8 клас

Послідовне з’єднання провідників

Що потрібно знати:

1. Як обчислити силу струму в електричному колі за послідовного з’єднання його елементів?

2. Як обчислити повну напругу в електричному колі, якщо є виміряні значення напруг кожної з його ділянок, що з’єднані послідовно?
3. Як обчислити загальний опір кола, яке складається з послідовно з’єднаних провідників? 

Що потрібно вміти:

Розв'язувати  задачі на використання закономірностей електричного кола.

 Домашнє завдання. 

 Опрацювати матеріал конспекту уроку та матеріал § 31 та виконати  вправу 31, задачі 1-3 ( термін виконання -04.04.2020). Для перевірки знань з попередньої теми виконуєте тест "Електричний струм" .

КОНСПЕКТ УРОКУ

Уявіть портативну колонку без кнопки «Ввімкнути/вимкнути», тобто таку, яку можна, наприклад, вимкнути, тільки витягнувши з її корпусу акумулятор. Це дуже незручно, правда? Але відсутність вимикача — це тільки незручності в користуванні, а от неправильне під­ключення вимикача до електричного кола може призвести до серйозних наслідків (колонка може вийти з ладу). Про те, як потрібно підключати вимикачі до пристроїв та приладів і які особливості має таке з'єднання, ви дізнаєтеся сьогодні на уроці.

Але спочатку я пропоную вам перевірити рівень засвоєння матеріалу попередніх уроків, виконавши тест "Електричний струм" ( посилання тут, результати автоматично перевіряються та зберігаються на гугл -диску). Будьте уважні! Зараховую перший результат!!!

Проблемне питання

Ми вже знаємо два способи з'єднання елементів в електричному колі:

послідовне і  паралельне.       

У чому різниця?

З послідовним з’єднанням ви вже зустрічалися, а тепер розглянемо його детальніше.

Як тільки на вулиці  починає смеркати відразу в  кожній оселі загорається  світло. Вуличне освітлення вмикається автоматично і дає можливість усім пішоходам безпечно пересуватися. Ранок кожного з нас починається з вмикання багатьох електроприладів (фен, тостер, мікхвильова піч, електрочайник, телевізор, радіо), які роблять наше життя більш комфортним. 

Як же вмикаються  електроприлади в електромережу, і чому можна увімкнути одразу кілька лампочок чи приладів. Справа у тому, що електричні кола, що застосовуються на практиці складаються з багатьох елементів, які можуть з’єднуватись в електричному колі по-різному. Розглянемо найпростіший вид з’єднання – послідовне. Прикладом такого з’єднання є ялинкова гірлянда.

Отже, сьогоднішнім нашим завданням буде з’ясувати основні закономірності послідовного з’єднання провідників.

1. Послідовне з’єднання провідників

При послідовному з’єднанні споживачів (провідників) їх з’єднують по черзі один за одним без розгалужень проводів між ними.

Зверніть увагу: якщо один із послідовно з’єднаних провідників вийде з ладу, то решта теж не працюватимуть, бо коло буде розімкненим.

 2. Формула для розрахунку опору

Для обчислення загального опору R ділянки кола, яка складається з двох послідовно з’єднаних провідників опорами R₁ і R₂, скористаємося співвідношенням:

U=U1+U2.

Застосувавши закон Ома, можемо переписати це співвідношення так:

IR=I1R1+I2R2.

В разі послідовного з’єднання:  I1=I2 =I.

Одержимо: IR=I1R1+I2R2  ⇒ IR=I (R1+R2)  ⇒ R=R1+R2  .

Якщо ділянка кола складається з кількох послідовно з’єднаних провідників, загальний опір ділянки дорівнює сумі опорів окремих провідників:R=R1+R2.

3. n послідовно з’єднаних провідників

Отримані співвідношення для сили струму, напруги та опору справджуються для будь-якої кількості послідовно з’єднаних провідників:

 I = I1 = I2 =... = In,

U=U1+U2+...+ Un,

R=R1+R2 +... +Rn ,

 де n – кількість провідників.

ПРИКЛАДИ РОЗВ'ЯЗУВАННЯ ЗАДАЧ 

1. Резистори, опори яких 2 і 3 Ом, з’єднані послідовно й підключені до джерела постійної напруги 15 В. Яким є опір цієї ділянки кола? Знайдіть силу струму в колі та напругу на кожному резисторі.

2. Опір лампи N₂ дорівнює 100 Ом. Знайдіть опір лампи N₁. Чому дорівнює сила струму в колі та загальний опір двох ламп.