А.2. Урок-презентация на тему: "Переменный электрический ток с использованием цифровых образовательных ресурсов.

Слайд 1

Переменный электрический ток Автор презентации: преподаватель физики Магомедов Абдул Маграмович Депобразования и науки Югры бюджетное учреждение профессионального образования Ханты-Мансийского автономного округа – Югры «Мегионский политехнический колледж» (БУ «Мегионский политехнический колледж»)

Слайд 2

Сегодня на уроке: Переменный электрический ток . Резистор в цепи переменного тока. Действующие значения напряжения и силы тока. Мощность в цепи переменного тока.

Слайд 3

Как наша прожила б планета, Как люди жили бы на ней Без теплоты, магнита, света И электрических лучей? Адам Мицкевич

Слайд 4

Картофелечистка Протирочная машина Электромясорубка Тестомесильная машина Хлеборезка

Слайд 5

Электрический ток величина и направление которого меняются с течением времени называется переменным. Переменный электрический ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания.

Слайд 7

Переменный ток может возникать при наличии в цепи переменной ЭДС. Получение переменной ЭДС в цепи основано на явлении электромагнитной индукции. Для этого токопроводящую рамку равномерно с угловой скоростью ω вращают в однородном магнитном поле. При этом значение угла α между нормалью к рамке и вектором магнитной индукции будет определяться выражением: Получение переменной эдс Следовательно, величина магнитного потока, пронизывающего рамку, будет изменяться со временем по гармоническому закону:

Слайд 8

Согласно закону Фарадея, при изменении потока магнитной индукции, пронизывающего контур, в контуре возникает ЭДС индукции. Используя понятие производной, уточняем формулу для закона электромагнитной индукции При изменении магнитного потока, пронизывающего контур, ЭДС индукции также изменяется со временем по закону синуса (или косинуса). максимальное значение или амплитуда ЭДС. Если рамка содержит N витков, то амплитуда возрастает в N раз. Подключив источник переменной ЭДС к концам проводника, мы создадим на них переменное напряжение:

Слайд 9

Общие соотношения между напряжением и силой тока Как и в случае постоянного тока, сила переменного тока определяется напряжением на концах проводника. Можно считать, что в данный момент времени сила тока во всех сечениях проводника имеет одно и то же значение. Но фаза колебаний силы тока может не совпадать с фазой колебаний напряжения. В таких случаях принято говорить, что существует сдвиг фаз между колебаниями тока и напряжения. В общем случае мгновенное значение напряжения и силы тока можно определить: или φ – сдвиг фаз между колебаниями тока и напряжения I m – амплитуда тока, А.

Слайд 10

Резистор в цепи переменного тока Рассмотрим цепь, содержащую нагрузку электрическое сопротивление которой велико. Это сопротивление мы теперь будем называть активным, так как при наличии такого сопротивления электрическая цепь поглощает поступающую к ней от источника тока энергию, которая превращается во внутреннюю энергию проводника. В такой цепи: Электрические устройства, преобразующие электрическую энергию во внутреннюю, называются активными сопротивлениями

Слайд 11

Поскольку мгновенное значение силы тока прямо пропорционально мгновенному значению напряжения, то его можно рассчитать по закону Ома для участка цепи: В цепи с активным сопротивлением сдвиг фаз между колебаниями силы тока и напряжения равен нулю, т.е. колебания силы тока совпадают по фазе с колебаниями напряжения.

Слайд 12

Действующие значения напряжения и силы тока Когда говорят, что напряжение в городской электрической сети составляет 220 В, то речь идёт не о мгновенном значении напряжения и не его амплитудном значении, а о так называемом действующем значении . Когда на электроприборах указывают силу тока, на которую они рассчитаны, то также имеют в виду действующее значение силы тока . ФИЗИЧЕСКИЙ СМЫСЛ Действующее значение силы переменного тока равно силе постоянного тока, выделяющего в проводнике то же количество теплоты, что и переменный ток за то же время. Действующее значение напряжения:

Слайд 13

Мощность в цепи переменного тока Действующие значения напряжения и силы тока фиксируются электроизмерительными приборами и позволяют непосредственно вычислять мощность переменного тока в цепи. Мощность в цепи переменного тока определяется теми же соотношениями, что и мощность постоянного тока, в которые вместо силы постоянного тока и постоянного напряжения подставляют соответствующие действующие значения: Когда между напряжением и силой тока существует сдвиг фаз, мощность определяется по формуле:

Слайд 14

ВЫВОДЫ На этом уроке вы узнали, что: переменный электрический ток представляет собой вынужденные электромагнитные колебания, в которых сила тока в цепи изменяется со временем по гармоническому закону; получение переменной ЭДС в цепи основано на явлении электромагнитной индукции; на активном сопротивлении разность фаз колебаний силы тока и напряжения равна нулю; действующие значения переменного тока и напряжения равны значениям постоянного тока и напряжения, при которых в цепи с тем же активным сопротивлением выделялась бы та же энергия; мощность в цепи переменного тока определяется теми же соотношениями, что и мощность постоянного тока, в которые вместо силы постоянного тока и постоянного напряжения подставляют соответствующие действующие значения.

Слайд 15

Ответы теста № вопроса Вариант 1 Вариант 2 1 А В 2 А Б 3 В А 4 В А 5 В А

Слайд 16

РЕШЕНИЕ ЗАДАЧ Рамка, имеющая 100 витков, вращается с частотой 15 Гц в однородном магнитном поле индукцией 0,2 Тл. Чему равна площадь рамки, если ампли-тудное значение возникающей в ней ЭДС 45 В?

Слайд 17

ДАНО: N=100 шт ν =15 Гц В=0,2 Тл ε m =45 В S - ? РЕШЕНИЕ: e = ε m sin ω t ε m = BS ω ω = 2 π /T= 2 π ν ε m = BS 2 π ν ( 1 виток ) ε mn = BSN 2 π ν S = ε mn /(BN 2 π ν ) ВЫЧИСЛЕНИЕ: РАЗМЕРНОСТЬ: ОТВЕТ: S = 0,024 м 2

Слайд 18

ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ Учебник: § 31, 32; Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев «ФИЗИКА – 11». Стр. 102 упражнение 4 задача №5. Подготовить реферат на тему: 1. «Новые современные типы генераторов» 2. «Оборудование предприятий общественного питания в которых электрическая энергия превращается в другие виды энергии».

Слайд 1

Электричество и магнетизм 1 Электрические и магнитные явления связаны с особой формой существования материи — электрическими и магнитными полями и их взаимодействием. Эти поля в общем случае настолько взаимозависимы, что принято говорить о едином электромагнитном поле. Медико-биологические приложения: 1. Понимание электрических процессов, происходящих в организме , а также электрических и магнитных характеристик биологических сред. - физические основы электрокардиографии, магнитобиологии и реографии, электропроводимость биологических тканей и жидкостей и др. 2. Понимание механизма воздействия электромагнитных полей на организм . 3. Приборное, аппаратурное .

Слайд 2

2 Электрический заряд Электрический заряд – это физическая величина, определяющая свойство частиц или тел вступать в электромагнитные силовые взаимодействия. Виды зарядов + Положительные + (напр. протоны) - Отрицательные - (напр. электроны) В отрицательно заряженном теле избыток электронов В положительно заряженном теле недостаток электронов

Слайд 3

3 Электрический заряд Элементарный заряд (заряд электрона): е = 1,67·10 -19 Кл Заряд тела q образуется совокупностью элементарных зарядов, он является целым кратным заряду электрона е : q = ± Ne (N – целое число) Закон сохранения заряда: Суммарный заряд электрически изолированной системы остается постоянной q 1 + q 2 + q 3 + … + q n = const

Слайд 4

4 Взаимодействие зарядов. Опыт Кулона

Слайд 5

5 Закон Кулона Сила взаимодействия двух точечных зарядов пропорциональна величине каждого из зарядов и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними. Направление силы совпадает с проходящей через заряды прямой. F – сила взаимодействия зарядов; k — коэффициент пропорциональности; q 1 и q 2 — величины взаимодействующих зарядов; r — расстояние между ними. ε – диэлектрическая проницаемость среды

Слайд 6

6 Закон Кулона. Коэффициент k Коэффициент k зависит от выбора системы единиц измерения. ε 0 - электрическая постоянная (диэлектрическая проницаемость вакуума). В системе единиц СИ:

Слайд 7

7 Электрическое поле

Слайд 8

8 Принцип суперпозиции электрических полей Напряженность поля системы зарядов равна векторной сумме напряженностей полей, которые создавал бы каждый из зарядов системы в отдельности.

Слайд 9

9 Силовые линии Силовая линия есть математическая линия, направление касательной к которой в каждой точке, через которую она проходит, совпадает с направлением вектора в той же точке. Примеры: Электрическое поле двух пластин (а); электрическое поле Земли вблизи стоящего человека (б). Электрические поля точечных зарядов

Слайд 10

10 Потенциал Потенциал φ численно равен работе А , которую совершают силы поля над единичным положительным зарядом при удалении его из данной точки на бесконечность. Энергетическая характеристика электрического поля – Потенциал φ . Потенциал φ – физическая величина, равная отношению потенциальной энергии W p электрического заряда в электрическом поле к заряду q:

Слайд 11

11 Разность потенциалов Разность потенциалов Δ φ численно равна работе А , которую совершают силы поля над единичным положительным зарядом при перемещении его из одной точки в другую: где φ 1 и φ 2 - потенциалы начальной (1) и конечной (2) точек соответственно; Δφ — разность потенциалов . В однородном поле: d — расстояние между точками с потенциалами φ 1 и φ 2 . Работа сил электрического поля не зависит от пути!

Слайд 12

12 Эквипотенциальная поверхность Эквипотенциальная поверхность - поверхность, все точки которой имеют одинаковый потенциал. Силовые линии перпендикулярны эквипотенциальным поверхностям. Эквипотенциальные поверхности и силовые линии точечных зарядов

Слайд 13

13 Мембранные потенциалы клетки На мембране, разделяющей цитоплазму и межклеточную жидкость, существует разность электрических потенциалов, которую называют мембранным потенциалом . Мембранный потенциал покоящейся живой клетки называется потенциалом покоя клетки . Потенциал внутри клетки относительно межклеточной жидкости составляет в покое от -60 мВ до -100 мВ, в зависимости от вида клетки. В процессе деятельности клетки мембранный потенциал может изменяться, эти изменения в нервных и рецепторных клетках связаны с переработкой и передачей информации, а в мышечных волокнах – с их сокращением.

Слайд 14

14 Мембранные потенциалы клетки Наиболее важными ионами, определяющими мембранные потенциалы клеток, являются K + , Na + , Cl - . Концентрации этих ионов в цитоплазме (внутри клетки) и межклеточной жидкости различаются в десятки раз.

Слайд 15

15 Равновесные потенциалы Нернста Найдем равновесный мембранный потенциал, возникающий вследствие диффузии ионов одного типа через мембрану , учитывая, что равновесное состояние достигается при равенстве электрохимических потенциалов по обе стороны мембраны μ i =μ е : Электрохимический потенциал внутри клетки : Электрохимический потенциал вне клетки : где μ 0i , μ 0e – стандартный химический потенциал, зависящий от растворителя внутри и вне клетки; R – универсальная газовая постоянная; Т – температура; С i , C e – концентрация ионов внутри и вне клетки; Z – валентность иона; F – постоянная Фарадея; φ i , φ e – электрический потенциал внутри и вне клетки.

Слайд 16

16 Равновесные потенциалы Нернста Так как с обеих сторон мембраны ионы находятся в одном растворителе — воде, то μ 0i =μ 0е и условие термодинамического равновесия принимает вид: или Отсюда получаем уравнение Нернста для равновесного мембранного потенциала: R – универсальная газовая постоянная; Т – температура; С i , C e – концентрация ионов внутри и вне клетки; Z – валентность иона; F – постоянная Фарадея;

Слайд 17

17 Равновесные потенциалы Нернста и потенциалы покоя в различных тканях Напряженность электрического поля в клеточной мембране:

Слайд 18

18 Потенциал покоя где Р к , P Na , Р С1 — проницаемость мембраны для соответству­ющих ионов (1; 0,04; 0,45).

Слайд 19

19 Потенциал действия Все клетки возбудимых тканей (нервная и мышечная) при действии раздражителей достаточной силы способны переходить в состояние возбуждения. Действие раздражителя в конечном итоге приводит к изменению мембранного потенциала клетки на некоторую величину U, зависящую от силы раздражителя, в результате чего потенциал на мембране изменяется и становится равным : где φ 0 – потенциал покоя клетки. Если U > 0 – Деполяризация; Если U < 0 - Гиперполяризация Возбуждение клетки происходит только при деполяризации при φ М > E кр (критический потенциал) Изменение во времени мембранного потенциала клет­ки, происходящее при ее возбуждении, называется потенци­алом действия .

Слайд 20

20 Потенциал действия При φ м >Е кр открываются натриевые каналы (ток Na + внутрь клетки), φ м растет - деполяризация ; При φ м = φ max натриевые каналы закрываются, а проводимость калиевых каналов увеличивается (ток K + наружу) φ м уменьшается - реполяризация ; φ max

Слайд 21

21 Электрография Живые ткани являются источником электрических потенциалов (биопотенциалов). Регистрация биопотенциалов тканей и органов с диагностической (исследовательской) целью получила название электрографии . Виды электрографии: • ЭКГ - электрокардиография - регистрация биопотенциалов, возникающих в сердечной мышце при ее возбуждении; • ЭРГ - электроретинография - регистрация биопотенциалов сетчатки глаза, возникающих в результате воздействия на глаз; • ЭЭГ - электроэнцефалография - регистрация биоэлектрической активности головного мозга; • ЭМГ - электромиография - регистрация биоэлектрической активности мышц. Характеристика биопотенциалов

Слайд 22

22 Электрокардиография Теория Эйнтховена: Сердце есть диполь с дипольным моментом р С , который поворачивается, изменяет свое положение и точку приложения (изменением точки приложения этого вектора часто пренебрегают) за время сердечного цикла При синхронном возбуждении множества волокон сердечной мышцы в среде, окружающей сердце, течет ток, который даже на поверхности тела создает разности потенциалов порядка нескольких мВ. Эта разность потенциалов регистрируется при записи электрокардиограммы . В 1924 г. удостоен Нобелевской премии по физиологии и медицине за изобретение электрокардиографа и расшифровку электрокардиограмм.

Слайд 23

23 Электрический диполь Электрическим диполем (диполем) называют систему, состоящую из двух равных, но противоположных по знаку точечных электрических зарядов ( +q и -q ), расположенных на некотором расстоянии l друг от друга (плечо диполя). Единицей электрического момента диполя является кулон-метр [Кл•м]. Электрический дипольный момент:

Слайд 24

24 Электрическое поле диполя Потенциал диполя φ :

Слайд 25

25 Теория Эйнтховена Сердце есть диполь с дипольным моментом р С , который за время сердечного цикла поворачивается, изменяет свое положение, изменяет точку приложения (этим часто пренебрегают).

Слайд 26

26 Теория отведений Эйнтховена Разность биопотенциалов U , регистрируемая между двумя точками тела, называют отведением. В. Эйнтховен предложил снимать разности биопотенциалов U сердца между вершинами равностороннего треугольника, которые приближенно расположены в правой руке (ПР), левой руке (ЛР) и левой ноге (ЛН). Закон Эйнтховена: U II = U III + U I I отведение II отведение III отведение

Слайд 27

27 Теория отведений Эйнтховена Отведение Разность потенциалов I отведение (правая рука — левая рука) U I II отведение (правая рука — левая нога) U II III отведение (левая рука — левая нога) U III Отведения позволяют определить соотношение между проекциями электрического момента сердца на стороны треугольника по формуле: Закон Эйнтховена: U II = U III + U I

Слайд 28

28 Регистрация ЭКГ на практике На практике , кроме трех стандартных отведений, регистрируют еще девять отведений: три усиленных униполярных и шесть грудных. В униполярных усиленных отведениях , обозначаемых как αVR , αVL и αVF , регистрируют разность потенциалов между одной из вершин треугольника Эйнтховена (R, L или F) и усредненным потенциалом двух других его вершин, для чего последние соединяют между собой равными сопротивлениями R. Три стандартных и три усиленных отведения определяют поведение электрического вектора сердца лишь в плоскости треугольника Эйнтховена и не дают информации о проекциях этого вектора на направление, перпендикулярное плоскости Чтобы получить полное представление об электрическом поле сердца, регистрируют еще шесть грудных отведений (V 1 -V 6 ) . Они представляют собой разность потенциалов между общей точкой треугольника и одной из шести точек на грудной клетке пациента.

Слайд 29

29 Электрокардиограмма Электрокардиограмма представляет собой график изменения во времени разности потенциалов, снимаемой двумя электродами соответствующего отведения за цикл работы сердца. Электрокардиограмма здорового человека: Р - деполяризация предсердия; QRS -деполяризация желудочков; Т - реполяризация

Слайд 30

Электрокардиограмма

Слайд 31

31 Физические факторы, определяющие особенности ЭКГ Факторы, определяющие особенности ЭКГ у отдельного человека: 1) положение сердца в грудной клетке, 2) положение тела, 3) дыхание, 4) действие физических раздражителей, в первую очередь физических нагрузок.

Слайд 32

Список литературы Ремизов А.Н., Максина А.Г., Потапенко А.Я. Медицинская и биологическая физика. Лещенко В.Г., Ильич Г.К. Медицинская и биологическая физика. Федорова В.Н., Фаустов Е.В. Медицинская и биологическая физика. Курс лекций с задачами. Огурцов А.Н. Лекции по физике. Иродов И.Е.: 3. Основные законы электромагнетизма; 4. Волновые процессы. Основные законы оптики. Савельев И.В. Общий курс физики. Сивухин Д.В. Курс общей физики. Матвеев А.Н.: 3. Электричество и магнетизм; 4. Оптика. Самойлов В.О. Медицинская биофизика. Подколзина В.А. Медицинская физика. Конспект лекций. Костылев В.А., Наркевич Б.Я. Медицинская физика. E-mail: lgaliull@kpfu.ru Книги здесь: https://cloud.mail.ru/public/GjLT/s38zxkN9t

Слайд 1

ЗАКОНЫ ПОСТОЯННОГО ТОКА Подготовка к ЕГЭ

Слайд 2

Элементы содержания, проверяемые на ЕГЭ 2010 : Электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление Закон Ома для участка цепи Электродвижущая сила Закон Ома для полной электрической цепи Параллельное и последовательное соединение проводников Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца Мощность электрического тока Носители электрического заряда в различных средах Полупроводники. Собственная и примесная проводимость полупроводников. Полупроводниковый диод Цель: повторение основных понятий, законов и формул ЗАКОНОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА в соответствии с кодификатором ЕГЭ.

