این درس به مفهوم ولتاژ الکتریکی، تعیین آن و واحدهای اندازه گیری اختصاص دارد. بخش دوم درس عمدتاً به نمایش دستگاه های اندازه گیری ولتاژ در یک بخش از مدار و ویژگی های آنها اختصاص دارد.

اگر یک مثال استاندارد در مورد معنای کتیبه شناخته شده در هر لوازم خانگی "220 V" ارائه دهیم، به این معنی است که 220 ژول کار روی بخشی از مدار انجام می شود تا شارژ 1 C را جابجا کند.

فرمول محاسبه ولتاژ:

کار میدانی الکتریکی در انتقال بار، J;

شارژ، Cl.

بنابراین، واحد ولتاژ را می توان به صورت زیر نشان داد:

بین فرمول های محاسبه ولتاژ و جریان رابطه وجود دارد که باید به آن توجه کنید: و. هر دو فرمول حاوی مقدار بار الکتریکی هستند که ممکن است در حل برخی مسائل مفید باشد.

برای اندازه گیری ولتاژ، دستگاهی به نام ولت متر(شکل 2).

برنج. 2. ولت متر ()

ولت مترهای مختلفی با توجه به ویژگی های کاربرد آنها وجود دارد، اما اصل عملکرد آنها بر اساس اثر الکترومغناطیسی جریان است. همه ولت مترها با یک حرف لاتین مشخص می شوند که روی صفحه ابزار اعمال می شود و در یک نمایش شماتیک از دستگاه استفاده می شود.

به عنوان مثال، در تنظیمات مدرسه، از ولت مترها استفاده می شود، که در شکل 3 نشان داده شده است. آنها برای اندازه گیری ولتاژ در مدارهای الکتریکی در حین کار آزمایشگاهی استفاده می شوند.

()	()	()

برنج. 3. ولت متر

عناصر اصلی یک ولت متر نمایشی بدنه، مقیاس، اشاره گر و پایانه ها هستند. ترمینال ها معمولاً دارای برچسب مثبت یا منفی هستند و برای وضوح در رنگ های مختلف برجسته می شوند: قرمز - مثبت، سیاه (آبی) - منهای. این کار به منظور اطمینان از اینکه پایانه های دستگاه به طور واضح به سیم های مربوطه متصل به منبع وصل شده اند انجام شد. برخلاف آمپرمتر که به صورت سری به مدار باز متصل می شود، یک ولت متر به صورت موازی به مدار متصل می شود.

البته، هر دستگاه اندازه گیری الکتریکی باید حداقل تأثیر را بر مدار مورد مطالعه داشته باشد، بنابراین ولت متر دارای چنین ویژگی های طراحی است که حداقل جریان از آن عبور می کند. این اثر با انتخاب مواد ویژه ای که به حداقل جریان شارژ از طریق دستگاه کمک می کند، تضمین می شود.

نمایش شماتیک یک ولت متر (شکل 4):

برنج. 4.

اجازه دهید برای مثال یک مدار الکتریکی بکشیم (شکل 5) که در آن یک ولت متر وصل شده است.

برنج. 5.

مدار شامل تقریباً حداقل مجموعه ای از عناصر است: یک منبع جریان، یک لامپ رشته ای، یک کلید، یک آمپر متر متصل به صورت سری، و یک ولت متر متصل به موازات لامپ.

اظهار نظر. بهتر است مونتاژ یک مدار الکتریکی را با تمام عناصر به جز ولت متر شروع کنید و در انتها وصل کنید.

انواع مختلفی از ولت متر با مقیاس های مختلف وجود دارد. بنابراین، سوال محاسبه قیمت دستگاه در این مورد بسیار مرتبط است. میکروولت متر، میلی ولت متر، به سادگی ولت متر و غیره بسیار رایج هستند.

