности электрического поля

Математически может быть выражен в следующей форме:

где — мощность выделœения тепла в единице объёма, — плотность электрического тока, — напряжённость электрического поля, σ — проводимость среды.

Закон также может быть сформулирован в интегральной форме для случая протекания токов в тонких проводах [3] :

Количество теплоты, выделяемое в единицу времени в рассматриваемом участке цепи, пропорционально произведению квадрата силы тока на этом участке и сопротивления участка

В математической форме данный закон имеет вид

где dQ — количество теплоты, выделяемое за промежуток времени dt, I — сила тока, R — сопротивление, Q — полное количество теплоты, выделœенное за промежуток времени от t1 до t2. В случае постоянных силы тока и сопротивления:

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию