Estructura del conocimiento de la física eléctrica.

Capítulo 5 Descripción general del conocimiento de corrientes y circuitos

En primer lugar, las cargas

1. Los objetos tienen la propiedad de atraer luz y objetos pequeños. Decimos que un objeto está cargado o cargado.

2. Electrificación por fricción: El objeto frotado atrae la luz y los objetos pequeños.

El motivo de la triboelectricidad: Durante el proceso de triboelectricidad, los electrones se transferirán de un objeto a otro. Los objetos con electrones estarán cargados negativamente debido al exceso de electrones, y los objetos sin electrones estarán cargados negativamente debido al exceso de electrones. exceso de electrones. Deficiente y cargado positivamente.

3. Dos tipos de cargas: 1. Carga positiva: La carga que lleva la varilla de vidrio que está siendo frotada por el alambre se llama carga positiva. 2. Carga negativa: La carga en la barra de pegamento que frota el pelaje se llama carga negativa y positiva.

4. La ley de la acción de las cargas: las cargas iguales se repelen y las disímiles se atraen.

5. Electroscopio: Estructura: bola de metal, varilla de metal, lámina de metal.

Función: Comprueba si el objeto está cargado.

Principio: Las cargas del mismo sexo se repelen.

6. Métodos para comprobar si un objeto está cargado: 1. Ver si puede atraer luz y objetos pequeños. Si puede, está cargado. 2. El electroscopio se utiliza para hacer la bola de metal. el electroscopio entre en contacto con el objeto. Si abres la lámina metálica, se carga.

7. Capacidad de carga: La capacidad de carga se llama capacidad de carga; unidad: Coulomb, símbolo: c.

8. Carga elemental: Los electrones (descubiertos por Thomson) son partículas con una carga mínima negativa. La gente llama carga elemental a la carga mínima: E = 1,6× 10-19 C.

9. Conductor; objeto que es bueno para conducir electricidad. Tales como: metal, cuerpo humano, suelo, solución de agua salada ácido-base, grafito, etc.

La razón por la que los conductores conducen electricidad: hay carga en el conductor y puede moverse libremente. Los electrones libres conducen la electricidad en los metales.

Aislante: Objetos que no conducen bien la electricidad, como caucho, cerámica, plásticos, aire seco y aceite.

La razón por la que los aisladores aíslan: Casi todas las cargas están ligadas dentro del rango atómico y no pueden moverse libremente.

2. Corriente y circuitos

1. Corriente: El movimiento direccional de las cargas forma la corriente. (Los electrones libres se mueven direccionalmente en los conductores metálicos)

2. Dirección de la corriente: La dirección en la que se mueven las cargas positivas (orientación) es la dirección de la corriente. (La dirección de la corriente en un conductor metálico es opuesta a la dirección del movimiento de los electrones libres).

3. Corriente en el circuito: Cuando el circuito está cerrado, fuera de la fuente de alimentación, la dirección de La corriente va desde el polo positivo de la fuente de alimentación a través del aparato eléctrico hasta el polo negativo.

4. Composición del circuito:

1), fuente de alimentación: dispositivo que proporciona energía eléctrica y convierte otras formas de energía en energía eléctrica. Como generadores y baterías.

2) Aparatos eléctricos: aparatos que consumen energía eléctrica y la convierten en otras formas de energía.

3) Interruptor: controla el encendido y apagado del circuito.

4) Conductor: conecta el circuito para transmitir energía eléctrica.

5. Diagrama de circuito: Un diagrama que utiliza símbolos para representar las conexiones del circuito.

6. Los diodos tienen conductividad unidireccional (los LED también pueden emitir luz).

3. Conexión en serie y paralelo

Conexión en serie: 1. Características de la conexión: una tras otra, conectada de extremo a extremo.

2. Sólo hay una ruta actual.

3. Función de interruptor: puede controlar todos los aparatos eléctricos al mismo tiempo y la función de control permanece sin cambios cuando cambia la posición del interruptor.

4. Trabajar con aparatos eléctricos: influencia mutua.

Conexión en paralelo: 1. Características de la conexión: conexión en paralelo, cabeza y cola.

2. Rutas actuales: al menos 2.

3. Función del interruptor: Circuito principal: interruptor maestro, controla todo el circuito. Sucursal: Solo controla esta sucursal.

4. Trabajar con aparatos eléctricos: no se afectan entre sí.

En cuarto lugar, la intensidad de la corriente

1. La corriente representa la intensidad de la corriente.

2. Unidades: Amperio (A), miliamperio (mA) y microamperio (μA);

1A=1000mA, 1mA=1000μA.

3. Amperímetro: 1. Mida la corriente.

2. Dos rangos de medición: 0 - 0,6 A (escala grande 0,2 A, escala pequeña 0,02 A) 0-3 A (escala grande 1 A, escala pequeña 0,1 A).

★4. Uso: 1), el amperímetro debe conectarse en serie en el circuito bajo prueba 2) Conecte los terminales correctamente para que la corriente entre desde el terminal " " y salga desde el; "-" Terminal. 3) La corriente medida no debe exceder el rango del amperímetro; en caso de duda, intente tocar un rango amplio; 4) Nunca conecte un amperímetro directamente a un poste de servicios públicos sin utilizar aparatos eléctricos.

5. Explorar las leyes actuales de los circuitos en serie y paralelo.

La corriente en un circuito en serie es igual en todas partes.

En un circuito en paralelo, la corriente en el circuito principal es igual a la suma de las corrientes en cada rama.

Capítulo 6 Resumen del conocimiento sobre la resistencia al voltaje (ocho años de física)

1. Voltaje

Voltaje: cuando se genera una corriente en un circuito, debe haber una. ser un voltaje (el voltaje es la causa del movimiento direccional de cargas libres en un circuito para formar corriente). Una fuente de energía proporciona voltaje y el voltaje crea corriente. (Si hay corriente, debe haber voltaje, y si hay voltaje, debe haber corriente).

El símbolo de la cantidad física de voltaje: u.

Unidades: voltio (V), kilovoltio (kV), milivoltio (mV) y microvoltio (μV). 1kV = 103v; 1V = 103mv; 1mV = 103μV.

Valores de voltaje de uso común: batería seca: 1,5 V; circuito doméstico: 220 V; teléfono móvil: 3,6 V; voltaje de seguridad: no superior a 36 V.

Voltímetro: mide la tensión (al analizar un circuito, la posición del voltímetro equivale a un circuito abierto).

Rango de medición: 0-3V (batería grande: 1V, batería pequeña: 0,1V)

0-15V (rejilla grande: 5V, rejilla pequeña: 0,5V).

Uso: 1. El voltímetro debe conectarse en paralelo en el circuito 2. La corriente debe fluir desde el terminal " " y salir desde el terminal "-" 3. No exceda el valor; rango del voltímetro. (Intente tocar un rango grande, no más que un rango pequeño, y mida en un rango pequeño)

En segundo lugar, explore las reglas de voltaje de los circuitos en serie y paralelo.

Conexión de baterías en serie: El voltaje de un paquete de baterías conectado en serie es igual a la suma de los voltajes de todas las baterías.

Conexiones de baterías en paralelo: El voltaje de un paquete de baterías en paralelo es igual al voltaje de cada celda.

Tensión en un circuito en serie: En un circuito en serie, la suma de las tensiones en cada parte del circuito es igual a la tensión total.

Tensión del circuito en paralelo: En un circuito en paralelo, la tensión en ambos extremos de cada rama es igual.

Conversión de energía de la batería: la energía química se convierte en energía eléctrica. (Batería química)

Prevenga el daño de las baterías usadas al medio ambiente: 1. Utilice baterías de alta calidad 2. Recicle las baterías usadas 3. No deseche las baterías viejas a voluntad;

En tercer lugar, la resistencia

Resistencia: representa la resistencia de un conductor a la corriente. Cuanto mayor es la resistencia de un conductor a la corriente eléctrica, menor es la corriente que fluye a través del conductor.

El símbolo de la cantidad física: r.

Unidad: ohmio (ω); las unidades comúnmente utilizadas son: megaohmio (mω) y kiloohmio (kω). 1mω= 103kω; 1kω= ​​​​103ω.

Factores que determinan la resistencia: La resistencia de un conductor es una propiedad del propio conductor, y su tamaño depende del material, longitud, área de la sección transversal. y temperatura del conductor (la mayoría de los materiales A medida que aumenta la temperatura, aumenta la resistencia). La resistencia de un conductor es directamente proporcional a su longitud e inversamente proporcional a su sección transversal. La resistencia es independiente del voltaje a través de un conductor y de la corriente que fluye a través de él.

Método de variable controlada: El método de control de factores (variables) se utiliza a menudo en física para transformar problemas multifactoriales en problemas múltiples de un solo factor, estudiarlos por separado y finalmente resolverlos de manera integral. Este método se llama método de variable controlada.

4. Reóstato

Reóstato deslizante: estructura: (cable de resistencia, tubo aislante, deslizador, terminal, etc.)

Principio: cambiar la conexión del circuito La longitud del cable de resistencia cambia la resistencia, cambiando así la corriente en el circuito.

Función: Cambia la corriente y el voltaje en un circuito; protege el circuito.

Placa de identificación: Por ejemplo, un reóstato deslizante marcado "50ω2A" indica que la resistencia máxima es 50ω y la corriente máxima permitida es 2A.

Uso correcto: (1), se debe utilizar en serie en el circuito (2), el cableado debe ser "uno arriba y otro abajo" (no se pueden utilizar los dos terminales superiores; como cables al mismo tiempo, y los dos terminales inferiores se pueden usar como resistencia constante); (3) Antes de cerrar el interruptor, ajuste la resistencia a la posición máxima (la posición con la corriente más pequeña) para proteger el circuito. p>

Capítulo 7 Resumen del conocimiento de la ley de Ohm (ocho años de física)

Primero explore la relación entre el voltaje a través de la raíz de corriente en la resistencia

Método de exploración experimental: Método de variable de control

Cuando la resistencia permanece constante, la corriente en el conductor es proporcional al voltaje a través del conductor.

Cuando el voltaje permanece constante, la corriente en el conductor. es inversamente proporcional a la resistencia del conductor

2 Ley de Ohm y su aplicación

Ley de Ohm: La corriente en un conductor es directamente proporcional al voltaje a través del conductor e inversamente. proporcional a la resistencia del conductor.

Fórmula: (). La unidad es: I→An(a);

Comprensión de la fórmula: ① I, U y R en la fórmula deben estar en el mismo bucle ② Si se conocen dos de I, U y R, se puede calcular Otra cantidad; las unidades deben estar unificadas al calcular

Aplicación de la ley de Ohm

La misma resistencia tiene la misma resistencia independientemente de la corriente y el voltaje, pero cuando dos resistencias aumentan el voltaje en el terminal. , la corriente que fluye a través de él también aumenta (R=U/I)

Cuando el voltaje permanece constante, cuanto mayor es la resistencia, menor es la corriente que fluye a través de él (I=U/R). p>

Cuando la corriente es constante, cuanto mayor es la resistencia, mayor es el voltaje en la resistencia (U=IR)

La conexión en serie de resistencias tiene las siguientes características: (Consulte R1 y R2 en serie)

Corriente: I=I1=I2 (la corriente es igual en todas partes del circuito en serie)

Voltaje: U=U1 U2 (el voltaje total es igual a. la suma de todos los voltajes del circuito). p>

Resistencia: R=R1 R2 (la resistencia total es igual a la suma de todas las resistencias La resistencia de la resistencia total del circuito en serie es mayor que la resistencia de cualquier). una subresistencia.

Si las n resistencias tienen el mismo valor Las resistencias están conectadas en serie, entonces R total =nR

Acción divisoria de voltaje: =;

Las resistencias en paralelo tienen las siguientes características: (consulte R1, R2 en paralelo)

Corriente: I=I1 I2 (la corriente principal es igual a la suma de las corrientes de las ramas <). /p>

Tensión: U=U1=U2 (la tensión principal es igual a la tensión de cada rama).

Resistencia (El recíproco de la resistencia total es igual a la suma de las). recíprocos de las resistencias en paralelo). La resistencia de la resistencia total del circuito en paralelo es menor que la resistencia de cualquier sub-resistencia.

Si se conectan en paralelo n resistencias con la misma resistencia, entonces. r = R.

Efecto de derivación:

En tercer lugar, mida la resistencia de la bombilla pequeña

Principio experimental: Ley de Ohm (R=U/I). La resistencia del conductor no tiene nada que ver con el voltaje y la corriente)

Circuito experimental:

Pasos experimentales:

1. Dibujar el diagrama del circuito experimental;

2. Conecte el circuito (durante el proceso de conexión, el interruptor se desconecta; antes de cerrar el interruptor, el control deslizante del reóstato deslizante se desliza a la posición de máxima resistencia; el rango del voltímetro y amperímetro es razonablemente seleccionados).

3. A partir del voltaje nominal, reduzca gradualmente el voltaje aplicado a ambos extremos de la lámpara para obtener varios conjuntos de valores de voltaje y valores de corriente (el promedio de múltiples mediciones puede reducir el experimental). error);

4. Calcule el valor de resistencia;

5. Analice la razón por la cual el valor de resistencia se vuelve más pequeño en los datos experimentales: la resistencia del filamento se ve afectada por la temperatura. Cuanto mayor es la corriente a través del filamento, mayor es la temperatura del filamento y mayor es la resistencia.

4. Ley de Ohm y uso seguro de la electricidad

Cuanto mayor es el voltaje, más peligroso es: Según la ley de Ohm, la corriente en un conductor es proporcional al voltaje en ambos extremos del conductor; el cuerpo humano también es conductor. Cuanto mayor es el voltaje, mayor es la corriente que fluye a través de él, lo que puede ser muy peligroso hasta cierto nivel.

No toque aparatos eléctricos con las manos mojadas: Para el cuerpo humano, la resistencia es pequeña cuando está mojado, y la corriente que pasa a través del cuerpo humano será muy grande al recibir además una descarga eléctrica; , tocar aparatos eléctricos con las manos mojadas puede hacer que el agua fluya fácilmente hacia los aparatos eléctricos, lo que puede causar daños al cuerpo humano. Conéctelo a la fuente de alimentación.

Presta atención a la protección contra el rayo: El rayo es un fenómeno de descarga violenta en la atmósfera. Durante la descarga, el voltaje y la corriente son extremadamente altos, liberando enormes cantidades de calor y provocando vibraciones en el aire. La protección contra rayos requiere la instalación de pararrayos.

Circuito abierto: Un circuito roto y desconectado en algún lugar.

Cortocircuito: Fenómeno en el que dos puntos de un circuito no deben conectarse entre sí. Debido a que la resistencia del cable es muy pequeña, cuando la fuente de alimentación sufre un cortocircuito, la corriente será muy grande, lo que dañará la fuente de alimentación y el cable.

Capítulo 8 Resumen del conocimiento sobre electricidad (ocho años de física, segunda parte)

1. Energía eléctrica

La energía eléctrica es un tipo de energía. Por ejemplo: luz eléctrica: energía eléctrica → energía luminosa; rotación del motor: energía eléctrica → energía cinética; principio de funcionamiento de la olla arrocera: energía eléctrica → energía térmica.

Unidad de energía eléctrica: j, KWh. 1kWh=3.6×106J.

Si medidor: mide la energía eléctrica (potencia eléctrica) consumida por el usuario.

Varios parámetros importantes: "220V": Este contador de energía debe estar conectado a un circuito de 220V antes de poder utilizarse.

10(20)A: La corriente de calibración es de 10A. Se permite que la corriente a corto plazo sea mayor, pero no puede exceder los 20 A. (Por ejemplo, diferentes medidores de vatios-hora son diferentes)

50HZ: El medidor de energía eléctrica está conectado a un circuito de 50HZ.

600 rpm/kWh: Para los aparatos eléctricos conectados a un contador de energía, el dial del contador de energía gira 600 rpm por cada 1 kWh de energía consumida.

Trabajo eléctrico: El trabajo realizado por la corriente es igual a la energía eléctrica consumida por el aparato eléctrico.

En segundo lugar, la electricidad

Potencia eléctrica (P): Indica la velocidad del consumo de energía eléctrica, la energía eléctrica consumida por los aparatos eléctricos por unidad de tiempo.

Unidad: w, kw; 1kw=103w.

Fórmula de energía eléctrica: (la unidad es potenciaW→coque (j); T→segundo; U→voltio (v); I→ an (a).

Al calcular, la unidad a unificar ① Si W es J y T es S, la unidad de P es W ② Si W es kwh y T es H, la unidad de P es KW; Kwh es 1kw La energía eléctrica consumida por un aparato eléctrico durante 1 hora

Esta fórmula también se puede utilizar para calcular la potencia eléctrica: P=I2R, p = U2/r

. Tensión nominal (U0): El aparato eléctrico funciona con normalidad.

Potencia nominal (P0): La potencia del aparato a tensión nominal.

Tensión real (u): La. voltaje realmente aplicado al aparato

Potencia real (P): La potencia del aparato eléctrico bajo el voltaje real

El brillo de la bombilla está determinado por el voltaje real. potencia

Cuando U > U0, entonces P > P0 se enciende Muy brillante y fácil de grabar

Cuando u < U0, entonces p

Cuando U. = U0, entonces p = P0 se conecta a la luz normal.

En tercer lugar, mida la potencia eléctrica de la bombilla pequeña. principio: P=UI

Circuito experimental: (Con. Mida la resistencia)

Pasos experimentales: 1. Dibuje el diagrama del circuito experimental 2. Conecte el circuito (mida la resistencia de; la bombilla pequeña al mismo tiempo) 3. Cierre el interruptor y ajuste el reóstato deslizante para que el voltímetro lea el voltaje de la bombilla pequeña, lea la lectura del amperímetro y observe las condiciones de iluminación de la bombilla. voltaje en ambos extremos de la bombilla pequeña 1,2 veces el voltaje nominal, observe el brillo de la bombilla y mida su potencia 5. Haga que el voltaje en ambos extremos de la bombilla pequeña sea inferior al voltaje nominal (aproximadamente 0,8 veces), observe;

Nota: Durante el experimento, el voltaje de la fuente de alimentación es mayor que el voltaje nominal de la bombilla.

En cuarto lugar, la electricidad y el calor. <. /p>

Efecto térmico de la corriente eléctrica: Cuando la corriente eléctrica pasa a través de un conductor, la energía eléctrica se convierte en calor.

Ley de Joule: El calor y la corriente que se producen cuando una corriente eléctrica pasa por un conductor

son proporcionales al cuadrado de , es proporcional a la resistencia del conductor, y

el tiempo de energización es proporcional.

Nota: No pienses simplemente que cuanto mayor sea la resistencia, más calor se liberará al mismo tiempo.

Fórmula de la ley de Joule: Q=I2Rt, (la unidad es Q→j;

I→A; r→ω; t→S.)

Cuando una corriente eléctrica pasa a través de un conductor, todo el trabajo (trabajo eléctrico) se utiliza para generar calor.

La cantidad (calor eléctrico), W=Q, Q se puede calcular utilizando la fórmula de energía eléctrica.

(Por ejemplo, la resistencia de un calentador eléctrico es así.) Q = UItQ=U2t/R.

Uso de calefacción eléctrica: calefacción (olla arrocera, plancha eléctrica)

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Evitar la calefacción eléctrica: La temperatura excesiva dañará los aparatos eléctricos y provocará incendios (ventanas de refrigeración, disipadores de calor, ventiladores de refrigeración).

(Serie)

(Paralelo)

Verbo (abreviatura de verbo) Electricidad y uso seguro de la electricidad

Peligro de corriente excesiva : El fusible podría fundirse o incluso provocar un incendio.

Causas de corriente excesiva: 1. Cortocircuito 2. La potencia total del aparato eléctrico es demasiado grande.

Fusible: El fusible está hecho de una aleación de plomo-antimonio, que tiene alta resistencia y bajo punto de fusión (propiedades del material). Cuando la corriente es demasiado grande, su temperatura aumenta y se fusiona, cortando el circuito y protegiéndolo. (Función)

Interruptor de aire: cuando la corriente es demasiado grande, el electroimán en el interruptor funciona, el interruptor se abre y el circuito se corta.

Nota: 1. Alambre de cobre, alambre de hierro, etc. No se puede utilizar en lugar de un fusible. 2. Cuando se corta el dispositivo de seguridad en el circuito, no se apresure a reemplazar el fusible ni a restablecer el interruptor de aire. Primero descubra la causa de la falla y luego restablezca el suministro de energía después de rectificar la falla.

6. Conocimientos comunes sobre el consumo de electricidad en la vida diaria

La composición de los circuitos domésticos: cables vivos y neutros → medidor de vatios-hora → interruptor principal → dispositivo de seguridad (fusible o interruptor de aire) ) → enchufes, aparatos eléctricos, interruptores, etc.

Fuente de alimentación: 220V AC desde la central eléctrica, sistema de dos hilos.

Cable vivo: tiene una tensión de 220V respecto a tierra (cable neutro).

Cable neutro: Tierra para centrales eléctricas y exteriores.

Ya sea medidor: mide el consumo eléctrico del usuario; la unidad es kwh, y la diferencia entre las dos lecturas es la electricidad consumida durante este período.

Interruptor principal: Sustituir el circuito de seguridad para mantenimiento. (El interruptor de aire también puede desempeñar un papel de seguro.)

Dispositivo de seguridad: fusible (caja) → fusibles cuando la corriente es demasiado grande y el circuito se corta. Interruptor de aire → Se dispara por exceso de corriente y corta el circuito.

Enchufe de tres cables (enchufe): un cable está conectado al cable vivo (L), un cable está conectado al cable neutro (N) y un cable (E) está conectado al cable eléctrico. shell (tierra); utilizar la electricidad de forma segura.

Nota: Todos los aparatos eléctricos del circuito doméstico están conectados en paralelo (incluidos los enchufes), y los aparatos eléctricos controlados y los interruptores están conectados en serie.

Sonda eléctrica: Función → Distinguir entre cable vivo y cable neutro. Uso → Sostenga la tarjeta del bolígrafo con los dedos y toque el cable bajo prueba con la punta del bolígrafo. El cable incandescente es el cable con corriente.

Descarga eléctrica: 1. Descarga eléctrica unilínea: Una persona parada en el suelo entra en contacto con un cable con corriente. 2. Las personas están expuestas a cables neutros y con corriente al mismo tiempo.

Primeros auxilios en caso de descarga eléctrica: cortar primero el suministro eléctrico; luego rescatar a la persona que sufre la descarga eléctrica.