Slide 5

Slide 6

Diapozitiv 7

Slide 8

Dispozitiv cu lampă incandescentă.

Luați în considerare aranjamentul unei lămpi incandescente. Elementul încălzit din el este un filament subțire de wolfram înfășurat într-o spirală 1. Tungstenul a fost ales pentru fabricarea filamentului, deoarece este refractar și are o rezistivitate suficient de mare. Spirala cu ajutorul suporturilor speciale 2 este întărită în interiorul unui cilindru de sticlă umplut cu un gaz inert, în prezența căruia nu este oxidat tungstenul. Cilindrul este atașat la baza 3, la care se sudează un capăt al sârmei care poartă curent la punctul 4. Al doilea capăt al sârmei prin banda izolatoare 5 este lipit la contactul inferior. Lampa este înșurubată în lampă. Este o carcasă de plastic A, în care există un manșon B de metal cu fir; unul dintre firele de rețea este conectat la acesta. Cartușul vine în contact cu capacul 3. Al doilea fir din rețea este conectat la pinul B, care atinge contactul inferior al lămpii. Lămpile cu incandescență sunt convenabile, simple și fiabile, dar sunt dezavantajoase din punct de vedere economic. Astfel, de exemplu, într-o lampă de 100 W, doar o mică parte din energia electrică (4 W) este transformată în energie lumină vizibilă, iar restul de energie este transformat în radiații infraroșii invizibile și transferat în mediu sub formă de căldură.

Diapozitiv 9

Coeficient de performanță (COP).

Pentru a evalua eficacitatea unui anumit dispozitiv în tehnologie, a fost introdusă o valoare specială - coeficientul de performanță (COP). Coeficientul de performanță este raportul dintre energia utilă convertită (muncă sau putere) la toată energia consumată sau cheltuită (muncă sau putere):

Slide 10

Eficiența este adesea exprimată în procente (%). Calculăm eficiența unei lămpi cu incandescență electrică conform datelor date mai sus: h \u003d 4/100 \u003d 0,04 \u003d 4%; Pentru comparație, indicăm că eficiența unei lămpi fluorescente este de aproximativ 15%, iar cea a lămpilor exterioare de sodiu este de aproximativ 25%. Circuit de alimentare cu lampă de zi

Slide 11

Există un număr mare de dispozitive de încălzire electrice, de exemplu sobe electrice, fier de călcat, samovare, cazane, încălzitoare, pături electrice, uscătoare de păr care utilizează efectul termic al curentului. Elementul principal de încălzire este o spirală realizată dintr-un material cu rezistivitate ridicată. Este așezat în izolatoare ceramice cu o conductivitate termică bună, care sunt realizate sub formă de margele particulare. În aparatele destinate încălzirii lichidelor, o tubulă izolată este plasată în tuburi de oțel inoxidabil. Descoperirile sale sunt, de asemenea, izolate cu atenție de părțile metalice ale dispozitivelor. Temperatura bobinei în timpul funcționării încălzitorului rămâne constantă. Acest lucru se explică prin faptul că se stabilește foarte repede un echilibru între energia consumată din rețea și cantitatea de căldură eliberată prin transferul de căldură în mediu.

Diapozitiv 12

Arc electric.

Un convertor foarte eficient de energie electrică, care oferă multă căldură și lumină, este un arc electric. Este utilizat pe scară largă pentru sudarea electrică a metalelor, precum și pentru o sursă puternică de lumină. Pentru a observa arcul electric, două tije de cărbune cu fire atașate la ele trebuie fixate în suporturi izolante bine, apoi tijele trebuie conectate la o sursă de curent care asigură o tensiune joasă (de la 20 la 36 V) și proiectate pentru curenți mari (până la 20 A). În mod constant, tijele trebuie să pornească reostatul. În niciun caz nu se poate conecta cărbunele la rețeaua orașului (220 sau 127 V), deoarece acest lucru va duce la arderea firelor și la un incendiu. Atingând cărbunii unii de alții, puteți vedea că la locul de contact erau foarte fierbinți. Dacă în acest moment cărbunii sunt împinși, apare o flacără orbitoare strălucitoare, având forma unui arc. Această flacără este dăunătoare pentru vedere. Flacăra unui arc electric are o temperatură ridicată, la care se topesc cele mai multe materiale refractare, astfel încât arcul electric este utilizat în cuptoarele cu arc electric pentru topirea metalelor. Flacăra unui arc este o sursă de lumină foarte strălucitoare, motiv pentru care este adesea folosit în faruri, proiectoare de film fixe etc.

Diapozitiv 13

Circuite electrice.

Circuitele electrice sunt întotdeauna evaluate pentru un curent specific. Dacă, dintr-un motiv sau altul, curentul din circuit devine mai mult decât acceptabil, atunci firele pot deveni foarte fierbinți, iar izolația care le acoperă se poate aprinde. Motivul pentru o creștere semnificativă a puterii curente în rețea poate fi fie includerea simultană a consumatorilor puternici de curent, de exemplu plăci electrice sau un scurtcircuit. Un scurtcircuit este conectarea capetelor unei secțiuni de circuit cu un conductor, a cărui rezistență este foarte mică în comparație cu rezistența unei secțiuni de circuit. Un scurtcircuit poate apărea, de exemplu, la repararea cablurilor sub tensiune sau la atingerea accidentală a firelor expuse. Rezistența circuitului în timpul scurtcircuitului este nesemnificativă, prin urmare, o intensitate mare a curentului apare în circuit, în timp ce firele pot deveni foarte fierbinți și pot provoca un incendiu. Pentru a evita acest lucru, siguranțele sunt incluse în rețea. Scopul siguranțelor este de a deconecta imediat linia dacă puterea curentă se dovedește brusc mai mare decât norma admisă.

Slide 14

Luați în considerare siguranțele dispozitivului utilizate în cablarea apartamentului. Partea principală a siguranței, prezentată în figură, este un fir C realizat din metal fuzibil (de exemplu, plumb) care trece în interiorul dopului de porțelan P. Ștecherul are un fir de șurub P și un contact central K. Firul este conectat la contactul central cu un fir de plumb. Pluta este înșurubată în cartușul din interiorul cutiei de porțelan, astfel firul de plumb reprezintă o parte a circuitului general. Grosimea firelor de plumb este proiectată astfel încât să reziste la o anumită rezistență a curentului, de exemplu 5, 10 A etc. Dacă curentul depășește valoarea admisă, atunci firul de plumb se va topi și circuitul va fi deschis. Siguranțele cu conductor de topire se numesc siguranțe.

  Vizualizați toate slide-urile

1 de la 18

Prezentare pe această temă:   Curent termic

Diapozitiv numărul 1

Descrierea diapozitivei:

Diapozitiv numărul 2

Descrierea diapozitivei:

Electricitate. Curentul electric încălzește conductorul. Se explică prin faptul că electronii liberi din metale, care se deplasează sub influența unui câmp electric, interacționează cu ionii sau atomii substanței conductorului și își transferă energia. Ca urmare a funcționării curentului electric, viteza de oscilație a ionilor și atomilor crește, iar energia internă a conductorului crește. Experimentele arată că, în conductoarele metalice nemișcate, toate lucrările curentului duc la creșterea energiei lor interne. Conductorul încălzit emite energia primită corpurilor înconjurătoare, dar deja prin transfer de căldură. Aceasta înseamnă că cantitatea de căldură eliberată de conductor prin care curge curentul este egală cu munca curentului. Știm că activitatea curentului este calculată după formula: A \u003d U · I · t. Curent electric în conductor

Diapozitiv numărul 3

Descrierea diapozitivei:

Legea lui Ohm. Se notează cantitatea de căldură cu litera Q. Conform celor de mai sus, Q \u003d A sau Q \u003d U · I · t. Folosind legea lui Ohm, puteți exprima cantitatea de căldură eliberată de un conductor cu curent prin rezistența curentului, rezistența secțiunii circuitului și timpul. Știind că U \u003d IR, obținem: Q \u003d I · R · I · t, adică Q \u003d I · R · t Cantitatea de căldură generată de conductor cu curent este egală cu produsul pătratului rezistenței curentului, al rezistenței conductorului și al timpului. Aceeași concluzie, dar bazată pe experimente, a fost făcută mai întâi independent de omul de știință englez Joule și de savantul rus Lenz. Prin urmare, concluzia formulată mai sus se numește legea Joule - Lenz. Ohm legea pentru o secțiune de lanț

Diapozitiv numărul 4

Descrierea diapozitivei:

Slide numărul 5

Descrierea diapozitivei:

Diapozitiv numărul 6

Descrierea diapozitivei:

Diapozitiv numărul 7

Descrierea diapozitivei:

Diapozitiv numărul 8

Descrierea diapozitivei:

Dispozitiv cu lampă incandescentă. Luați în considerare aranjamentul unei lămpi incandescente. Elementul încălzit din el este un filament subțire de wolfram înfășurat într-o spirală 1. Tungstenul a fost ales pentru fabricarea filamentului, deoarece este refractar și are o rezistivitate suficient de mare. Spirala cu ajutorul suporturilor speciale 2 este întărită în interiorul unui cilindru de sticlă umplut cu un gaz inert, în prezența căruia nu este oxidat tungstenul. Cilindrul este atașat la baza 3, la care se sudează un capăt al sârmei care poartă curent la punctul 4. Al doilea capăt al sârmei prin banda izolatoare 5 este lipit la contactul inferior. Lampa este înșurubată în lampă. Este o carcasă de plastic A, în care există un manșon B de metal cu fir; unul dintre firele de rețea este conectat la acesta. Cartușul vine în contact cu capacul 3. Al doilea fir din rețea este conectat la pinul B, care atinge contactul inferior al lămpii. Lămpile cu incandescență sunt convenabile, simple și fiabile, dar sunt dezavantajoase din punct de vedere economic. Astfel, de exemplu, într-o lampă de 100 W, doar o mică parte din energia electrică (4 W) este transformată în energie lumină vizibilă, iar restul de energie este transformat în radiații infraroșii invizibile și transferat în mediu sub formă de căldură.

Diapozitiv numărul 9

Descrierea diapozitivei:

Coeficient de performanță (COP). Pentru a evalua eficacitatea unui anumit dispozitiv în tehnologie, a fost introdusă o valoare specială - coeficientul de performanță (COP). Coeficientul de performanță este raportul dintre energia utilă convertită (muncă sau putere) la toată energia consumată sau cheltuită (muncă sau putere):

Diapozitiv numărul 10

Descrierea diapozitivei:

Eficiența este adesea exprimată în procente (%). Calculăm eficiența unei lămpi cu incandescență electrică conform datelor date mai sus: h \u003d 4/100 \u003d 0,04 \u003d 4%; Pentru comparație, indicăm că eficiența unei lămpi fluorescente este de aproximativ 15%, iar cea a lămpilor exterioare de sodiu este de aproximativ 25%. Circuit de alimentare cu lampă de zi

Diapozitiv numărul 11

Descrierea diapozitivei:

Există un număr mare de dispozitive de încălzire electrice, de exemplu sobe electrice, fier de călcat, samovare, cazane, încălzitoare, pături electrice, uscătoare de păr care utilizează efectul termic al curentului. Elementul principal de încălzire este o spirală realizată dintr-un material cu rezistivitate ridicată. Este așezat în izolatoare ceramice cu o conductivitate termică bună, care sunt realizate sub formă de margele particulare. În aparatele destinate încălzirii lichidelor, o tubulă izolată este plasată în tuburi de oțel inoxidabil. Descoperirile sale sunt, de asemenea, izolate cu atenție de părțile metalice ale dispozitivelor. Temperatura bobinei în timpul funcționării încălzitorului rămâne constantă. Acest lucru se explică prin faptul că se stabilește foarte repede un echilibru între energia consumată din rețea și cantitatea de căldură eliberată prin transferul de căldură în mediu.

Diapozitiv numărul 12

Descrierea diapozitivei:

Arc electric. Un convertor foarte eficient de energie electrică, care oferă multă căldură și lumină, este un arc electric. Este utilizat pe scară largă pentru sudarea electrică a metalelor, precum și pentru o sursă puternică de lumină. Pentru a observa arcul electric, două tije de cărbune cu fire atașate la ele trebuie fixate în suporturi izolante bine, apoi tijele trebuie conectate la o sursă de curent care asigură o tensiune joasă (de la 20 la 36 V) și proiectate pentru curenți mari (până la 20 A). În mod constant, tijele trebuie să pornească reostatul. În niciun caz nu se poate conecta cărbunele la rețeaua orașului (220 sau 127 V), deoarece acest lucru va duce la arderea firelor și la un incendiu. Atingând cărbunii unii de alții, puteți vedea că la locul de contact erau foarte fierbinți. Dacă în acest moment cărbunii sunt împinși, apare o flacără orbitoare strălucitoare, având forma unui arc. Această flacără este dăunătoare pentru vedere. Flacăra unui arc electric are o temperatură ridicată, la care se topesc cele mai multe materiale refractare, astfel încât arcul electric este utilizat în cuptoarele cu arc electric pentru topirea metalelor. Flacăra unui arc este o sursă de lumină foarte strălucitoare, motiv pentru care este adesea folosit în faruri, proiectoare de film fixe etc.

Diapozitiv numărul 13

Descrierea diapozitivei:

Circuite electrice. Circuitele electrice sunt întotdeauna evaluate pentru un curent specific. Dacă, dintr-un motiv sau altul, curentul din circuit devine mai mult decât acceptabil, atunci firele pot deveni foarte fierbinți, iar izolația care le acoperă se poate aprinde. Motivul pentru o creștere semnificativă a puterii curente în rețea poate fi fie includerea simultană a consumatorilor puternici de curent, de exemplu plăci electrice sau un scurtcircuit. Un scurtcircuit este conectarea capetelor unei secțiuni de circuit cu un conductor, a cărui rezistență este foarte mică în comparație cu rezistența unei secțiuni de circuit. Un scurtcircuit poate apărea, de exemplu, la repararea cablurilor sub tensiune sau la atingerea accidentală a firelor expuse. Rezistența circuitului în timpul scurtcircuitului este nesemnificativă, prin urmare, o intensitate mare a curentului apare în circuit, în timp ce firele pot deveni foarte fierbinți și pot provoca un incendiu. Pentru a evita acest lucru, siguranțele sunt incluse în rețea. Scopul siguranțelor este de a deconecta imediat linia dacă puterea curentă se dovedește brusc mai mare decât norma admisă.

Diapozitiv numărul 14

Descrierea diapozitivei:

Luați în considerare siguranțele dispozitivului utilizate în cablarea apartamentului. Partea principală a siguranței, prezentată în figură, este un fir C realizat din metal fuzibil (de exemplu, plumb) care trece în interiorul dopului de porțelan P. Ștecherul are un fir de șurub P și un contact central K. Firul este conectat la contactul central cu un fir de plumb. Pluta este înșurubată în cartușul din interiorul cutiei de porțelan, astfel firul de plumb reprezintă o parte a circuitului general. Grosimea firelor de plumb este proiectată astfel încât să reziste la o anumită rezistență a curentului, de exemplu 5, 10 A etc. Dacă curentul depășește valoarea admisă, atunci firul de plumb se va topi și circuitul va fi deschis. Siguranțele cu conductor de topire se numesc siguranțe.

Slide 1

Completat: Bakovskaya Julia, elevă a clasei a 9-a. Verificat: L. Tsipenko, profesor de fizică. Anul 2011
Efectul curentului electric termic

Slide 2

Utilizarea practică a energiei electrice se bazează pe trei acțiuni fundamentale care au loc în timpul funcționării curentului electric: termic, electromagnetic și chimic. Particulele încărcate negative, care se numesc electroni, care curg printr-o anumită substanță, trebuie să se ciocnească constant cu atomi, ioni sau molecule. După coliziune, electronii sunt decelerați, transferând energia disponibilă particulelor elementare ale substanței prin care curge curentul electric. Energia rezultată crește viteza particulelor, substanța este încălzită.
Generarea de căldură.

Slide 3

Încălzirea sporită a conductorului, după cum rezultă din legea Lenz - Joule, poate apărea nu numai datorită trecerii unui curent mare prin acesta, ci și datorită creșterii rezistenței conductorului. Cu un contact electric liber și o conexiune slabă a conductorilor, rezistența electrică în aceste locuri crește semnificativ și există o creștere a căldurii. Ca urmare, locul de conectare liberă a conductorilor va fi un pericol de incendiu, iar încălzirea semnificativă poate duce la arderea completă a conductoarelor slab conectate.
Încălzirea în rezistență de tranziție.

Slide 4

Slide 5

Funcționalitatea pompei de căldură Energia combinată din zona înconjurătoare asigură aproximativ 75% din energia termică a pompei de căldură. Folosind doar 25% din energia externă sub formă de electricitate, se realizează o capacitate termică de 100%. Energia este obținută din aerul înconjurător, pământ sau ape subterane prin sisteme de schimb de căldură. După aceea, căldura intră în ciclul pompei de căldură, unde temperatura crește la valori suficiente pentru încălzire.
Exemple de acțiune termică.

Slide 6

Filamentul său interior de wolfram are o rezistență electrică mare. Curgând de-a lungul acestui fir (spirală), particulele încărcate negative transferă o cantitate mare de energie ionilor de tungsten. Filamentul de tungsten al lămpii se încălzește până la alb - becul strălucește. Dacă puterea curentă este excesivă, energia care este transferată către ionii de wolfram va fi prea mare încât ionii disponibili ai substanței pur și simplu nu pot fi păstrați în locurile lor inițiale. Ca urmare, filamentul de wolfram se va topi.
Lampa incandescentă.

Diapozitiv 7

În plus, rezistența conductorului depinde și de grosimea acestuia. Cu cât este mai mare secțiunea transversală (grosimea) a sârmei, cu atât este mai bună conductibilitatea și rezistența electrică mai mică. Dacă pornim un fel de dispozitiv electric - o țiglă, fier, bec incandescent, atunci curentul din cablarea electrică existentă a casei este determinat de tensiunea curentă din rețeaua electrică, rezistența aparatului electric și firele sale. De exemplu, fierul este pornit. Rolul principal în acest caz îl joacă rezistența electrică a fierului, deoarece rezistența firelor de alimentare este mică, iar tensiunea rețelei electrice este standard (o tensiune alternativă de 220 volți este utilizată pentru viața de zi cu zi).

Slide 8