Force et direction de présentation du courant électrique. Présentation sur le thème "direction du courant électrique"

Questions fondamentales 1. Courant électrique. Force actuelle. Direction du courant 2. Résistance des conducteurs. Résistivité 3. Loi d'Ohm pour une section de circuit courant continu. Caractéristiques courant-tension des conducteurs. 4. Méthodes de connexion des conducteurs 5. Sources de courant. Forces extérieures. FEM d'une source de courant 6. Loi d'Ohm pour un circuit fermé avec une source de courant. 7. Travail et puissance actuelle 8. Mesure du courant et de la tension. Shunts et résistances supplémentaires

André Ampère () A introduit la notion de « courant électrique » en physique

Le courant électrique est le mouvement ordonné (dirigé) de particules chargées. Pour obtenir du courant électrique dans un conducteur, il est nécessaire d'y créer un champ électrique. Pour qu'un courant électrique existe pendant une longue période dans un conducteur, il est nécessaire d'y maintenir un champ électrique pendant tout ce temps. Cela se fait en utilisant les sources actuelles. Pour l'orientation courant électrique la direction de déplacement des charges positives n'est pas acceptée. Par conséquent, le courant électrique dans le circuit externe est dirigé du pôle positif vers le pôle négatif de la source de courant.

Pour l'apparition et le maintien du courant électrique, les conditions suivantes sont nécessaires : 1) la présence de porteurs de courant gratuits (charges gratuites) ; 2) la présence d'un champ électrique qui crée le mouvement ordonné des charges libres ; 3) les charges libres, en plus des forces coulombiennes, doivent être soumises à des forces externes de nature non électrique ; ces forces sont créées par diverses sources de courant (cellules galvaniques, batteries, générateurs électriques, etc.) 4) le circuit de courant électrique doit être fermé.

Ampère André Marie. Années de vie : physicien et mathématicien français. Il a créé la première théorie exprimant le lien entre les phénomènes électriques et magnétiques. Ampère a émis une hypothèse sur la nature du magnétisme et a introduit le concept de « courant électrique » en physique.

L'unité de courant est considérée comme le courant auquel des sections de conducteurs parallèles de 1 m de long interagissent avec une force de 2 * 10 -7 N (0, N) 1 AMPÈRE

Lorsqu'un circuit électrique est fermé, un courant électrique se produit. Les électrons libres, sous l'influence des forces du champ électrique, se déplacent le long du conducteur. Dans leur mouvement, les électrons entrent en collision avec les atomes du conducteur et leur fournissent leur énergie cinétique. La vitesse de déplacement des électrons change continuellement : lorsque les électrons entrent en collision avec des atomes, des molécules et d'autres électrons, elle diminue, puis sous l'influence d'un champ électrique elle augmente et diminue à nouveau lors d'une nouvelle collision. En conséquence, un flux uniforme d'électrons s'établit dans le conducteur à une vitesse de plusieurs fractions de centimètre par seconde. Par conséquent, les électrons traversant un conducteur rencontrent toujours une résistance à leur mouvement de son côté.

Substance Résistivité, Ohm*mm2/m Argent 0,016 Cuivre 0,017 Or 0,024 Aluminium 0,028 Fer 0,10 Étain 0,12 Constantan 0,5 Nichrome 1.1 La résistance électrique du conducteur dépend de : 1) la longueur du conducteur, 2) la section transversale du conducteur, 3) matériau du conducteur, 4) température du conducteur. La résistance d'un conducteur de 1 m de long et de section 1 mm 2 est appelée résistivité

Om Georg Années de vie(). Physicien allemand. Il a découvert théoriquement et confirmé expérimentalement une loi exprimant la relation entre l'intensité du courant dans un circuit, la tension et la résistance.

Je 1 R 2 Je 1 R 2 25 I U 0 R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I 2 > I 1 R 2 I 1 R 2 I 1 R 2 I 1 R 2 I 1 R 2 title="I U 0 R1R1 R2R2 I1I1 I2I2 I 2 > I 1 R 2

Appareils utilisant qui créent un champ électrique à l’intérieur des conducteurs sont appelés sources de courant. La source de courant est constituée de deux conducteurs, l'un maintient un potentiel positif constant, l'autre un potentiel négatif constant. Dans le circuit externe, les charges électriques positives se déplacent sous l'influence des forces coulombiennes. Pour maintenir un potentiel positif constant sur le conducteur gauche, les charges positives à l'intérieur de la source de courant doivent se déplacer contre les forces coulombiennes, cela n'est possible que lorsqu'elles sont sollicitées par des forces d'origine non électrique – des forces externes. Les forces extérieures doivent être supérieures aux forces coulombiennes et dirigées dans la direction opposée.

Les forces étrangères résultent du frottement Jusqu'à la fin du XVIIIe siècle, toutes les sources techniques de courant reposaient sur l'électrification par frottement. La plus efficace de ces sources est devenue la machine électrophore (les disques de la machine tournent dans des sens opposés. Du fait du frottement des brosses sur les disques, des charges de signe opposé s'accumulent sur les conducteurs de la machine) Machine électrophore

La première batterie électrique est apparue en 1799. Il a été inventé par le physicien italien Alessandro Volta () physicien, chimiste et physiologiste italien, inventeur d'une source de courant électrique continu. Sa première source de courant, la « colonne voltaïque », a été construite en stricte conformité avec sa théorie de l’électricité « métallique ». Volta a alternativement placé plusieurs dizaines de petits cercles de zinc et d'argent les uns sur les autres, en plaçant entre eux du papier humidifié avec de l'eau salée.

L’atome de zinc cède deux électrons, devient un ion zinc positif et entre en solution. Les électrons quittent l'électrode de zinc à travers les fils, éliminant ainsi la charge négative, ce qui pourrait empêcher une dissolution ultérieure de l'électrode. Les électrons tombent sur l'électrode de cuivre, où s'insère un ion de cuivre et, après avoir reçu deux électrons, se dépose sous la forme d'un atome neutre sur l'électrode de cuivre.

Des forces tierces apparaissent sous l'influence de la lumière Batterie solaire Lorsque certaines substances sont éclairées par la lumière, un courant y apparaît, l'énergie lumineuse est convertie en énergie électrique. Dans cet appareil, les charges sont séparées sous l’influence de la lumière. Les batteries solaires sont fabriquées à partir de photocellules. Utilisé dans énergie solaire, capteurs de lumière, calculatrices, caméras vidéo. Photocellule

Des forces tierces apparaissent sous l'influence de la chaleur Thermocouple Thermocouple (thermocouple) - deux fils de métaux différents doivent être soudés à une extrémité, puis le lieu de jonction est chauffé, puis un courant y apparaît. Les charges sont séparées lorsque la jonction est chauffée. Les éléments thermiques sont utilisés dans les capteurs de température et dans les centrales géothermiques comme capteurs de température. Thermocouple

Lorsque les charges se déplacent le long d’un circuit à courant continu, les forces externes agissant à l’intérieur des sources fonctionnent. Une grandeur physique égale au rapport du travail des forces extérieures pour déplacer une charge du pôle négatif d'une source de courant vers le pôle positif à la valeur de cette charge est appelée force électromotrice (FEM) de la source.
La FEM de la source de courant sert à surmonter la résistance des circuits internes et externes avec le courant électrique. La partie de la FEM dépensée pour vaincre la résistance du circuit externe est appelée tension sur la résistance externe, la partie de la FEM dépensée pour vaincre la résistance à l'intérieur de la source de courant est appelée tension sur la résistance interne.

Chaque pôle de la source intermédiaire est connecté à un pôle des sources précédente et suivante. E.m.f. la batterie est égale à la somme algébrique de la FEM. sources individuelles. i Le signe est déterminé arbitrairement en fonction du sens de parcours du contour choisi (voir figure). Si, pendant le bypass, on passe du pôle négatif au pôle positif, alors Par exemple, dans la figure présentée, la résistance interne de la batterie est r = r + r r n

Les voltmètres magnétoélectriques, électromagnétiques, électrodynamiques et électrostatiques mesurent MESURES DE TENSION SUR UNE PARTIE D'UN CIRCUIT ÉLECTRIQUE Pour mesurer la tension, il existe un appareil de mesure voltmètre. Symbole d'un voltmètre sur un schéma électrique : Lors du raccordement d'un voltmètre à un circuit électrique, deux règles doivent être respectées : 1. Le voltmètre est connecté en parallèle à la section du circuit sur laquelle la tension sera mesurée ; 2. On observe la polarité : le « + » du voltmètre est connecté au « + » de la source de courant, et le « moins » du voltmètre est connecté au « moins » de la source de courant. ___ Pour mesurer la tension d'une source d'alimentation, un voltmètre est connecté directement à ses bornes.

Shunts et résistances supplémentaires. Un shunt est une résistance connectée en parallèle à un ampèremètre (galvanomètre) pour élargir son échelle lors de la mesure du courant. Si l'ampèremètre est conçu pour un courant I 0 et qu'il est nécessaire de mesurer une intensité de courant n fois supérieure à la valeur admissible, alors la résistance du shunt connecté doit satisfaire à la condition suivante : Résistance supplémentaire - résistance connectée en série avec le voltmètre (galvanomètre) pour agrandir son échelle lors de la mesure de la tension. Si le voltmètre est conçu pour une tension U 0 et qu'il est nécessaire de mesurer une tension qui dépasse n fois la valeur admissible, alors la résistance supplémentaire doit satisfaire à la condition suivante :

1. Formule pour déterminer l’intensité du courant ? AI=qt BI=t/q BI=q/t GI=qt 2 2. Quel est le nom de l'appareil permettant de mesurer l'amplitude du courant ? AAmpèremètre BVoltmètre VDynamomètre GGalvanomètre 3. Quelle formule pouvez-vous utiliser pour déterminer la tension ? ÀU=A/I БУ=A/q ВU=q/A ГU=Aq 4. Unité de tension ? AAmpère Bohm VCoulomb GVolt 5. Un appareil utilisé pour changer la résistance dans un circuit ? AREsistor BKey VReostat GS Parmi les réponses, il n'y a pas de bonne réponse 6. Quelle formule détermine la résistance d'un conducteur ? AR=рl/s BR=sр/l VR=s/рl GR=l/рs Répondez aux questions du test.

Électricité. Force actuelle

Lorsque des particules chargées se déplacent dans un conducteur, un transfert se produit charge électrique d'un endroit à un autre. Cependant, si des particules chargées subissent un mouvement thermique aléatoire, comme les électrons libres dans un métal, le transfert de charge ne se produit pas. Une charge électrique se déplace à travers la section transversale d’un conducteur uniquement si, en plus du mouvement aléatoire, les électrons participent à un mouvement ordonné. Dans ce cas, on dit qu'un courant électrique s'établit dans le conducteur.

Le courant électrique est le mouvement ordonné (dirigé) de particules chargées.
Le courant électrique résulte du mouvement ordonné d’électrons et d’ions libres. Si vous déplacez un corps généralement neutre, malgré le mouvement ordonné d'un grand nombre d'électrons et de noyaux atomiques, aucun courant électrique n'apparaît. La charge totale transférée à travers n'importe quelle section transversale du conducteur sera égale à zéro, puisque des charges de signes différents se déplacent avec la même vitesse moyenne.

Le courant électrique a une certaine direction. La direction du courant est considérée comme la direction du mouvement des particules chargées positivement. Si le courant est formé par le mouvement de particules chargées négativement, alors la direction du courant est considérée comme opposée à la direction du mouvement des particules. (Ce choix de la direction du courant n'est pas très réussi, car dans la plupart des cas, le courant représente le mouvement des électrons - des particules chargées négativement. Le choix de la direction du courant a été fait à une époque où l'on ne savait rien des électrons libres dans les métaux.

Nous ne voyons pas directement le mouvement des particules dans un conducteur. La présence de courant électrique doit être jugée par les actions ou phénomènes qui l'accompagnent. Premièrement, le conducteur traversé par le courant s’échauffe. Deuxièmement, le courant électrique peut modifier la composition chimique du conducteur, par exemple en libérant ses composants chimiques (cuivre issu d'une solution de sulfate de cuivre, etc.). Troisièmement, le courant exerce une force sur les courants voisins et les corps magnétisés. Cette action du courant est appelée magnétique. Ainsi, une aiguille magnétique à proximité d’un conducteur porteur de courant tourne. L'effet magnétique du courant, contrairement aux effets chimiques et thermiques, est le principal, puisqu'il se manifeste dans tous les conducteurs sans exception. L'effet chimique du courant n'est observé que dans les solutions et les fusions d'électrolytes, et le chauffage est absent dans les supraconducteurs.
Effet du courant

Si un courant électrique s'établit dans un circuit, cela signifie qu'une charge électrique est constamment transférée à travers la section transversale du conducteur. La charge transférée par unité de temps constitue la principale caractéristique quantitative du courant, appelée intensité du courant. Si une charge ∆q est transférée à travers la section transversale d’un conducteur pendant un temps ∆t, alors l’intensité du courant est égale à :
Force actuelle

Ainsi, l'intensité du courant est égale au rapport de la charge ∆q transférée à travers la section transversale du conducteur pendant l'intervalle de temps ∆t à cet intervalle de temps. Si l’intensité du courant ne change pas avec le temps, alors le courant est dit constant. L’intensité du courant, comme la charge, est une quantité scalaire. Cela peut être à la fois positif et négatif. Le signe du courant dépend de la direction considérée comme positive le long du conducteur. Intensité du courant I > 0 si la direction du courant coïncide avec la direction positive conditionnellement choisie le long du conducteur. Sinon je

Ampèremètre. Mesure de courant

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• établir expérimentalement que l'intensité du courant est la même dans toutes les parties du circuit

• se familiariser avec le nouvel appareil ampèremètre
• développer des compétences expérimentales (proposées et

• justifier une hypothèse, planifier une expérience dessus
• vérification)

Buts et objectifs

• Comment appelle-t-on le courant électrique ?
• Sources actuelles
• Force actuelle
• Quelle est la formule de la force actuelle ?
• Unités actuelles
• Merveilleux scientifiques

Électricité

Électricité- mouvement ordonné (dirigé) de particules chargées.

Conditions d'existence du courant :

Disponibilité de transporteurs gratuits ;

Présence d'un champ électrique.

Direction actuelle :

La direction du courant est considérée comme la direction du mouvement ordonné des particules chargées positivement. La direction du courant coïncide avec la direction de l’intensité du champ électrique provoquant ce courant.

Courant électrique continu

Un courant électrique constant est un courant dont l’intensité ne change pas avec le temps.

Le courant continu est largement utilisé dans schémas électriques l'automobile, mais aussi la microélectronique, etc.

Une source de courant est un appareil qui sépare les charges positives et négatives.

batterie, batteries, générateur...

Sources actuelles

Force actuelle

L'intensité du courant à un instant donné est une grandeur physique scalaire égale à la limite du rapport de la charge électrique traversant la section transversale du conducteur à l'intervalle de temps de son origine.

I – intensité du courant, (A)

q – charge, (C)

t – temps, (s)

je = q:t

Merveilleux scientifiques

Ampère André Marie. Années de vie : 1775-1836. Physicien et mathématicien français. Il a créé la première théorie exprimant le lien entre les phénomènes électriques et magnétiques. Ampère a émis une hypothèse sur la nature du magnétisme et a introduit le concept de « courant électrique » en physique.

Appareil de mesure de courant- Ampèremètre. Le circuit est connecté en série.

• Formuler un objectif ;
• Avancer et justifier une hypothèse ;
• Élaborer un plan de réalisation d'une expérimentation ;
• Sélectionner le matériel nécessaire ;
• Réaliser une expérience ;
• Analyser les résultats ;
• Conclure.

Expérimentation scientifique

Objectif : déterminer l'intensité du courant dans différentes parties du circuit.

Hypothèse : pensez-vous que les lectures de l'ampèremètre dans toutes les parties du circuit seront les mêmes ?

• Déterminer le courant circulant à travers la section transversale de la spirale de la lampe
• Instruments : pile, ampèremètre, conducteur, fils, clé, lampe.

Travaux pratiques

Travaillez en groupe.

Assemblage du circuit électrique dans l'ordre suivant :

1 groupe - batterie, clé, ampèremètre, lampe.

Groupe 2 - batterie, ampèremètre, clé, lampe.

Groupe 3 - batterie, lampe, ampèremètre, clé.

Tableau des résultats de l'étude

№ groupes

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• L'intensité du courant dans toutes les parties du circuit est la même lorsqu'il est connecté en série.

• Consolidation primaire.
• 1. Déterminer par les résultats Travaux pratiques, quelle quantité de charge traverse la section transversale du conducteur en 2 minutes.
• 2. Combien d’électrons traversent en 2 minutes ?

Travail indépendant

• 1. Les gars, quelles questions avez-vous pour moi sur la leçon ?
• 2. Qu'avez-vous appris de nouveau en classe aujourd'hui ?
• 3. Qu'est-ce qui a éveillé votre intérêt particulier pour la leçon ?
• 4. Où les connaissances acquises trouvent-elles une application pratique ?
• 5. Comment évaluez-vous vos activités en classe ?

Reflet de l'activité.

• 38. RPU14(2) ; exr15(2); N° 1277(L) - facultatif.
• Matériel supplémentaire sur le thème « L'utilisation d'instruments de mesure électriques à la base des machines agricoles.

Devoirs