Слайд 3

Электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление. Непрерывное упорядоченное движение свободных носителей электрического заряда называется электрическим током . Сила тока I – скалярная физическая величина, равная отношению заряда Δq , переносимого через поперечное сечение проводника (рис. 1.8.1) за интервал времени Δt , к этому интервалу времени: В Международной системе единиц СИ сила тока измеряется в амперах ( А ). Напряжение — это отношение работы тока на определенном участке электрической цепи к заряду, протекающему по этому же участку цепи. Единицей измерения напряжения станет 1 вольт 1 Дж/Кл = 1 В . За направление тока принимается направление движения положительных зарядов S – площадь поперечного сечения проводника, – электрическое поле

Слайд 4

Электрический ток. Сила тока, напряжение, электрическое сопротивление. Электрическое сопротивление — скалярная физическая величина, характеризующая свойства проводника и равная отношению напряжения на концах проводника к силе электрического тока, протекающему по нему; где ρ — удельное сопротивление вещества проводника, l — длина проводника, S — площадь сечения. S – площадь поперечного сечения проводника, – электрическое поле

Слайд 5

Закон Ома для участка цепи Закон Ома для однородного участка цепи : сила тока в проводнике прямо пропорциональна приложенному напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника. Назван в честь его первооткрывателя Георга Ома . Графическая зависимость силы тока I от напряжения U (такие графики называются вольт-амперными характеристиками)

Слайд 6

Электродвижущая сила Для существования постоянного тока необходимо наличие в электрической цепи устройства, способного создавать и поддерживать разности потенциалов на участках цепи за счет работы сил неэлектростатического происхождения. Такие устройства называются источниками постоянного тока . Силы неэлектростатического происхождения, действующие на свободные носители заряда со стороны источников тока, называются сторонними силами . Физическая величина, равная отношению работы A ст сторонних сил при перемещении заряда q от отрицательного полюса источника тока к положительному к величине этого заряда, называется электродвижущей силой источника ( ЭДС ): Электродвижущая сила, как и разность потенциалов, измеряется в вольтах ( В ).

Слайд 7

Закон Ома для полной электрической цепи Обобщенный закон Ома ( Закон Ома для участка цепи, содержащего ЭДС): сила тока в полной цепи равна электродвижущей силе источника, деленной на сумму сопротивлений однородного и неоднородного участков цепи IR = U 12 = φ 1 – φ 2 + = Δφ 12 + ε Ток короткого замыкания: Сила тока короткого замыкания – максимальная сила тока, которую можно получить от данного источника с электродвижущей силой и внутренним сопротивлением r .

Слайд 8

Параллельное и последовательное соединение проводников I 1 = I 2 = I U = U 1 + U 2 = IR R = R 1 + R 2 При последовательном соединении полное сопротивление цепи равно сумме сопротивлений отдельных проводников U 1 = U 2 = U I = I 1 + I 2 При параллельном соединении проводников величина, обратная общему сопротивлению цепи, равна сумме величин, обратных сопротивлениям параллельно включенных проводников. При последовательном соединении При параллельном соединении

Слайд 9

Работа электрического тока. Закон Джоуля–Ленца Работа электрического тока : Δ A = UI Δ t Закон Джоуля–Ленца : Δ Q = Δ A = RI 2 Δ t

Слайд 10

Мощность электрического тока Мощность электрического тока: Мощность выражается в ваттах (Вт). Полная мощность источника Мощность во внешней цепи Коэффициентом полезного действия источника

Слайд 11

Носители электрического заряда в различных средах Электрический ток может протекать в пяти различных средах : Металлах Вакууме Полупроводниках Жидкостях Газах

Слайд 12

Электрический ток в металлах: Электрический ток в металлах – это упорядоченное движение электронов под действием электрического поля. Опыты показывают, что при протекании тока по металлическому проводнику не происходит переноса вещества , следовательно, ионы металла не принимают участия в переносе электрического заряда. Носителями заряда в металлах являются электроны ; Процесс образования носителей заряда – обобществление валентных электронов ; Сила тока прямо пропорциональна напряжению и обратно пропорциональна сопротивлению проводника – выполняется закон Ома ; Техническое применение электрического тока в металлах: обмотки двигателей, трансформаторов, генераторов, проводка внутри зданий, сети электропередачи, силовые кабели.

Слайд 13

Электрический ток в вакууме Вакуум - сильно разреженный газ, в котором средняя длина свободного пробега частицы больше размера сосуда, то есть молекула пролетает от одной стенки сосуда до другой без соударения с другими молекулами. В результате в вакууме нет свободных носителей заряда , и электрический ток не возникает. Для создания носителей заряда в вакууме используют явление термоэлектронной эмиссии . ТЕРМОЭЛЕКТРОННАЯ ЭМИССИЯ – это явление « испарения » электронов с поверхности нагретого металла

Слайд 14

Электрический ток в полупроводниках При нагревании или освещении некоторые электроны приобретают возможность свободно перемещаться внутри кристалла, так что при приложении электрического поля возникает направленное перемещение электронов . полупроводники представляют собой нечто среднее между проводниками и изоляторами . У полупроводников с понижением температуры сопротивление возрастае т и вблизи абсолютного нуля они практически становятся изоляторами. Полупроводники - твердые вещества, проводимость которых зависит от внешних условий (в основном от нагревания и от освещения). Зависимость удельного сопротивления ρ чистого полупроводника от абсолютной температуры T .