علاوه بر این، ولت مترها به دستگاه های جریان مستقیم و جریان متناوب تقسیم می شوند. اگرچه در شبکه شهری جریان متناوب وجود دارد، اما در این مرحله از تحصیل در فیزیک با جریان مستقیمی سروکار داریم که توسط تمامی عناصر گالوانیکی تامین می شود، بنابراین به ولت مترهای مربوطه علاقه مند خواهیم شد. این واقعیت که دستگاه برای مدارهای جریان متناوب در نظر گرفته شده است، معمولاً روی صفحه به صورت یک خط موجی نشان داده می شود (شکل 6).

برنج. 6. ولت متر AC ()

اظهار نظر. اگر در مورد مقادیر ولتاژ صحبت کنیم، به عنوان مثال، ولتاژ 1 ولت مقدار کمی است. صنعت از ولتاژهای بسیار بالاتری استفاده می کند که با صدها ولت، کیلوولت و حتی مگا ولت اندازه گیری می شود. در زندگی روزمره از ولتاژ 220 ولت یا کمتر استفاده می شود.

در درس بعدی خواهیم آموخت که مقاومت الکتریکی یک هادی چقدر است.

کتابشناسی - فهرست کتب

1. Gendenshtein L. E., Kaidalov A. B., Kozhevnikov V. B. Physics 8 / Ed. Orlova V. A., Roizena I. I. - M.: Mnemosyne.
2. Peryshkin A.V. Physics 8. - M.: Bustard, 2010.
3. Fadeeva A. A., Zasov A. V., Kiselev D. F. Physics 8. - M.: آموزش و پرورش.

صفحه اضافیپیوندهای توصیه شده به منابع اینترنتی

1. فیزیک جالب ().
2. یوتیوب ().
3. یوتیوب ().

مشق شب

هنگام استفاده از مطالب این سایت - و گذاشتن بنر الزامی است!!!

درس فیزیک پایه هشتم "ولتاژ برق واحدهای ولتاژ ولت متر"

توسعه درس ارائه شده توسط:یولیا ولادیمیرونا تولستیخ، معلم فیزیک و علوم کامپیوتر، رده صلاحیت I، مدرسه متوسطه مؤسسه آموزشی شهری در روستای Kuzminskie Otverzhki، منطقه لیپتسک، ایمیل: [ایمیل محافظت شده]

هدف از درس:

1. مفهوم تنش و توضیح آن را بیان کنید. فرمول و واحد ولتاژ را معرفی کنید. دستگاه اندازه گیری ولتاژ و قوانین اتصال آن به مدار را مطالعه کنید.
2. مهارت های مونتاژ زنجیره ای را توسعه دهید. فكر كردن؛ حافظه؛ سخن، گفتار؛ علاقه به موضوع؛ توانایی به کارگیری دانش کسب شده در عمل.
3. پرورش احساس مسئولیت، جمع گرایی، نگرش وجدانی نسبت به انجام وظایف و انضباط شخصی.

پیشرفت درس طبق کتاب درسی A.V. پریشکینا.

1. بررسی تکالیف.

معلم سؤالات را می خواند:

1. قدرت فعلی با ….. نشان داده می شود.
2. قدرت فعلی اندازه گیری می شود…..
3. فرمول محاسبه قدرت جریان …..
4. دستگاه به مدار متصل است.....
5. واحد بار الکتریکی …..
6. 1 میلی آمپر چند آمپر است؟

پاسخ: یک گزینه را انتخاب کنید

1. A-I-R
2. ولت متر - ساعت - آمپرمتر
3. F = m a- I = q / t- q = I t
4. موازی-سری-اول
5. 1 ثانیه - 1 متر - 1 آویز
6. 0.001A - 10A - 100A

کارت هایی با وظایف بین دانش آموزان ضعیف توزیع می شود و بقیه در هیئت مدیره و روی سؤالات کار می کنند

2. توضیح مطالب جدید.

1. اقدامات احتیاطی ایمنی هنگام کار با تجهیزات الکتریکی.

• بچه ها یادتونه کار جریان چیه؟ کار انجام شده توسط میدان الکتریکی که جریان را ایجاد می کند، کار انجام شده توسط جریان نامیده می شود.
• کار جریان چه مقداری است؟ به چه چیزی بستگی دارد؟

به جرات می توان گفت که این بستگی به قدرت جریان دارد، یعنی به بار الکتریکی که در مدار 1 ثانیه می گذرد، و همچنین به یک مقدار جدید برای شما که ولتاژ الکتریکی نامیده می شود.

