Электр тогының энергиясы мен қуаты

Сабақтың тақырыбы: Электр тогының энергиясы мен қуаты.
Топтар
Эгд 9-201

Сабақ өтетін күн
13.04.2021

САБАҚ БАРЫСЫ
І Ұйымдастыру бөлімі:
А) <<Топтық>> ашылған чатқа кіру;
Б) Чатқа оқытушы өзінің пәнін кесте бойынша жариялау;
В) Оқушылардың чатқа қосылғанын тексеру, қадағалау;
Г) Өтетін сабақтың тақырыбын чатқа жазу;
ІІ Үй тапсырмасын тексеру
А) Өткен тақырып бойынша үй тапсырмасын сұрау;
Б) Орындалған үй тапсырмаларын чат арқылы электронды қабылдау
В) Студенттерге үй тапсырмасынан сұрақтар қою;
Электр тізбегі қабылдағыштарының қандай жалғануы параллель болады?
Тізбекті жалғанған қабылдағыштардың кернеулер сомасы нешеге тең?
Резисторлардың қандай жалғануы аралас болады?
Г) Студенттерден ауызша түрде қабылдау;
ІІІ Жаңа оқу материалын баяндау (Электронды түрде: мәтін, сурет, видео)
Дененің жұмыс жасау қабілеті осы дененің энергиясы деп аталады. Энергия жоғалмайды, ол бір түрінен басқа түріне айналады.
Электрлік энергия механикалық, жылулық, химиялық және т.б. түрлеріне айналуы мүмкін. Дене өзінің қозғалысы барысында қаншалықты көп жұмыс жасаса, соғұрлым дененің энергиясы көп болмақ.
Тұйық тізбегіндегі зарядтардың ауысуы үшін электрлік энергиясының көзі белгілі энергиясын жойып, жұмыс жасайды, Дж:

мұнда Е - электр энергиясы көзінің ЭҚК, В; q - электр саны, Кл.
Алайда, энергия көзі өндірген жұмыстардың барлығы дерлік емес энергия қабылдағышына беріледі, себебі, оның бір бөлігі көздің және сымдардың ішкі кедергісін еңсеруге жұмсалады. Сонымен, электрлік энергиясының көзі пайдалы жұмыс жасайды: A=Uq, мұнда U - қабылдағыштың қысқыштарындағы кернеу, В.
Ток өзгеріссіз болғанда электр саны тізбектегі ток күші және өту уақытының көбейтіндісіне тең.

Олай болса, жұмыстың формуласы келесідей болады: A=UIt.
Электр тогының жұмысы кернеудің, тізбектегі ток күшінің және оның өту уақытының көбейтіндісіне тең.
Ом заңына сәйкес U=IR, сондықтан жұмыстың формуласын келесідей жазуға болады, яғни:

Алайда, келтірілген формулалардың бірде біреуі осы жұмысы алынған электрлік энергиясының генераторының мөлшерлерін анықтамайды, себебі, үлкен және шағын генераторлары бірдей жұмысты жасай алады, бірақ әртүрлі уақыт аралықтарында. Сондықтан, генератордың мөлшерлері орындалған жұмыспен емес, оның қуатымен анықталады. Бұл кез келген электр техникалық аппаратына және кез келген машинасына қатысты (электр қозғалтқыштары, электр шамдары, қыздыру құралдары және т.б.).
Қуат дегеніміз 1 с орындалатын (тұтынылатын) жұмыс. Қуатты келесідей формуласымен өрнектеуге болады:

Қуаттың өлшем бірлігі ватт (Вт): 1 Вт = 1 000 мВт = 1 000 000 мкВт.
Үлкен қуаттарды өлшеу үшін мега- және киловаттарды қолданады.1 МВт = 1000 кВт = 1 000 000 Вт.
Ватт-секунд (джоуль) шағын бірлік болғандықтан жұмыс едәуір ірі бірлікте өрнектеледі: ватт-сағат (Вт.сағ), киловатт-сағат (кВт.сағ). Аталмыш бірліктердің және джоульдің ара-қатынасы келесідей:1 Вт.сағ = 3600 Дж; 1 кВт.сағ = 3600000Дж.
Генератордың қысқыштарындағы кернеу U болғандағы сыртқы тізбектің қуаты:P=UI
Электр тогының қуатын өлшеу үшін ваттметр құралы қолданылады.
Энергия көзі қабылдағышқа ең көп қуатын беретін сыртқы тізбектің R кедергісі көздің ішкі кедергісіне тең: R=Ri.
Алайда, генератордың ішкі кедергісі сыртқы тізбектің кедергісіне тең болған жағдайда генератордың пайдалы қуаты жеткіліксіз және мұндай жағдайдағы оның жұмысы үнемсіз, себебі генератор дамытатын бүкіл қуаттың жартысы оның ішкі кедергісін еңсеруге жұмсалады.
2.4.-мысал. Энергия көзі ЭҚК қоса Е= 120В және ішкі кедергісімен R1=10Ом кедергісі тізбекті түрде келесідей мәндерін қабылдайтын: R=50,20,10, 5Ом жүктемесінде тұйықталады.
Жүктеменің әртүрлі кедергілерінде энергия көзі сыртқы тізбекке берілетін қуатты анықтау.
Шешімі: Тұйық тізбегіндегі токтың күші:

Сыртқы тізбектегі қуат: R=50 Ом болғанда: P = I2R = 120/50+10=2A; P=4 x 50 = 200Вт
R=20 Ом болғанда: I2= 120/20+10=4A; P=16 x 20 = 320Вт R=10 Ом болғанда: I3= 120/10+10=6A; P=36 x 10 = 360Вт R=5 Ом болғанда: I4= 120/5+10=8A; P=64 x 5 = 320Вт
Келтірілген есептен көрініп тұрғандай, энергия көзінің ішкі кедергісіне тең жүктеме кедергісінде сыртқы тізбектегі ең көп қуаты 360Вт болады.
IV. Бағалау
А) Студенттерге жаңа тақырып бойынша сұрақтар қою;
Б) Студенттерден ауызша түрде қабылдау;
Сұрақтар мен тапсырмалар
Электр тогының жұмысы туралы қандай әрекеттерінен білуге болады?
Электр тогының жұмысы қандай өлшем бірліктерінде өлшенеді?
Электр қуаты дегеніміз не және ол қандай бірлік өлшемдерімен өлшенеді?
Электр энергиясының қандай жағдайларында қабылдағышқа ең көп қуат береді?
В) Студенттердің тапсырма жауаптары бойынша баға қою.
V. Үй тапсырмасын беру
Үй тапсырмасы
Жаңа сабақты оқып, пысықтау.
Сұрақтар мен тапсырмаларға жазбаша және электронды түрде жауап беру.