Слайд 15

Выводы: носители заряда – электроны и дырки; процесс образования носителей заряда – нагревание, освещение или внедрение примесей ; закон Ома не выполняется ; техническое применение – электроника.

Слайд 16

Образование электронно-дырочной пары При повышении температуры или увеличении освещенности в кристалле возникнут свободные электроны ( электроны проводимости ). одновременно в местах разрыва связей образуются вакансии , которые не заняты электронами. Эти вакансии получили название « дырок ». Проводимость полупроводников при наличии примесей называется примесной проводимостью . Различают два типа примесной проводимости – электронную и дырочную проводимости.

Слайд 17

Электронная и дырочная проводимости . Если примесь имеет валентность большую , чем чистый полупроводник , то появляются свободные электроны . Проводимость – электронная , примесь донорная , полупроводник n – типа . Если примесь имеет валентность меньшую , чем чистый полупроводник, то появляются разрывы связей – дырки . Проводимость – дырочная , примесь акцепторная , полупроводник p – типа . Электронная проводимость Дырочная проводимости Атом мышьяка в решетке германия. Полупроводник n -типа. Атом индия в решетке германия. Полупроводник p -типа.

Слайд 18

Электронно-дырочный переход. Электронно-дырочный переход (или n –p-переход ) – это область контакта двух полупроводников с разными типами проводимости. При контакте двух полупроводников n - и p-типов начинается процесс диффузии : дырки из p-области переходят в n-область, а электроны, наоборот, из n-области в p-область. Пограничная область раздела полупроводников с разными типами проводимости (так называемый запирающий слой ) обычно достигает толщины порядка десятков и сотен межатомных расстояний.

Слайд 19

Ток в прямом направлении Если n –p-переход соединить с источником так, чтобы положительный полюс источника был соединен с p-областью , а отрицательный с n-областью , то напряженность электрического поля в запирающем слое будет уменьшаться . Дырки из p-области и электроны из n-области, двигаясь навстречу друг другу , будут пересекать n –p-переход, создавая ток в прямом направлении . Сила тока через n –p-переход в этом случае будет возрастать при увеличении напряжения источника.

Слайд 20

Ток в обратном направлении Если полупроводник с n –p-переходом подключен к источнику тока так, что положительный полюс источника соединен с n-областью , а отрицательный – с p-областью , то напряженность поля в запирающем слое возрастает . Дырки в p-области и электроны в n-области будут смещаться от n –p-перехода , увеличивая тем самым концентрации неосновных носителей в запирающем слое. Ток через n –p-переход практически не идет. Напряжение, поданное на n –p-переход в этом случае называют обратным.

Слайд 21

Транзистор Полупроводниковые приборы не с одним, а с двумя n –p-переходами называются транзисторами . Название происходит от сочетания английских слов: transfer – переносить и resistor – сопротивление . Обычно для создания транзисторов используют германий и кремний . Транзисторы бывают двух типов: p – n –p-транзисторы и n – p –n-транзисторы . В транзисторе n – p –n-типа основная германиевая пластинка обладает проводимостью p-типа , а созданные на ней две области – проводимостью n-типа . Пластинку транзистора называют базой ( Б ), одну из областей с противоположным типом проводимости – коллектором ( К ), вторую – эмиттером ( Э ). В условных обозначениях разных структур стрелка эмиттера показывает направление тока через транзистор. Транзистор структуры p – n – p Транзистор структуры n – p – n . Включение в цепь транзистора p – n – p -структуры

Слайд 22

Электрический ток в жидкостях Электролитами принято называть проводящие среды , в которых протекание электрического тока сопровождается переносом вещества . Носителями свободных зарядов в электролитах являются положительно и отрицательно заряженные ионы . Электролитами являются водные растворы неорганических кислот, солей и щелочей, расплавы Сопротивление электролитов падает с ростом температуры , так как с ростом температуры растёт количество ионов. Электролиз водного раствора хлорида меди.

Слайд 23

Явление электролиза - это выделение на электродах веществ, входящих в электролиты; Положительно заряженные ионы ( анионы ) под действием электрического поля стремятся к отрицательному катоду , а отрицательно заряженные ионы (катионы) - к положительному аноду . Закон Фарадея определяет количества первичных продуктов , выделяющихся на электродах при электролизе: Масса m вещества, выделившегося на электроде, прямо пропорциональна заряду Q , прошедшему через электролит: m = kQ = kIt Величину k называют электрохимическим эквивалентом . F = eN A = 96485 Кл / моль. F = eN A – постоянная Фарадея .

Слайд 24

Вывод: носители заряда – положительные и отрицательные ионы ; процесс образования носителей заряда – электролитическая диссоциация ; электролиты подчиняются закону Ома ; Применение электролиза : получение цветных металлов (очистка от примесей - рафинирование); гальваностегия - получение покрытий на металле (никелирование, хромирование, золочение, серебрение и т.д. ); гальванопластика - получение отслаиваемых покрытий (рельефных копий).

Слайд 25

ЕГЭ 2001-2010 ( Демо , КИМ) ГИА-9 2008-2010 ( Демо ) Рассмотрим задачи:

Слайд 26

ГИА 2008 г. 10 . Сопротивление каждого резистора на участке цепи, изображенном на рисунке, равно 3 Ом. Найдите общее сопротивление участка. 2/3 Ом 1,5 Ом 3 Ом 6 Ом

Слайд 27

ГИА 2008 г. 13 . При ремонте электроплитки ее спираль укоротили в 2 раза. Как изменилась мощность электроплитки? увеличилась в 2 раза увеличилась в 4 раза уменьшилась в 2 раза уменьшилась в 4 раза

Слайд 28

ГИА 2008 г. 15 Необходимо экспериментально проверить, зависит ли электрическое сопротивление круглого угольного стержня от его диаметра. Какие стержни нужно использовать для такой проверки? А и Г Б и В Б и Г В и Г

Слайд 29

ГИА 2008 г. 21 Сопротивление нагревательного элемента электрического чайника 20 Ом. Определите мощность тока, проходящего через нагревательный элемент при напряжении 220 В. Ответ: _______________Вт 2420 P = U 2 /R

Слайд 30

(ГИА 2009 г.) 10. Чему равно общее сопротивление участка цепи, изображенного на рисунке, если R 1 = 1 Ом, R 2 = 10 Ом, R 3 = 10 Ом, R 4 = 5 Ом? 9 Ом 11 Ом 16 Ом 26 Ом

Слайд 31

ГИА 2009 г. 2 4 Две спирали электроплитки сопротивлением по 10 Ом каждая соединены последовательно и включены в сеть с напряжением 220 В. Через какое время на этой плитке закипит вода массой 1 кг, если ее начальная температура составляла 20°С, а КПД процесса 80%? (Полезной считается энергия, необходимая для нагревания воды.)

