Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată Curentul electric *1* Producerea Curentului electric Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu.
Download ReportTranscript Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată Curentul electric *1* Producerea Curentului electric Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu.
Slide 1
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 2
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 3
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 4
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 5
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 6
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 7
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 8
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 9
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 10
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 11
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 12
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 13
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 14
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 2
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 3
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 4
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 5
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 6
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 7
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 8
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 9
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 10
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 11
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 12
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 13
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc
Slide 14
Pentru a vedea pagina următoare, faceţi click pe săgeată
Curentul electric
*1* Producerea Curentului electric
Foarte frecvent avem nevoie de curent electric-de exemplu pentru a
aprinde un bec, a asculta muzică la un CD-player-.
Dar cum putem produce curent electric? Am reuşi oare să realizăm
o baterie ?(Nu să cumparăm una!!)
Dacă într-un vas cu apă acidulată punem un electrod din
cupru şi unul din zinc obţinem o baterie cu care putem
aprinde un bec de lanternă!
Electrod negativ(din zinc) respinge electronii şi aceştia
se mişcă(prin circuit) spre electrodul pozitiv(din cupru)
care îi atrage
Mişcarea ordonată a purtătorilor de sarcină
electrică(electroni) este curentul electric !
Simularea indică sensul curentului
electric, care este, convenţional
invers sensului mişcării electronilor
*2* Curent continuu si Curent alternativ
O astfel de Baterie(Volta) este un generator care, ca
orice baterie, generează curent continuu, al carui
sens,în exteriorul generatorului este de la + la (sensul deplasarii electronilor este invers)
Un alt mecanism care produce curent electric este
dinamul de la bicicleta.Dinamul transforma energia
cinetica(de miscare) în energie electrica. Produce
curent continuu si aprinde farul bicicletei, care este
conectat cu un singur fir!!, dar are si un al doilea
contact(de masa!) pe cadrul metalic al bicicletei
Pentru a produce curent electric alternativ, al
cărui sens se schimbă în permanenţă, se folosesc
alternatoarele din hidrocentrale sau termocentrale
Priza furnizează curent electric
alternativ, cu tensiunea 220Volţi
*3* Elementele circuitului electric sunt:
Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea
electrica în circuitul electric. Generatorul de curent
+
continuu are simbolul
sau +
,sau: +
Generatorul de curent
alternativ are simbolul
Conductoare(fire) de legatura
Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul
rezistori cu simbolul
ìntrerupător
motoare cu simbolul
întrerupător închis cu simbolul
întrerupător deschis cu simbolul
Curentul electric circulă doar dacă
circuitul este închis
Schema electrică:
+
*4* Intensitatea curentului electric
Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni),
rezultă că Intensitatea curentului electric arată câtă
q
i
sarcină electrică (q ) trece printr-un conductor într-o secundă :
timp
Cea mai mică sarcină electrică este cea a electronului:
e 1, 6 10
Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului:
19
C
q n e
Pentru ca un corp poate avea 2 ; 3;sau100miliarde de electroni suplimentari,dar nu
poate avea o jumătate sau un sfert de electron !! (electronul e indivizibil !! )
O formula a tensiunii:
Curentul electric circulă printr-un conductor atâta
timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de
potenţial electric(adică o tensiune electrică).
Această tensiune este produsă de generatoare.
U
Lucrul
Mecanic
efectuatDe
Sarcina
ForteElect rice
Electrica
Unitatea de măsură a intensităţii este Amperul (A), cu submultiplul : mA=0,001A
Unitatea de măsură a tensiunii electrice este : Volt ( V ), cu multiplul kV=1000V
Unitatea de măsură a sarcinii electrice este : Coulomb (C )
L
q
Intensitatea curentului
electric se măsoară cu
ampermetrul
montat în serie!
Schema electrica:
+
ampermetru
întrerupator
Intr-un circuit serie, intensitatea curentului electric
este aceiaşi în orice punct al circuitului
Atenţie !! :
ampermetru
+
Borne
calibru
1.Nu conectaţi ampermetrul direct la baterie,
fără consumator,rezistor,sau bec.Se va Arde !
2. Conectaţi borna + a bateriei la borna
pozitivă(roşie,de obicei) a ampermetrulului.
3. Conectaţi borna minus a bateriei la una din
cele 3borne”calibru” ale ampermetrulului,
aleasă asfel încât sa nu măsuraţi o intensitate
mai mare decât calibrul. Altfel, se va ARDE
Măsuraţi intensitatea prin
bec de lanternă, I=0,2A,
alegând calibrul 1A
Nu 10mA=0,1A. S-ar arde
Măsurarea cu ampermetrul
Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A
alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrul
Dacă dorim sa măsuram intensitatea printr-un bec de lustră,
I=0,5A alegem borna calibru 1A
Pentru a măsura intensitatea(mai mică de
1A) printr-un motor de casetofon alegem
calibrul 1A. Aceasta înseamnă că la capătul
scalei, unde scrie5A, aparatul măsoară 1A !!
Observăm că ampermetrul
indică diviziunea 2,5 şi aceasta înseamnă că
intensitatea este 0,5A, calculată cu formula:
intensitat
ea
Diviziunea
Indicata Calibrul
Diviziunea
DeLaCapatu
lScalei
2 ,5 1 A
+
0 ,5 A
5
Intensitatea se poate măsura şi cu multimetrul, utilizat la fel ca ampermetrul
cu singura diferenţă că indică direct valoarea intensitătii(indiferent de
calibrul folosit), şi deci doar citim, şi nu mai calculăm intensitatea
Trecerea curentului electric printr-un conductor produce
efect termic(Joule) şi efect magnetic
1.efect termic constă în încălzirea conductoarelor electrice;
Pe baza efectului termic sunt realizate aparate electrice cu rol
de încălzire;
Cel mai mult se încălzesc rezistoarele din nichelină (de
formă spiralată,subţiri şi lungi) de la reşouri ,radiatoare
,uscătoare de păr(de exemplu), şi filamentele din wolfram ale
becurilor. Cel mai puţin se încălzesc cablurile de
alimentare(din cupru) ale aparatelor electrice
Conductoarele se încălzesc indiferent de sensul
curentului electric:dacă schimbăm polaritatea
bateriei din circuitul becului,acesta luminează
şi se încălzeşte la fel
Cu cât intensitatea curentului electric printr-un
conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt
efectele termice şi magnetice produse
Pe baza efectului magnetic funţionează motoarele
electrice şi alternatoarele hidrocentralelor
– efectul magnetic constă în apariţia unor
fenomene magnetice:
-1- O bobină străbătută de curent electric se
comportă ca un electro-magnet: atrage
corpurile din fier - pe baza acestui efect
funcţionează macarauaElectromagnetică
-2- deviaţia acului magnetic al busolei în
apropierea unui circuit electric închis
Efectul magnetic depinde de sensul curentului
electric: dacă inversăm polaritatea bateriei din
circuit, acul magnetic al busolei deviază în sens invers
Orice aparat electric are o anumită intensitate nominală(la care
funcţionează bine)
De exemplu ,becurile de veioză au intensitatea nominală
0,25Amperi (adică 250mA !)
Probleme Rezolvate
1. I.Câtă sarcină electrica trece printr-un bec de veioză(i= 250mA) în timp de
1minut?
Rezolvare:Transformăm timpul în secunde: 1minut=60s, şi i=250mA= 0,25A
Din
q
formula i
timp
Obţinem sarcina: q i timp 0 , 25 A 60 s 15 C
2. Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care durează 0,5s şi transportă sarcina 100000C la tensiunea 12000KV
Rezolvare: Transformăm: tensiunea U=12000KV=12000000V
Din formula U
L
q
Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este
egal cu energia electrică: L U q 1200000000 000 J
Intensitatea se află cu formula i
q
timp
100000 C
0 ,5 s
200000 A
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
1.Explicaţi cum poate fi confecţionată o baterie simplă(Volta,
de exemplu)
2. Apa acidulată,sau oţetul sunt izolatori sau conductori electrici?
3.Sensul curentului electric într-un circuit,în exteriorul generatorului
este:A)de la baterie la bec, B)de la - la +; C)de la + la -; D)de la - la bec
4. Transformaţi: 300mA= ……A ,
2,5KV=……..V ,
10mA=……A
5. I. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine şi indicaţi sensul curentului electric
II. Observaţi că ampermetrul, pe calibrul 1A
indică diviziunea 2. Intensitatea curentului este:
A)2A , B)1A , C)5A , D)0,2A , E)0,1A
6. Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un motor de ventilator
( I=300mA )ce calibru trebuie să alegem: 10mA, 1A , sau 5A ? De ce ?
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
7.Care dintre aparatele: Ventilator, Fier
de călcat, Motor de CD-player, veioză,
funcţionează pe baza
efectulului magnetic?
Dar pe baza efectulului termic?
8. Efectul termic al curentului electric depinde de sensul curentului electric?
Dar efectul magnetic?Daca da, Explicaţi cum depinde!
9. Explicaţi de ce, chiar şi într-un circuit serie, nu toţi conductorii se
încălzesc la fel
10. I. Electromagnetul unei macarale electromagnetice (care
atrage obiectele din fier) este magnet permanent? A)Da,
B)Nu, C)Depinde de macara
II. În momentul în care macaraua electromagnetică ridică un
obiect, circuitul electromagnetului(bobinei) este:A)deschis,
B)închis, C)Nu contează !
?
III. În momentul în care macaraua electromagnetică depune
obiectul pe sol (îi da drumul), circuitul electromagnetului
este: A)deschis, B)închis,
C)Nu contează!
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
11.Multe modele de ampermetre au 4borne( o bornă
pozitivă şi 3borne calibru). Ampermetrul se
conectează în circuit cu: A) 4cabluri(unul pentru
fiecare bornă), B)3cabluri, C)2cabluri, D)un cablu
12. I. Precizaţi care dintre materialele: plastic, aluminiu,
nichelină,hârtie, Apa acidulată,cupru, wolfram sunt izolatori şi
care sunt conductori electrici. II. Care dintre conductori se
încălzesc cel mai mult prin efect termic?Dar cel mai puţin?
13.Dacă trebuie să înlocuiţi cablul de alimentare al unui
reşou ce fel de cablu e bine să alegeţi:subţire sau gros? Şi
din ce material?
14. Amperul-ul este unitatea internaţională de măsură a :
A) energiei bateriilor, B) intensităţii, C) tensiunii,
D)puterii bateriilor
Exerciţii - scrieţi răspunsul pe caiet
15. Reprezentaţi schema electrică a circuitului
din imagine, indicaţi sensul curentului electric şi
completaţi schema electrică cu simbolul unui
ampermetru care măsoară intensitatea prin bec
3
1
16.Care dintre ampermetrele 1,2,3 este montat greşit
? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce
2
+
II. indicaţi sensul curentului electric în această
schema electrică
17. I. Dacă ampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1
indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce?
II. Cât este intensitatea curentului prin bec ?
III. Câtă sarcină electrică trece prin bec în timp de 5minute?
18.Câtă energie electrică degajă şi ce intensitate a curentului produce un fulger
care transportă sarcina 100000C la tensiunea 9000KV şi durează 0,2s
Pentru a vedea pagina
anterioara, faceţi click
pe săgeată
Această lecţie face parte dintr-un set de lecţii pentru
gimnaziu şi liceu destinat îmbunătăţirii predării fizicii
cu ajutorul calculatorului.
Lecţiile computerizate pot conţine simulări de procese
fizice, experimente virtuale, animaţii, imagini sugestive,
şi sunt concepute şi pentru a fi mai atractive pentru
elevi.
Orice sugestie, observaţie, sau întrebare despre această
lecţie puteţi trimite pe adresa autorului acestui set de
lecţii : [email protected]
Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea
acestui set de lecţii . Vă mulţumesc