Удельное сопротивление. Реостат

Удельное сопротивление. Реостат.

Цель урока: познакомить учащихся с удельным сопротивлением проводников, от чего зависит и как рассчитать удельное сопротивление; ознакомить с устройством, назначением и принципом действия резистора и реостата.

Проверка домашнего задания:

В чем причина сопротивления?

Какова зависимость силы тока в проводнике от сопротивления этого проводника?

Как формулируется закон Ома?

Как выразить сопротивление участка цепи, зная напряжение на его концах и силу тока в нем?

Ход урока.

Электрическое сопротивление проводника происходит из-за взаимодействия электрона с ионами кристаллической решетки.

Сопротивление проводника зависит от:

- его длины;

- площади поперечного сечения;

- от вещества, из которого он изготовлен.

Сопротивление прямо пропорционально зависит от длины проводника и от вещества проводника, и обратно пропорционально от площади поперечного сечения проводника.

Чтобы посчитать зависимость сопротивления от вещества, из которого изготавливают проводник, надо вычислить его удельное сопротивление.

Удельное сопротивление – это физическая величина, которая определяет сопротивление проводника из данного вещества длиной 1 м, и площадью поперечного сечения 1 м2.

– удельное сопротивление.

По определению ; ;

Единицей сопротивления является 1 Ом, единицей удельного сопротивления является

Т.к. мы используем тонкие проводники, то .

Из всех металлов наименьшим удельным сопротивлением обладает медь и серебро. Из закона Ома мы знаем, что чем меньше сопротивление, тем больше сила тока. Из серебра будут слишком дорогие провода, поэтому используют медь.

Фарфор и эбонит имеют большое удельное сопротивление, поэтому их используют в качестве изоляторов. Удельное сопротивление зависит от температуры.

Для того, чтобы менять силу тока в цепи нам надо менять сопротивление. Для изменения сопротивления используют специальные приборы – реостаты. Так же есть элемент сопротивления – резисторы.

Резистор – это элемент, обладающий определенным электрическим сопротивлением.

Резистор обладает сопротивлением. Каждый резистор рассчитан на какое-то определенное сопротивление. Чтобы узнать это сопротивление, достаточно посмотреть на корпус резистора.

Реостат – это прибор для регулирования силы тока в цепи.

Виды реостатов:

Ползунковый – стальная проволока, намотана на керамический цилиндр. Проволока покрыта тонким слоем окалины, которая не проводит электрический ток, поэтому ее витки изолированы друг от друга. Над обмоткой – металлический стержень по которому перемещается ползунок. От трения ползунка о витки слой окалины стирается и электрический ток в цепи проходит от витков к ползунку, потом в стержень. Таким образом, можно увеличивать или уменьшать сопротивление реостата.

Жидкостной реостат – в простейшем виде он состоит из емкости, содержащей рассол или другой раствор электролита, в которую погружены электроды для создания электрической нагрузки. Электроды могут подниматься или опускаться в жидкость для соответственно увеличения или уменьшения электрического сопротивления нагрузки. Для стабилизации нагрузки смесь не должна закипать.

Величина сопротивления реостата пропорциональна расстоянию между пластинами и обратно пропорциональна площади части поверхности пластин, погружённой в электролит

Железные дороги обычно использовали банки соленой воды в 1950-х годах для проверки выходной мощности дизель-электрических локомотивов.[3] Впоследствии они были заменены специально разработанными банками резистивной нагрузки. Эти более поздние конструкции, рассчитанные на 4000 лошадиных сил (3000 кВт).