Слайд 32

(ГИА 2010 г.) 10. В электрической цепи (см. рисунок) вольтметр V1 показывает напряжение 2 В, вольтметр V2 – напряжение 0,5 В. Напряжение на лампе равно 0,5 В 1,5 В 2 В 2,5 В

Слайд 33

(ГИА 2010 г.) 15. Ученик проводил опыты с двумя разными резисторами, измеряя значения силы тока, проходящего через них при разных напряжениях на резисторах, и результаты заносил в таблицу. Прямая пропорциональная зависимость между силой тока в резисторе и напряжением на концах резистора выполняется только для первого резистора выполняется только для второго резистора выполняется для обоих резисторов не выполняется для обоих резисторов

Слайд 34

(ЕГЭ 2001 г.) А22. Среднее время разрядов молнии равно 0,002 с. Сила тока в канале молнии около 2 . 10 4 А. Какой заряд проходит по каналу молнии? 40 Кл 10 -7 Кл 10 Кл 4 . 10 -8 Кл

Слайд 35

(ЕГЭ 2001 г., Демо ) А19. Спираль электрической плитки нагревается при прохождении через нее электрического тока. С каким из приведенных ниже утверждений вы согласны? Внутренняя энергия спирали увеличивается. Внутренняя энергия спирали уменьшается. Внутренняя энергия спирали не изменяется. Механическая энергия спирали увеличивается.

Слайд 36

(ЕГЭ 2001 г., Демо ) 19. Исследуя зависимость силы тока от напряжения на концах резистора, ученик получил изображенный на рисунке график. По этому графику он рассчитал значение сопротивления резистора, которое оказалось равным . . . 0,5 Ом 1 Ом 1,5 Ом 2 Ом

Слайд 37

(ЕГЭ 2001 г., Демо ) 20. Гальванический элемент с ЭДС 1,6 В и внутренним сопротивлением 0,3 Ом замкнут проводником с сопротивлением 3,7 Ом. Сила тока в цепи равна… 0,3 А. 0,4 А. 2,5 А. 6,4 А.

Слайд 38

(ЕГЭ 2002 г., Демо ) А16. В каких из перечисленных ниже технических устройствах использованы достижения в области физики полупроводников? А. солнечная батарея Б. компьютер В. радиоприемники только в А только в Б только в В и в А , и в Б , и в В

Слайд 39

(ЕГЭ 2002 г., Демо ) А32. . В электрической цепи, изображенной на рисунке, ползунок реостата перемещают вправо. Как изменились при этом показания вольтметра и амперметра? показания обоих приборов увеличились показания обоих приборов уменьшились показания амперметра увеличились, вольтметра уменьшились показания амперметра уменьшились, вольтметра увеличились

Слайд 40

2002 г. А 18 (КИМ). Сопротивление резистора увеличили в 2 раза, а приложенное к нему напряжение уменьшили в 2 раза. Как изменилась сила тока, протекающего через резистор? уменьшилась в 2 раза увеличилась в 4 раза уменьшилась в 4 раза не изменилась

Слайд 41

2002 г. А 19 (КИМ). В четырехвалентный кремний добавили в первый раз трехвалентный индий, а во второй раз пятивалентный фосфор. Каким типом проводимости в основном будет обладать полупроводник в каждом случае? в обоих случаях электронной в I – электронной, во II – дырочной в I – дырочной, во II – электронной в обоих случаях дырочной

Слайд 42

(ЕГЭ 2003 г., КИМ) А1 6 . Если площадь поперечного сечения однородного цилиндрического проводника и электрическое напряжение на его концах увеличатся в 2 раза, то сила тока, протекающая по нему . не изменится увеличится в 2 раза увеличится в 4 раза уменьшится в 4 раза

Слайд 43

(ЕГЭ 2003 г., КИМ) А1 7 . Как изменится мощность, потребляемая электрической лампой, если, не изменяя её электрическое сопротивление, уменьшить напряжение на ней в 3 раза? уменьшится в 3 раза уменьшится в 9 раз не изменится увеличится в 9 раз

Слайд 44

(ЕГЭ 2004 г., демо ) А12. При увеличении напряжения U на участке электрической цепи сила тока I в цепи изменяется в соответствии с графиком (см. рисунок). Электрическое сопротивление на этом участке цепи равно 2 Ом 0,5 Ом 2 мОм 500 Ом

Слайд 45

(ЕГЭ 2004 г., демо ) А13. При силе тока в электрической цепи 0,3 А сопротивление лампы равно 10 Ом. Мощность электрического тока, выделяющаяся на нити лампы, равна 0,03 Вт 0,9 Вт 3 Вт 30 Вт

Слайд 46

(ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А16 . Сопротивление между точками А и В участка электрической цепи, представленной на рисунке, равно 14 Ом 8 Ом 7 Ом 6 Ом

Слайд 47

(ЕГЭ 2005 г., ДЕМО) А17 . К источнику тока с ЭДС = 6 В подключили реостат. На рисунке показан график изменения силы тока в реостате в зависимости от его сопротивления. Чему равно внутреннее сопротивление источника тока? 0 Ом 0,5 Ом 1 Ом 2 Ом

Слайд 48

(ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А16. На рисунке изображен график зависимости силы тока в проводнике от напряжения на его концах. Чему равно сопротивление проводника? 0,125 Ом 2 Ом 16 Ом 8 Ом

Слайд 49

(ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А17. Какими носителями электрического заряда создается ток в водном растворе соли? только ионами электронами и «дырками» электронами и ионами только электронами