ولتاژ یک کمیت فیزیکی است که یک میدان الکتریکی را مشخص می کند و نشان می دهد که میدان الکتریکی در هنگام حرکت یک واحد بار مثبت از یک نقطه به نقطه دیگر چقدر کار می کند. با حرف U مشخص می شود. برای محاسبه ولتاژ، از فرمول استفاده می شود: U = A / q واحد ولتاژ به افتخار دانشمند ایتالیایی الساندرو ولتا، که اولین سلول گالوانیکی را ایجاد کرد، نامگذاری شده است. واحد ولتاژ ولتاژ الکتریکی در انتهای هادی است که در آن کار حرکت بار الکتریکی 1 درجه سانتیگراد در طول این هادی برابر با 1 ژول است. 1V = 1J / 1C علاوه بر ولت، از چند برابر و مضرب آن استفاده می شود: میلی ولت (mV) و کیلوولت (kV). 1 میلی ولت = 0.001 ولت 1 کیلو ولت = 1000 ولت برای اندازه گیری ولتاژ در قطب های منبع جریان یا در بخشی از مدار، از دستگاهی به نام ولت متر استفاده می شود. گیره های ولت متر به نقاطی از مدار متصل می شوند که ولتاژ بین آنها باید اندازه گیری شود. به این اتصال دستگاه موازی می گویند. مونتاژ مدار و ترسیم مدار حاوی ولت متر. توضیح می دهد که چگونه دستگاه در نمودار نشان داده شده است.

ولتاژ

حرف U

فرمول U=A/q

واحد 1 ولت

واحدهای فرعی s 1kV = 1000V

چندین واحد 1 میلی ولت = 0.001 ولت

دستگاهولت متر

اتصال به مدارموازی

نمایش انواع ولت متر با داستان و توضیح اصل عملکرد آنها.

3. تحکیم دانش کسب شده.

2 گزینه را روی تخته یادداشت کنید و دو دانش آموز را به کار مستقل دعوت کنید.

این مقادیر ولتاژ را به ولت تبدیل کنید:

گزینه 1:

گزینه دوم:

تکالیف کار با کلاس:

تمرین 1:نمودار مدار الکتریکی متشکل از باتری، زنگ الکتریکی، کلید، ولت متر و آمپرمتر را رسم کنید که به ترتیب ولتاژ روی زنگ و جریان موجود در آن را اندازه گیری می کنند. نمودار علائم پایانه های باتری، آمپرمتر و ولت متر را با رعایت قوانین اتصال آنها نشان می دهد. با فلش جهت جریان در مدار و جهت حرکت الکترون ها را در آن مشخص کنید.

وظیفه 2:در صورتی که ولتاژ دو طرف لامپ 3 ولت باشد، هنگام حرکت بار 4.5 درجه سانتیگراد از طریق مقطع رشته لامپ، میدان الکتریکی چه کاری انجام می دهد؟

(A=Uq=3 B *4.5 Cl= 13.5 J)

وظیفه 3:وقتی به همان میزان برق از یک هادی عبور می کند 100 ژول کار انجام می شود و در دیگری 250 ژول ولتاژ انجام می شود؟ چند بار؟

(وقتی همان مقدار الکتریسیته از یک هادی عبور می کند، ولتاژ در حالتی که کار انجام شده توسط جریان بیشتر باشد، بیشتر می شود. در حالت دوم، کار انجام شده توسط جریان 250J/100J=2.5 برابر بیشتر است. )

وظیفه 4:یک فرد در زندگی روزمره با چه مقادیر ولتاژ الکتریکی مواجه می شود؟ (127 ولت، 220 ولت)

4. جمع بندی درس.

