Електричний струм (уроки 12 - 27)

Вивчаємо тему

 " Електричний струм"( 16 год) 

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2 - 9 листопада  2018 року

Шановні учні, інформацію до уроків цієї теми ви знайдете в публікаціях попередніх років та нових.

Урок 12. Електричнийструм. Електричне коло

Урок 13.Електричні кола з послідовним і паралельним з'єднанням провідників
Урок 14. Розв'язування задач
Урок 15. Робота і потужність електричного струму
Урок 16. Закон Ома для повного кола
Урок 17. Розв'язування задач
Урок 18. Лабораторна робота №2 " Визначення ЕРС і внутрішнього опоруджерела струму"
Урок 19. Електричний струм у металах та його використання
Урок 20.  Електричний струм у рідинах та його використання
Урок 21. Електричний струм у газах  та його використання
Урок 22. Електропровідність  напівпровідників та її види
Урок 23. Електронно-дірковий перехід. ЛР №3.
Урок 24. Напівпровідникові прилади та їх застосування.
Урок 25. Струм у вакуум та його застосування
Урок 26. Електричний струм. Розв'язування задач
Урок 27. Контрольна робота №2. Електричний струм

Урок 21. Електричний струм у газах та його використання

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
1. Газовий розряд
2. Іонізація газу.
3. Два види газового розряду: несамостійний і самостійний.
4. Види самостійного розряду:
             тліючий;
             іскровий;
             дуговий;
             коронний.
5. Плазма.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): опрацювати §§21(4);  №№1,2 (умова задач у зошиті)


ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

1. Відеоролики >>>
2. Інтернет-урок >>>

 Гази за нормальних умов погано проводять електричний струм, тобто є ізоляторами. Газ складається з нейтральних атомів і молекул. Внаслідок зовнішніх дій (опромінювання ультрафіолетовим, рентгенівським, радіоактивним випромінюванням, нагрівання і т.д.) газ іонізується, тобто від атомів і молекул відриваються електрони. Внаслідок іонізації утворюються позитивні іони і електрони
. Коефіцієнт іонізації  називають відношення числа іонів N, що виникли, до числа молекул газу N₀ в даному об’ємі.

Поряд з іонізацією відбувається зворотній процес – рекомбінація, тобто об’єднання іона і електрона в нейтральну молекулу або атом.

Енергію, яку потрібно затратити для іонізації газу, називають енергією іонізації. Для різних газів енергія іонізації має різне значення і залежить від будови атома чи молекули. 

Процес проходження струму через газ називають газовим розрядом. 

Урок 15. Робота та потужність струму

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1.  Робота  електричного струму.
2. Потужність  струму.
3. Теплова дія струму.
4. Міри та засоби безпеки під час роботи з електричними пристроями.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
1. Підручник (Кор.): вивчити §§17, 20.
2. Розв'язати задачі.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ 
1. Відео "Робота та потужність струму" >>>
2. Відео "Робота та потужність струму"  >>>

Урок 39. Змінний струм

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Обертання прямокутної рамки в однорідному магнітному полі.
2. Змінний струм.
3. Одержання змінного струму.
4. Генератор змінного струму.
5. Діючі значення напруги і сили струму.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §40.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Цікава інформація >>>
2. Відео >>>

Урок 26-27. Контрольна робота №2. Електричний струм

  Урок 26.  Контрольна робота №2. Електричний струм (05.11).
НА УРОЦІ  ВИКОНАЛИ
КР №2. Електричний струм.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §§16 - 23;  №№853,855(Р.)


Урок 27.  Аналіз контрольної роботи №2. Електричний струм (06.11)

Урок 23. Електронно-дірковий перехід

НА УРОЦІ  РОЗГЛЯНУЛИ
1. Електронно-дірковий перехід: його властивості і застосування.
2. Напівпровідниковий діод.

ВИКОНАЛИ ЛР 3 "Дослідження електричного кола з напівпровідниковим діодом".

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
Підручник (К.): вивчити §23; №853.
Виконати домашню ЛР >>>

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Відеоматеріали  >>>
2. Відео "Напівпровідникова техніка. Фізичні основи роботи напівпровідникових приладів" >>>
3. Відео "Напівпровідникова техніка. Фізичні основи напівпровідникових приладів" >>>

Урок 22. Електропровідність напівпровідників та її види

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
  1. Електропровідність  напівпровідників та її види.
  2. Власна провідність напівпровідників.
  3. Домішкова провідність.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): опрацювати §§22.   №№


ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

Урок 21. Електричний струм у газах та його використання

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
1. Газовий розряд
2. Іонізація газу.
3. Два види газового розряду: несамостійний і самостійний.
4. Види самостійного розряду:
             тліючий;
             іскровий;
             дуговий;
             коронний.
5. Плазма.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): опрацювати §§21(4).   №№


ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

1. Відеоролики >>>
2. Інтернет-урок >>>
3. Конспект

Гази. Гази за нормальних умов погано проводять електричний струм,

тобто є ізоляторами. Газ складається з нейтральних атомів і молекул. Внаслідок зовнішніх дій (опромінювання ультрафіолетовим, рентгенівським, радіоактивним випромінюванням, нагрівання і т.д.) газ іонізується, тобто від атомів і молекул відриваються електрони. Внаслідок іонізації утворюються позитивні іони і електрони. Коефіцієнт іонізації ? називають відношення числа іонів N, що виникли, до числа молекул газу N₀ в даному об’ємі.

Поряд з іонізацією відбувається зворотній процес – рекомбінація, тобто об’єднання іона і електрона в нейтральну молекулу або атом.

Енергію, яку потрібно затратити для іонізації газу, називають енергією іонізації. Для різних газів енергія іонізації має різне значення і залежить від будови атома чи молекули. Необхідна умова іонізації – надання електронам значної швидкості: , де А_і - робота іонізації, m i V – відповідні швидкість і маса електронів.

Процес проходження струму через газ називають газовим розрядом. Газовий розряд, який відбувається під дією іонізатора, називається несамостійним (ділянка 0 – 2).

Вольт – амперна характеристика (залежність сили струму в колі від напруги) має такий вигляд (Рис. 37).

При несамостійному газовому розряді закон Ома не справджується (не існує пропорційної залежності між силою струму і прикладеною напругою). Починаючи з деякої напруги, сила струму не змінюється, настає насичення.

Струм насичення – це такий струм, під час якого всі заряджені частинки досягають електродів. Щоб збільшити струм насичення, треба збільшити дію іонізатора. Починаючи з деякої напруги, розряд продовжується після припинення дії іонізатора (ділянка 2-3). Такий розряд називається самостійним. Під впливом сильного електричного поля відбувається ударна іонізація електронів. Існують такі типи самостійного розряду: тліючий, коронний, іскровий, дуговий.

Тліючий розряд виникає при низьких тисках (. Він виникає внаслідок ударної іонізації газу в трубці і додаткового вибивання електронів з катода позитивними іонами. Тліючий розряд використовується в газосвітних трубках для оформлення реклам, в лампах денного світла, в газових лазерах.

Коронний розряд (у самому електричному полі) виникає поблизу зарядженого гострого провідника. Він спостерігається при атмосферному тиску навколо проводів високовольтної лінії. Чим вища напруга, тим товщим має бути провід. У техніці коронний розряд використовують в електрофільтрах, призначених для очищення промислових газів від домішок. Коронний розряд призводить до втрати енергії.

Іскровий розряд виникає у разі великої напруженості електричного поля (30000 В/см). Між електродами виникає електрична іскра, яка має вигляд дуже яскравої смуги складної форми.

Іскровий розряд має переривчастий характер, бо після пробою напруга на електродах значно спадає через те, що проміжок між електродами коротко замикається. Прикладом іскрового розряду є блискавка, пробій діелектрика.

Дуговий розряд. Якщо в колі є потужне джерело, то іскру можна перетворити в електричну дугу. Дуга виникає, якщо привести в контакт, а потім поступово розсовувати два вугільні електроди, які перебувають під напругою. Дуговий розряд виникає тоді, коли внаслідок нагрівання катода основною причиною іонізації газу є термоелектронна емісія – випромінювання електронів дуже нагрітими тілами. Дуговий розряд використовують під час зварювання металів, для освітлення, в дугових електропечах.

Плазма – це повністю іонізований газ, в якому концентрація позитивно і негативно заряджених частинок практично однакові (газорозрядна плазма, іоносфера, міжзоряне середовище).

Плазма з температурою 10⁶ К і більше – гаряча плазма (зорі). Газорозрядну плазму використовують у магнітогідродинамічних генераторах (МГД – генератори) електроенергії для прямого перетворення внутрішньої енергії іонізованого газу в електроенергію.

Урок 20. Електричний струм у рідинах та його використання

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
   1. Електроліти.
   2. Дисоціація.
   3. Електричний струм в електролітах.
   4. Закони електролізу (закони Фарадея).
   5. Хімічний еквівалент речовини.
   6. Застосування електролізу.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
1.  Підручник (К): опрацювати §21(3).
2.  №№75,69,58

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Матеріали до уроку >>>
2. Електричний струм у рідинах

Електроліти – це речовини, електричний струм у яких завжди супроводжується їх хімічними змінами. Це розчини солей, кислот і лугів у воді. У таких розчинах постійно відбувається розпад молекул на іони. Цей процес називається електролітичною дисоціацією. Внаслідок дисоціації в розчині утворюються позитивні (катіони) іони металів і водню, та негативні (аніони) іони кислотних залишків і гідроксильної групи. У стані динамічної рівноваги розчин характеризується ступенем дисоціації  – відношенням числа n молекул, які дисоціювали на іони, до загального числа n₀ молекул речовини:

При підвищенні температури питомий опір електроліту зменшується, а питома провідність збільшується. 

Проходження електричного струму через електроліт супроводжується явищем електролізу – виділення на електродах речовин, що входять до складу електроліту. Англійський фізик М. Фарадей в 1833 р установив закони електролізу.

Перший закон електролізу: маса m речовини, яка виділяється на електроді, пропорційна електричному заряду Q, що пройшов через електроліт:

( І=Q/t – сила пропорційного струму, що проходить через розчин за час t).

k – електрохімічний еквівалент речовини, який дорівнює масі речовини, що виділилася на електроді під час проходження через електроліт заряду в 1 Кл.

Другий закон електролізу: електрохімічний еквівалент речовини пропорційний їх хімічному еквіваленту: 

,

де М – молярна маса, F – стала Фарадея,

F = 9,65·10⁷ Кл/кг ? 96500 Кл/моль.

      - об’єднаний закон електролізу Фарадея.

Електроліз використовують для добування чистих металів, покриття металевим шаром виробів з металів (гальваностегія), електролітичного полірування (гальванопластика).

Урок 19. Електричний струм у металах та його використання (13.10)

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНЕМО
1. Електронна провідність металів.
2. Експериментальне доведення природи носіїв зарядів у металах:
          - дослід Рікке.
          - дослід Мандельштамма і Папалексі.
          - дослід Стюарта і Толмена.
3. Швидкість упорядкованого руху електронів у металевому провіднику.
4. Надпровідність.

 ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
       Матеріали до уроку >>>

Носіями струму в металах є вільні електрони. Електрони, розміщені на зовнішній оболонці, слабко зв’язані з ядром атома. Їх називають зовнішніми або валентними електронами, оскільки вони визначають властивість даного елемента – здатність його атомів входити в хімічний зв’язок з певним числом інших атомів.

Валентні електрони кожного атома металу мають здатність вільно рухатись в межах даного кристалічного тіла. Сукупність вільних електронів можна розглядати як електронний газ, що має властивості деякого ідеального газу. Якщо ж електричне поле відсутнє, вільні електрони рухаються хаотично. У зовнішньому електричному полі напруженістю  на кожний електрон діє сила еВ, яка примушує електрони рухатися в одному напрямі, тобто виникає електричний струм. Опір металів обумовлений дефектами решітки і тепловими коливаннями решітки. Під час охолодження деяких металів і сплавів нижче певної критичної температури їх опір наближується до нуля. Це явище називають надпровідністю. Явище надпровідності відкрив у 1911 р. голландський фізик Г. Камерлінг – Оннес, вивчаючи електропровідність ртуті при низьких температурах ( 4,1 К ).

 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 

 1. Підручник (Кор.): §21(1) 

 2. №№775,789 (Р.) 

Урок 18. Лабораторна робота №2 " Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму"

НА УРОЦІ 
   1. Виконали ЛР №2 "Визначення ЕРС і внутрішнього опору джерела струму"
       
ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
  1.  Підручник (К.): Повторити §§18-19.
Вправа 12.

Урок 16. Закон Ома для повного кола

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ 
    1. Джерела та споживачі електричного струму.
    2. Електрорушійна сила.
    3. Закон Ома для повного кола.

  ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
1. Матеріали до уроку>>>

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 
1.  Підручник (К): опрацювати §§18, 19.
2.  Вправа 12.
3.  Підготуватися до лабораторної роботи №2 (9.10) - урок18.

Урок 15. Робота і потужність електричного струму

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ
1.  Робота електричного струму.
2.  Потужність електричного струму.

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

 1. Підручник: §§ 17, 20.
 2.  №153.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ
 1. Інтернет-урок "Робота та потужність електричного струму"

Урок 14. Розв'язування задач

НА УРОЦІ  РОЗ'ЯЗАЛИ ЗАДАЧІ
1.

  ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
 1. Повторити закони послідовного і паралельного з’єднання провідників
 2. Задачі 1,2 (умова у зошиті)

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУПерегляньте інтернет-урок "Розв’язування задач на мішане з’єднання провідників"

Інтернет-урок "Розв’язування задач на мішане з’єднання провідників"  >>>

Урок 12. Електричний струм

 Починаємо вивчати новий розділ електродинаміки :

 "Електричний струм."

КОНТРОЛЬНА РОБОТА №2 - 6 листопада.

НА УРОЦІ РОЗГЛЯНУЛИ
1. Електричний струм.
2. Умови існування електричного струму.
3. Електричне коло.
4. Сила струму.
5. Напруга.
6. Електричний опір.
7. Закон ома для ділянки кола для ділянки кола.

ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

 1. Інтернет-урок "Умови існування електричного струму"



2. Інтернет-урок "Електричний струм. Сила струму."




3. Інтернет-урок "Закон ома для ділянки кола для ділянки кола. Опір. 11 клас"



 ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ
 1. Підручник: §16 (Кор.)
 2. №№775,789 (Р.)

Іранська сонячна енергія

    Сонячні панелі з яскравою державною символікою останнім часом можна зустріти повсюдно у сільській місцевості Ірану. Широкомасштабні проекти, пов‘язані із розвитком сонячної енергії, стали одним із нововведень президента Хасана Рохані, чиє обрання торік принесло зміни в іранську політику.
    Цьогоріч уряд країни виділив майже 44 мільйони євро на розвиток фотоелектричних сонячних проектів.
    Завдання сонячних панелей і параболічних колекторів – збір і концентрація сонячного світла для подальшого перетворення сонячної енергії в електричну.
    “Ми докладаємо зусиль для того, щоб підвищити потужність наших підприємств відновлювальної енергії. Іран планує збільшити потужність до п‘яти тисяч мегаватт від нашої теперішньої потужності, яка становить 100-200 мегаватт. Наша мета – досягти потужності у п‘ять тисяч мегаватт за п‘ять років. За останні два роки прийнято нові закони, що передбачають державну підтримку для використання сонячної та фотоелектричної енергії. Розвиток таких підприємств – у нашому порядку денному”, – розповідає менеджер Саман Мірхаді.
    Втім, західні країн побоюються, що розвиток ядерної енергетики в Ірані може бути використано для виготовлення атомної бомби.
    Як би там не було, 300 сонячних днів на рік роблять Іран одним з найбільш вдалих місць на Землі для розвитку сонячної енергетики.
    “Використання сонячних панелей може бути дуже корисним в Ірані, адже тут – дуже висока тривалість сонячного освітлення, пов‘язана з географічним розташуванням країни. Тому використання сонячних панелей може бути дуже продуктивним”, – каже Сайде Нассерабад, студентка факультету геоморфології.
    Уряд надає субсидії родинам, які розміщують сонячні панелі на дахах своїх будинків. Таким чином, ці панелі розташовано у майже тисячі населених пунктів по цілій країні, в тому числі – на дахах мечетей, шкіл та урядових будівель.
Джерело:   euronews  03/07 2014 14:25 CET

Відео: Іранська сонячна енергія

Виробництво, передача та використання енергії електричного струму

       ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ


                  Схема передачі електроенергії від електростанції до споживача

    1. Відео "Електростанції".


    2. Інтернет-урок "Передача електроенергії на відстань".
    3. Відео "Виробництво і передача електроенергії".


    4. Відео "Передача електроенергії на відстань".


    5. Кінофрагмент "Використання електричної енергії".


    6. Відео "Електроенергетика і перспективи її розвитку".

Трансформатор

      ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ

      1. Підручник: §41.
      2. Вправа .
      3. "Ревізія" задач (підготовка до КР №3 "Електромагнітне поле" - 12 грудня)



       ГОТУЄМОСЯ ДО УРОКУ

    1. Відео "Трансформатори та їх застосування".


    2. Інтернет-урок "Трансформатор".

    3. Відео "Що таке трансформатор".

Електричні кола постійного та змінного струму

 Домашня лабораторія

Шановні учні! Проведіть експеримент.

1. У цій новій версії, досліджуючи електричні кола, накресліть графіки струму і напруги як функції часу.
2. Порівняйте отримані графіки.

Клацніть для запуску

Конструктор для змінного і постійного струму. Віртуальна лабораторія

 Домашня лабораторія

Шановні учні! Проведіть експеримент.

 1. Складіть електричні кола, увімкнувши по черзі конденсатори, котушки індуктивності, резистори й джерела змінного, а потім постійного струму.
 2. Використайте амперметр і вольтметр для зняття значень сили струму і напруги на споживачах електричного кола та для визначення загальної сили струму та напруги у колі.
 3. Порівняйте отримані результати вимірювань сили струму та напруги і поясніть їх.
 4. Визначте опір тіл з "Контейнера з речами".
 5. Поясніть, як веде себе індуктивність у колі.
 6. Поясніть, як конденсатор у колі заряджається, а потім розряджається.

Клацніть для запуску