Слайд 50

(ЕГЭ 2006 г., ДЕМО) А28. К источнику тока с внутренним сопротивлением 0,5 Ом подключили реостат. На рисунке показан график зависимости силы тока в реостате от его сопротивления. Чему равна ЭДС источника тока? 12 В 6 В 4 В 2 В

Слайд 51

(ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А18. Через участок цепи (см. рисунок) течет постоянный ток I = 10 А. Какую силу тока показывает амперметр? Сопротивлением амперметра пренебречь. 2 А 3 А 5 А 10 А

Слайд 52

(ЕГЭ 2007 г., ДЕМО) А19. В электронагревателе, через который течет постоянный ток, за время t выделяется количество теплоты Q . Если сопротивление нагревателя и время t увеличить вдвое, не изменяя силу тока, то количество выделившейся теплоты будет равно 8Q 4Q 2Q Q

Слайд 53

(ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А18. В участке цепи, изображенном на рисунке, сопротивление каждого из резисторов равно 2 Ом. Полное сопротивление участка равно 8 Ом 6 Ом 5 Ом 4 Ом

Слайд 54

(ЕГЭ 2008 г., ДЕМО) А19. На рисунке показан график зависимости силы тока в лампе накаливания от напряжения на ее клеммах. При напряжении 30 В мощность тока в лампе равна 135 Вт 67,5 Вт 45 Вт 20 Вт

Слайд 55

(ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А14. Каким будет сопротивление участка цепи (см. рисунок), если ключ К замкнуть? (Каждый из резисторов имеет сопротивление R.) R 2R 3R 0

Слайд 56

(ЕГЭ 2009 г., ДЕМО) А19. На входе в электрическую цепь квартиры стоит предохранитель, размыкающий цепь при силе тока 10 А. Подаваемое в цепь напряжение равно 110 В. Какое максимальное число электрических чайников, мощность каждого из которых равна 400 Вт, можно одновременно включить в квартире? 2,7 2 3 2,8

Слайд 57

(ЕГЭ 2010 г., ДЕМО) А14. На фотографии – электрическая цепь. Показания включенного в цепь амперметра даны в амперах. 0,8 В 1,6 В 2,4 В 4,8 В Какое напряжение покажет идеальный вольтметр, если его подключить параллельно резистору 3 Ом?

Слайд 58

Берков, А.В. и др. Самое полное издание типовых вариантов реальных заданий ЕГЭ 2019 Физика [Текст]: учебное пособие для выпускников. ср. учеб. заведений / А.В. Берков, В.А. Грибов. – ООО "Издательство Астрель ", 2019 . – 160 с. Касьянов, В.А. Физика, 11 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / В.А. Касьянов. – ООО "Дрофа", 2018 – 116 с. Мякишев , Г.Я. и др. Физика. 11 класс [Текст]: учебник для общеобразовательных школ / учебник для общеобразовательных школ Г.Я. Мякишев , Б.Б. Буховцев . –" Просвещение ", 2019 . – 166 с. Открытая физика [ текст, рисунки ] / http://www.physics.ru Подготовка к ЕГЭ / http :// egephizika Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика //[Электронный ресурс]// http :// fipi . ru / view / sections /92/ docs / Электрическое сопротивление , Материал из Википедии — свободной энциклопедии /http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%AD%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B5_%D1%81%D0%BE%D0%BF%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5 Электрический ток. Электричество в доме и на даче / http://www.mukhin.ru/stroysovet/electro/001.html Физика. Персональный сайт Лукиновой Е.Н. Таблицы / http://fizluk.lunatic.kz/index.php?option=com_content&view=article&id=27&Itemid=30&lang=ru Мир ума, Развитие способностей человека. / Видео , Физика Электрический ток в различных средах / http://www.miruma.ru/elektricheskiy-tok-v-razlichnyih-sredah/ Используемая литература

Слайд 1

Законы последовательного соединения Сила тока I общ = I 1 = I 2 Сопротивление R общ =R 1 + R 2 Напряжение U общ =U 1 + U 2

Слайд 2

Как соединены лампочки в гирлянде?

Слайд 3

Что произойдет если одна из лампочек перегорит?

Слайд 4

Что произойдет если одна из лампочек перегорит? Освещение в квартире

Слайд 5

4 ноября Тема урока: Параллельное соединение проводников. Подготовил учитель физики МОУ «Школа-лицей №1» г.Алушты Успаленко Игорь Николаевич

Слайд 6

Параллельное соединение проводников. Все электроприборы включены в электрическую цепь параллельно!

Слайд 7

15 Ом 0 1 2 A Как включается в цепь амперметр?

Слайд 8

0 1 2 A 0 5 10 V Как подключен вольтметр к потребителю? Параллельно?

Слайд 9

- Сила тока измеряется амперметром (подключается последовательно) - Напряжение измеряется вольтметром (включается параллельно)

Слайд 10

Параллельное соединение- это соединение при котором все входящие в него проводники одним своим концом присоединены к одной точке (т. А), а вторым к другой (т.В). А В

Слайд 11

Если выкрутить одну из ламп, цепь не разомкнется и вторая лампочка не перестанет светиться.

Слайд 12

Законы параллельного соединения a b Напряжение на каждой ветви одинаково и равно напряжению на неразветвленной части цепи U 1 =U 2 =U

Слайд 13

Сила тока в неразветвленной части цепи равна сумме сил токов в каждой ветви I 1 +I 2 =I Законы параллельного соединения

Слайд 14

Законы параллельного соединения I I 1 I 2 a R 2 U R 1 b Т.к. то Сокращаем на U , получим : пусть сопротивления всех n резисторов одинаковы и равны R1, тогда: или n слагаемых Откуда Величина, обратная участку параллельного соединения, равна сумме величин , обратных сопротивлениям ветвей.

Слайд 15

Законы соединений Последовательное I общ = I 1 = I 2 U общ = U 1 + U 2 R общ = R 1 + R 2 Параллельное I общ = I 1 + I 2 U общ = U 1 = U 2 Разные

Слайд 16

0 1 2 A 0 5 10 V Определите тип соединения резисторов. 1 2 3 Комбинированное или смешанное.