نظرسنجی سوالات

• اسم کار جریان چیه؟
• چگونه ولتاژ الکتریکی در یک بخش از مدار را توضیح دهیم؟
• فرمول محاسبه ولتاژ
• چند برابر و مضرب واحدهای ولتاژ.
• هدف ولت متر و قوانین اتصال آن به مدار

آفرین بچه ها! نمرات درسی

5. تکالیف. §39-41 پیش 16 ( A.V. پریشکین)

ولتاژ الکتریکی به کار انجام شده توسط یک میدان الکتریکی برای جابجایی بار 1 C (کولن) از یک نقطه رسانا به نقطه دیگر اشاره دارد.

تنش چگونه به وجود می آید؟

همه مواد از اتم‌ها تشکیل شده‌اند که هسته‌ای با بار مثبت هستند که الکترون‌های منفی کوچک‌تر با سرعت بالا دور آن می‌چرخند. به طور کلی، اتم ها خنثی هستند زیرا تعداد الکترون ها با تعداد پروتون های هسته مطابقت دارد.

با این حال، اگر تعداد معینی از الکترون ها از اتم ها گرفته شود، آنها تمایل به جذب همان تعداد دارند و یک میدان مثبت در اطراف خود تشکیل می دهند. اگر الکترون ها را اضافه کنید، مقدار زیادی از آنها ظاهر می شود و یک میدان منفی ظاهر می شود. پتانسیل ها شکل می گیرند - مثبت و منفی.

هنگامی که آنها با هم تعامل دارند، جاذبه متقابل ایجاد می شود.

هرچه این اختلاف - اختلاف پتانسیل - بیشتر باشد، الکترون های ماده با محتوای اضافی خود قوی تر به ماده با کمبود آنها کشیده می شوند. هر چه میدان الکتریکی و ولتاژ آن قوی تر باشد.

اگر پتانسیل ها را با بارهای مختلف رساناها وصل کنید، الکتریکی ایجاد می شود - یک حرکت هدایت شده حامل های بار، که به دنبال از بین بردن تفاوت پتانسیل ها است. برای حرکت دادن بارها در امتداد یک هادی، نیروهای میدان الکتریکی کاری انجام می دهند که با مفهوم ولتاژ الکتریکی مشخص می شود.

با چه چیزی اندازه گیری می شود؟

دما؛

انواع ولتاژ

فشار ثابت

ولتاژ در شبکه الکتریکی زمانی ثابت است که همیشه یک پتانسیل مثبت و در طرف دیگر پتانسیل منفی وجود داشته باشد. الکتریک در این حالت یک جهت دارد و ثابت است.

ولتاژ در مدار جریان مستقیم به عنوان اختلاف پتانسیل در انتهای آن تعریف می شود.

هنگام اتصال بار به مدار DC، مهم است که مخاطبین را مخلوط نکنید، در غیر این صورت ممکن است دستگاه از کار بیفتد. یک مثال کلاسیک از منبع ولتاژ ثابت باتری ها هستند. شبکه ها زمانی استفاده می شوند که نیازی به انتقال انرژی در فواصل طولانی نباشد: در همه انواع حمل و نقل - از موتور سیکلت تا فضاپیما، در تجهیزات نظامی، برق و مخابرات، برای تامین برق اضطراری، در صنعت (الکترولیز، ذوب در کوره های قوس الکتریکی). ، و غیره.) .

ولتاژ AC

اگر به صورت دوره ای قطبیت پتانسیل ها را تغییر دهید، یا آنها را در فضا جابجا کنید، آنگاه الکتریکی در جهت مخالف حرکت می کند. تعداد چنین تغییراتی در جهت در یک زمان معین با مشخصه ای به نام فرکانس نشان داده می شود. به عنوان مثال استاندارد 50 به این معنی است که قطبیت ولتاژ در شبکه 50 بار در ثانیه تغییر می کند.

ولتاژ در شبکه های الکتریکی AC تابع زمان است.

قانون نوسانات سینوسی بیشتر مورد استفاده قرار می گیرد.

این به دلیل اتفاقاتی است که در سیم پیچ موتورهای ناهمزمان به دلیل چرخش یک آهنربای الکتریکی به دور آن رخ می دهد. اگر چرخش را به موقع گسترش دهید، یک سینوسی به دست می آید.

از چهار سیم - سه فاز و یک خنثی تشکیل شده است. ولتاژ بین سیم نول و فاز 220 ولت است و فاز نامیده می شود. بین ولتاژهای فاز نیز وجود دارد که خطی نامیده می شود و برابر با 380 ولت (تفاوت پتانسیل بین دو سیم فاز). بسته به نوع اتصال در یک شبکه سه فاز، می توانید ولتاژ فاز یا ولتاژ خطی را دریافت کنید.

توجه! مدیریت سایت مسئولیتی در قبال محتوای پیشرفت های روش شناختی و همچنین برای انطباق توسعه با استاندارد آموزشی ایالتی فدرال ندارد.

این درس آزاد در 21 ژانویه 2016 در مدرسه متوسطه شماره 21 مؤسسه آموزشی بودجه شهری در نیژنکامسک، ناحیه نیژنکامسک جمهوری تاتارستان به عنوان بخشی از مسابقه مهارت های حرفه ای شهرداری "معلم سال - 2016" فیلمبرداری شد.

در کلاس در زمان فیلمبرداری، 20 دانش آموز کلاس هشتم مدرسه متوسطه شماره 21 MBOU، 16 عضو هیئت داوران - روش شناسان اداره آموزش نیژنکامسک، و همچنین معلمان و شرکت کنندگان، یک گروه فیلمبرداری از اپراتورها، حضور داشتند.

دانش‌آموزانی که با آنها کار می‌کردم برایم ناآشنا بودند، بنابراین هنگام ساختن درس، تا آنجا که ممکن بود موقعیت‌های مختلف را در نظر گرفتم و در نظر گرفتم.

این ویدیو حاوی مطالبی است که من تجربه خود را از استفاده و آزمایش موضوع روش شناختی خود "کاربرد فناوری های اطلاعات و ارتباطات در فعالیت های آموزشی" به اشتراک می گذارم. برای جذب و غافلگیر کردن کودکان مدرن که از بدو تولد به ابزارها عادت کرده اند، کار زیادی می طلبد. به خصوص اگر از زمان افتتاح مدرسه کلاس فیزیک به روز نشده باشد. هیچ تخته سفید تعاملی در دفتر وجود ندارد، با وجود این، با کمک یک لپ‌تاپ و یک پروژکتور بر این "موانع" غلبه می‌کنم و راه‌حلی برای آموزش آسان‌تر و جالب‌تر درس پیدا می‌کنم.

طرح(روی میز)

1. تعریف
2. تعیین
3. واحدها
4. فرمول محاسبه
5. چه وسیله ای برای اندازه گیری استفاده می شود
6. تعیین روی نمودار
7. قوانین اتصال در مدار

پیام کوتاه

ولتا الساندرو -طبیعت شناس، فیزیکدان، شیمیدان و فیزیولوژیست ایتالیایی. مهمترین سهم او در علم اختراع منبع جریان مستقیم بود که نقش تعیین کننده ای در مطالعات بیشتر پدیده های الکتریکی و مغناطیسی داشت.

کارت انفرادی برای دانش آموزان قوی

1. ولتاژ قسمتی از مدار را تعیین کنید اگر وقتی بار 15 درجه سانتیگراد با جریان از آن عبور می کند، 6 کیلوژول کار انجام می شود؟
2. هنگام انتقال 60 درجه سانتیگراد برق از یک نقطه از یک مدار الکتریکی به نقطه دیگر، 900 ژول کار در 12 دقیقه انجام می شود.

آیا تا به حال سعی کرده اید بادکنک های زمان دار را باد کنید؟ یکی به سرعت باد می شود، در حالی که دیگری در همان زمان بسیار کمتر باد می کند. بدون شک اولی بیشتر از دومی کار می کند.

در مورد منابع ولتاژ نیز همین اتفاق می افتد. برای اطمینان از حرکت ذرات در یک هادی، باید کار انجام شود. و این کار توسط منبع انجام می شود. عملکرد منبع با ولتاژ مشخص می شود. هرچه بزرگتر باشد، منبع کار بیشتری انجام دهد، لامپ در مدار روشن‌تر می‌سوزد (در شرایط مشابه دیگر).

ولتاژ برابر است با نسبت کار میدان الکتریکی برای حرکت بار
به مقدار بار جابجا شده در یک بخش از مدار.

U = A q، که \(U\) ولتاژ است، \(A\) کار میدان الکتریکی است، \(q\) بار است.

توجه کن!

واحد ولتاژ SI [\(U\)] = \(1\) B (ولت) است.

\(1\) ولت برابر است با ولتاژ الکتریکی در بخشی از مدار که در آن، زمانی که شارژی برابر با \(1\) C جریان دارد، کار برابر با \(1\) J انجام می شود: \(1\) V \(= 1\) J /1 Cl.

همه کتیبه "\(220\) V" را روی لوازم خانگی دیده اند. به این معنی که در قسمتی از مدار، کار \(220\) J برای جابجایی شارژ \(1\) C انجام می شود.

علاوه بر ولت، از چند برابر و چند برابر آن استفاده می شود - میلی ولت و کیلو ولت.

\(1\) mV \(= 0.001\) V، \(1\) kV \(= 1000\) V یا \(1\) V \(= 1000\) mV، \(1\) V \( = 0.001\) کیلوولت.

برای اندازه گیری ولتاژ از وسیله ای به نام ولت متر استفاده کنید.

تمام ولت مترها با حرف لاتین \(V\) مشخص می شوند که روی صفحه ابزار اعمال می شود و در نمایش شماتیک دستگاه استفاده می شود.

در تنظیمات مدرسه از ولت مترهای نشان داده شده در شکل استفاده می شود:

عناصر اصلی یک ولت متر بدنه، مقیاس، اشاره گر و پایانه ها هستند. ترمینال ها معمولاً دارای برچسب مثبت یا منفی هستند و برای وضوح در رنگ های مختلف برجسته می شوند: قرمز - مثبت، سیاه (آبی) - منهای. این کار به منظور اتصال آگاهانه ترمینال های دستگاه به سیم های مربوطه متصل به منبع انجام شد.

توجه کن!

برخلاف آمپرمتر که به صورت سری به مدار باز متصل می شود، یک ولت متر به صورت موازی به مدار متصل می شود.

هنگام اتصال ولت متر به مدار DC، قطبیت باید رعایت شود.

بهتر است مونتاژ یک مدار الکتریکی را با تمام عناصر به جز ولت متر شروع کنید و در انتهای آن وصل کنید.

ولت مترها به دو دسته تقسیم می شوند دستگاه های DCو جریان متناوب.

اگر دستگاه برای مدارهای جریان متناوب در نظر گرفته شده است، مرسوم است که یک خط موجی روی صفحه نمایش داده شود. اگر دستگاه برای مدارهای DC طراحی شده باشد، خط مستقیم خواهد بود.

می توانید به پایانه های دستگاه توجه کنید. اگر قطبیت نشان داده شده است ("\(+\)" و "\(-\)")، این دستگاهی برای اندازه گیری ولتاژ DC است.

گاهی اوقات از حروف \(AC/DC\) استفاده می شود. ترجمه شده از انگلیسی، \(AC\) (جریان متناوب) جریان متناوب و \(DC\) (جریان مستقیم) جریان مستقیم است.
یک ولت متر برای اندازه گیری جریان AC به مدار AC متصل می شود. قطبیت ندارد.

توجه کن!

همچنین می توانید از مولتی متر برای اندازه گیری ولتاژ استفاده کنید.

لطفا به یاد داشته باشید که ولتاژ بالا خطرناک است.

برای فردی که خود را در کنار کابل فشار قوی در معرض سقوط قرار می دهد چه اتفاقی می افتد؟

از آنجایی که زمین یک رسانای جریان الکتریکی است، ولتاژهای پله ای خطرناک می تواند در اطراف کابلی که در معرض سقوط قرار دارد و دارای انرژی است، ایجاد شود.