презентація "закон Джоуля-Ленца"

Згадай і дай відповідь: 1.Що таке електричний струм? 2.Які фізичні величини характеризують електричний струм? 3. Сформулюйте закон Ома для ділянки кола. 4. Які умови необхідні для існування електричного струму в провіднику? 5. Як визначити потужність електричного струму? 6. Згадайте формулу для обчислення работи електричного поля по перемещенню заряду із однієї точки поля в іншу.

“ЕСТАФЕТА ФОРМУЛ”

Тема уроку: Закон Джоуля-Ленца. Електронагрівальні прилади Мета: вивчити теплову дію електричного струму, закон Джоуля-Ленца, показати практичне його застосування ; ознайомитися з будовою деяких електронагрівальних приладів.

ЧОМУ ПРОВІДНИК НАГРІВАЄТЬСЯ?

Джеймс Прескотт Джоуль (1818–1889) — англійський фізик, один із засновників сучасної теорії теплових явищ. Емілій Християнович Ленц (1804–1865) — російський фізик, професор Петербурзького університету. Від чого залежить кількість теплоти, яка виділяється в провіднику при проходженні струму?

ЗАКОН ДЖОУЛЯ-ЛЕНЦА Теплова дія струму При проходженні струму через провідник виділяється кількість теплоти, що прямо пропорційна опору провідника, квадрату силі струму та часу проходження сили струму

А мідь сталь нікелін - + Речовина Питомийопір, Ом*мм2/м Нагрівання мідь 0,017 слабке сталь 0,1 середнє нікелін 0,42 сильне Нагрівання провідників електричним струмом залежить від їх опору. Чим больший опір провідника, тим сильніше він нагрівається. Щоб провідник нагрівався сильніше, він повинен мати більшимй питомий опір.

Речовина Питомий опір, Ом*мм2/м Температура плавлення Застосування мідь 0,017 1085 З’єднувальні проводи алюміній 0,028 660 З’єднувальні проводи вольфрам 0,055 3387 Нитка розжарювання в електричних. лампах нікелін 0,42 400 Реостати ніхром 1,1 1100 Нагрівальні елементи електричних побутових приладів (ел. піч, плитка, паяльник і т.д.) фехраль 1,3 1100 Потужні електронагрівательні елементи промислових печей Фарфор 1020 ? Нагрівальний елемент являє собою провідник з великим питомим опором і високою температурою плавлення.

ПАРАЛЕЛЬНЕ З’ЄДНАННЯ НАГРІВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ Кількість теплоти, що виділяється в паралельно з’єднаних опорах, обернено пропорційна цим опорам

ПОСЛІДОВНЕ З’ЄДНАННЯ НАГРІВНИХ ЕЛЕМЕНТІВ Кількість теплоти, що виділяється в послідовно з’єднаних опорах, прямо пропорційна цим опорам

ЕЛЕКТРОНАГРІВАЛЬНІ ПРИЛАДИ

Провідник Нагрівач Ізолятор Провідник Будь-який електронагрівач складається з пари провідників з низьким опором (для підведення енергії), з’єднаних провідником з високим опором (нагрівачем), а в інших місцях розділених ізолятором. При цьому вся конструкція (принаймні в зоні нагрівання )повинна витримувати рабочу температуру нагрівника.

ВИНАХІД ЛАМПИ РОЗЖАРЮВАННЯ

А.М. Лодигін (використовував Вольфрамовну нитку розжарювання)

Виділіть основні елементи лампи розжарювання.

1. Скляна колба 2. Спіраль із вольфраму 3.Молібденові тримачі 4. Скляний або металевий штенгель 5. Вводи 6. Скляна лопатка 7. Цоколь 8. Носик Томас Едісон (в якості нагрівального елементу використовував обвуглені волокна бамбуку)

Перший автоматизований чайник Електричний чайник Петера Беренса

Електричний чайник

ТЕНИ Відкритий нагрівальный елемент Закритий нагрівальний елемент

Електрична плита

Електрична праска 1- підошва праски 2 -корпус 3- ручка 4- ручка терморегулятора 5 -сигнальна лампочка 6 -шнур

Електричний фен Принцип дії- однаковий. Різниця в температурі і швидкості потоку повітря на виході приладу. Різновиди : 1.фен для сушіння волосся 2.технічний фен.

Електричний паяльник

ТОСТЕР, РОСТЕР Ростер Тостер

Висновок : Різне - призначення Спільне - нагрівальний елемент

Нагрівачем може бути не просто все, що має опір, але й багато чого іншого . Наприклад, напівпровідниковий елемент Пельтьє не просто нагріває, а "перекачує" тепло з однієї своєї сторони на іншу під дією електричного струму, тобто з однієї сторони нагріває, а з другої охолоджує (використовується в кондиціонерах).

ЗАПОБІЖНИКИ Запобіжники — пристрої, які розмикають коло, якщо сила струму в ньому збільшиться понад норму.

ЗАГАЛЬНІ ПРАВИЛА БЕЗПЕКИ ПРИ РОБОТІ З ПОБУТОВИМИ ЕЛЕКТРОПРИЛАДАМИ

ВИМОГИ ДО ТЕХНІКИ БЕЗПЕКИ: 1. Вивчити інструкцію. 2. Перед ввімкненням в мережу візуально впевніться в непошкодженості шнура вилки і розетки.

ЗАБОРОНЯЄТЬСЯ: 1. Використовувати пошкоджені прилади; 2. Користуватися поламаними вилками, розетками, шнурами; 3. Вмикати і вимикати електроприлади мокрими руками ; 4. Недбале поводження з електроприладами.

ПАМ’ЯТАЙТЕ: 1.Поганий контакт в електропроводці приводить до її нагрівання, утворення іскр і може стати причиною пожежі; 2. Вода- хороший провідник електрики;; 3. Не можна торкатися одночасно до металевого го корпусу електроприладу і металевих систем водопроводу, опалення каналізації.

НЕБЕЗПЕЧНО Висмикувати вилку електроприладу за шнур із розетки; Користуватися електроприладами і встановлювати розетки у вологих приміщеннях.

НЕБЕЗПЕЧНО: Залишати без нагляду будь-які працюючі електроприлади; Проводити будь-які роботи з електроприладами, підключеними до мережі; НЕБЕЗПЕЧНО

ПІСЛЯ РОБОТИ ВИМКНІТЬ ЕЛЕКТРОПРИЛАД.

ЯКИЙ ІЗ ЧОТИРЬОХ ПРОВІДНИКІВ НАГРІЄТЬСЯ БІЛЬШЕ, І ЧОМУ?

ЗАВДАННЯ 1. Чому на одній із лампочок виділиться більша кількість теплоти?

Фізична величина, назва Позначення Формула Одиниця в СІ А=В/Ом Робота Струму Вт Кількість Теплоти

Фізична величина, назва Позначення Формула Одиница в СІ Силаструму I A Закон Ома для ділянки кола А=В/Ом Работа струму A   А=U·I·Δt Дж Потужність струму Р P=IU Вт Кількість теплоти Q Q=I2R Δt Дж

ДОМАШНЄ ЗАВДАННЯ 1. Підготуйте інформацію про Д.Джоуля та Е.Ленца. 2. Історична довідка “Винахід лампи розжарювання” 3. 21, 22. №157, 158 (Сиротюк)