Слайд 17

Определите тип соединения Параллельное Неправильное Последовательное Перпендикулярное Косое

Слайд 18

Определите тип соединения Параллельное Вертикальное Последовательное Смешанное

Слайд 19

Определите тип соединения 1. Параллельное 2.Последовательное 3.Вертикальное 4.Перпендикулярное

Слайд 20

Определите тип соединения Параллельное Вертикальное Последовательное Смешанное

Слайд 21

Определите тип соединения 1.Параллельное 2.Последовательное 3.Вертикальное 4.Перпендикулярное 5 .Смешанное

Слайд 22

0 1 2 A 0 5 10 V В установке использованы две одинаковые лампы. Вычислите сопротивление каждой лампы и их общее сопротивление. Вычертите принципиальную схему этой цепи.

Слайд 23

0 1 2 A 0 5 10 V В установке использованы две одинаковые лампы. Вычислите сопротивление каждой лампы и их общее сопротивление. Вычертите принципиальную схему этой цепи.

Слайд 24

ПРАВИЛЬНО! дальше

Слайд 25

НЕПРАВИЛЬНО! назад

Слайд 26

МОЛОДЕЦ!!! Гринченко А.А .

Слайд 1

Электрический ток

Слайд 2

Электрический ток. Его виды Электрический ток – направленное движение свободных носителей заряда. Носителями заряда служат электроны, значительно реже (в жидкостях и газах) ионы. За положительное направление тока принимается движение положительных зарядов. Движение электронов и направление тока противоположны. R ε - +

Слайд 3

Условия существования тока: наличие свободных носителей зарядов; наличие внешней силы, заставляющей заряды двигаться направленно; наличие замкнутой электрической цепи. Признаки тока: оказывает тепловое действие (нагревает проводник); оказывает химическое действие (электролиз); оказывает магнитное действие (ориентация магнитной стрелки около проводника с током).

Слайд 4

Основные характеристики тока: Сила тока ( I ) – физическая скалярная величина, равная отношению заряда, протекающего через поперечное сечение проводника ко времени его протекания. ( A ) ампер Плотность тока ( j ) - это сила тока, приходящаяся на единицу площади, ориентированной перпендикулярно направлению тока: ( A /м 2 )

Слайд 5

Ток называется постоянным , если его направление и численное значение со временем не меняются. Ток является переменным , если с течением времени меняется по модулю и по направлению. На практике чаще всего под переменным током подразумевают периодический переменный ток, где имеют место периодически повторяющиеся изменения электрических параметров: заряда, тока, напряжения и др. I t I = const 0

Слайд 6

Виды переменного тока по форме кривой : синусоидальный ток; прямоугольный ток; треугольный ток; трапециевидный ток ; игольчато-экспоненциальный I t синусоидальный I t прямоугольный I t треугольный I t трапециевидный Игольчато - экспоненциальный

Слайд 7

Основные характеристики синусоидального тока. Период Т (с) – время одного цикла изменения тока по направлению и величине. Частота  (Гц) – число циклов изменения тока в единицу времени. ν = 1/Т [ Гц ] Циклическая (круговая) частота  (рад/с) –  = 2  = 2  /Т  рад/с  Амплитудное значение тока и напряжения I мах и U мах – максимальное значение этих величин за полупериод. Фаза  (рад) – величина, определяющая во времени взаимоотношения тока и напряжения. Мгновенное значение тока и напряжения “ i ” и “ u ” – значение этих величин в данный момент времени. Эффективные значения тока и напряжения I эфф , U эфф – действующее значение силы переменного тока и переменного напряжения, равные значениям силы постоянного тока и постоянного напряжения, эквивалентных данному переменному току по своему тепловому действию .

Слайд 8

Основные элементы цепи переменного тока : резисторы конденсаторы катушки Резисторы обладают активным сопротивлением « R », т. к. при прохождении по ним тока происходят существенные потери энергии в виде выделения тепла. Конденсаторы (емкости) и катушки (индуктивности) обладают реактивным сопротивлением, т. к. при прохождении через них тока на них не происходит существенных потерь энергии (конденсатор запасает электрическую энергию, катушка – магнитную). R C L

Слайд 9

Сопротивление резистора – активное. ρ - удельное сопротивление [ Ом·м ] l - длина проводника [ м ] S – площадь поперечного сечения проводника [ м ] Сопротивление катушки – индуктивное. L – индуктивность  Гн  - генри. Сопротивление конденсатора – емкостное . С – электроемкость конденсатора  Ф  - фарад .

Слайд 10

Полная последовательная цепь переменного тока . Закон Ома Z - импеданс (полное сопротивление в цепи «  » тока: Закон Ома для цепи переменного тока.

Слайд 11

Особенности импеданса живых тканей. При пропускании электрического тока через живую ткань эту ткань можно представить как электрическую цепь, состоящую из активного и емкостного сопротивлений (выделение тепла и уменьшение Z живой ткани с увеличением частоты). Аналогов индуктивности в живой ткани не обнаружено ( ). Следовательно , живая ткань представляет собой неполную электрическую цепь.

Слайд 12

Т.к. X C = 1 / 2  С, т. е. с увеличением частоты тока “  ” Х С – уменьшается  импеданс « Z » живой ткани уменьшается. Для последовательной цепи:

Слайд 13

Эквивалентная электрическая схема живой ткани. Это условная модель, которая характеризует ткань как проводник переменного тока. В основе схемы лежат три положения: Содержимое клетки и внеклеточная среда являются проводниками с ионной проводимостью. Они обладают активным сопротивлением клетки R кл и активным сопротивлением среды R ср . Клеточная мембрана – диэлектрик с небольшой ионной проводимостью, следовательно, имеется небольшое активное сопротивление мембраны R м . Содержимое клетки и внеклеточная среда, разделенные мембраной, являются конденсаторами определенной емкости С М . При построении эквивалентной схемы, например, крови, необходимо учитывать пути тока . Их два : а) Через клетку – путь представлен активным сопротивлением содержимого клетки ( R КЛ ), а также сопротивлением и емкостью мембраны ( R M , C M ). б) В обход клетки через клеточную среду – путь представлен только сопротивлением среды ( R СР ).

Слайд 14

Схема Швана (дана с учетом ионной проводимости мембраны) . