Curentul electric *1* Producerea Curentului electric

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. *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. *3* Elementele circuitului electric sunt: Generatorul, cu rolul de a produce si mentine tensiunea electrica în circuitul electric. Generatorul de curent continuuare simbolul sau ,sau: + + + G Generatorul de curent alternativ are simbolul • Conductoare(fire) de legatura • Consumatoare(exemple:Bec cu simbolul G ~ X rezistori cu simbolul motoare cu simbolul ìntrerupător M Schema electrică: • întrerupător închis cu simbolul X + • întrerupător deschis cu simbolul M • Curentul electric circulă doar dacă circuitul este închis

4. Curentul electric fiind o mişcare a sarcinilor electrice(electroni), rezultă căIntensitatea curentului electricarată câtăsarcină electrică(q ) trece printr-un conductor într-o secundă : *4* Intensitatea curentului electric Cea mai micăsarcină electrică este cea a electronului: • Curentul electric circulăprintr-un conductor atâta timp cât la capetele conductorului este o diferenţă de potenţial electric(adică o tensiune electrică). • Această tensiune este produsă de generatoare. Sarcina electrică a unui corp este un multiplu întreg al sarcinii electronului: 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: • 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 )

5. Schema electrica: Intensitatea curentului electric se măsoară cu ampermetrul montat în serie! A X + ampermetru ampermetru + întrerupator Intr-un circuit serie,intensitatea curentului electric este aceiaşi în orice punct al circuitului Borne calibru Atenţie !! : 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

6. Măsurarea cu ampermetrul Dacă dorim sa măsurăm intensitatea printr-un reşou, I=4A alegem calibrul 5A.Dacă alegem 1A , se arde ampermetrulDacă 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: A M Intensitatea se poate măsuraşi 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

7. Trecerea curentului electricprintr-un conductor produceefect termic(Joule) şi efect magnetic • 1.efect termicconstă 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 şise încălzeşte la fel • Cu cât intensitatea curentului electricprintr-un conductor este mai mare, cu atât mai intense sunt efectele termice şi magnetice produse

8. 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

9. Orice aparat electric are o anumităintensitate 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 formula Obţinem sarcina: 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 Obţinem lucrul mecanic al forţelor electrice, care este egal cu energia electrică: Din formula Intensitatea se află cu formula

10. 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 ?

11. 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? • 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! 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

12. 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

13. 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 A 3 16.Care dintreampermetrele 1,2,3 este montat greşit ? A)1, B)2, C)3, D)1 şi 3. Explică de ce II. indicaţi sensul curentului electric în această schema electrică 2 A X 1 + A 17. I. Dacăampermetrul 2 indică 0,2A atunci ampermetrul 1 indică o intensitate:A)mai mare ,B)mai mică ,C)egală.De ce? II. Câtesteintensitatea 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

14. 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 : laurentziu_roshu@yahoo.com Prin observaţiile dvs. puteţi contribui la perfecţionarea acestui set de lecţii . Vă mulţumesc