10 КЛАСС · ПОСТОЯННЫЙ ТОК

Работа тока и электрические цепи

Работа, мощность, теплота, электролиз и соединения резисторов.

32 минут24 карточек теории

Открыть интерактивный урок

МАТЕРИАЛ УРОКА

Основные понятия

Закон Джоуля-Ленца

Закон выделения теплоты электрическим током в проводнике.

Электролиз

Выделение вещества на электродах при прохождении тока через электролит.

Последовательное соединение резисторов

Соединение резисторов без разветвлений, при котором через них проходит одинаковый ток.

Параллельное соединение резисторов

Соединение резисторов между общими двумя узлами, при котором на них одинаковое напряжение.

МАТЕРИАЛ УРОКА

Физические величины

Мощность электрического тока

P

Электрическая энергия, передаваемая за единицу времени.

Единица: ватт · $\mathrm{Вт}$

Теплота тока

Q

Энергия, выделенная током в виде теплоты.

Единица: джоуль · $\mathrm{Дж}$

КПД источника тока

\eta

Доля мощности источника, переданная внешней цепи.

Единица: безразмерная величина

Электрохимический эквивалент

k

Масса вещества, выделяемая зарядом один кулон.

Единица: килограмм на кулон · $\frac{\mathrm{кг}}{\mathrm{Кл}}$

Температурный коэффициент сопротивления

\alpha

Относительное изменение сопротивления при нагревании на один градус.

Единица: обратный кельвин · $\frac{1}{\mathrm{К}}$

Сопротивление при нулевой температуре

R_0

Опорное сопротивление проводника при нуле градусов Цельсия.

Единица: ом · $\mathrm{Ом}$

Число одинаковых резисторов

n

Количество одинаковых резисторов в соединении.

Единица: безразмерная величина

МАТЕРИАЛ УРОКА

Формулы урока

Работа электрического тока

A=Uq=UIt=I^2Rt=\frac{U^2}{R}t=Pt

Работу тока можно выразить через заряд, ток, напряжение, сопротивление, мощность и время.

Эквивалентные единицы энергии

1\,\mathrm{Дж}=1\,\mathrm{Вт}\cdot\mathrm{с}=1\,\mathrm{В}\cdot\mathrm{Кл}

Джоуль равен ватт-секунде и вольт-кулону.

Мощность электрического тока

P=IU=I^2R=\frac{U^2}{R}=\frac{A}{t}

Мощность можно вычислить по току, напряжению, сопротивлению или работе.

Ватт через вольт и ампер

1\,\mathrm{Вт}=1\,\mathrm{В}\cdot\mathrm{А}

Один ватт равен одному вольт-амперу.

Закон Джоуля-Ленца

Q=I^2Rt

Теплота тока пропорциональна квадрату силы тока, сопротивлению и времени.

КПД источника тока

\eta=\frac{R}{R+r}

КПД источника равен доле общего сопротивления, приходящейся на внешнюю цепь.

Закон Фарадея для электролиза

m=kIt

Масса выделившегося вещества пропорциональна заряду, прошедшему через электролит.

Зависимость сопротивления от температуры

R=R_0(1+\alpha t)

Сопротивление металла приближённо линейно растёт с температурой.

Последовательное соединение резисторов

I_1=I_2=I,\quad R=R_1+R_2,\quad U=U_1+U_2

При последовательном соединении ток одинаков, сопротивления и напряжения складываются.

Одинаковые резисторы последовательно

R=nR_1

Общее сопротивление одинаковых последовательных резисторов равно сопротивлению одного, умноженному на число резисторов.

Параллельное соединение резисторов

I=I_1+I_2,\quad U_1=U_2=U,\quad\frac{1}{R}=\frac{1}{R_1}+\frac{1}{R_2}

При параллельном соединении токи складываются, напряжение одинаково, проводимости складываются.

Два резистора параллельно

R=\frac{R_1R_2}{R_1+R_2}

Эквивалентное сопротивление двух параллельных резисторов равно произведению, делённому на сумму.

Одинаковые резисторы параллельно

R=\frac{R_1}{n}

Общее сопротивление одинаковых параллельных резисторов равно сопротивлению одного, делённому на их число.

СПРАВОЧНИК

Связанные формулы

Коэффициент полезного действияη · %МощностьP, N · Вт

ПРАКТИКА

Задачи по теме

Постоянный ток10 класс · 11 задач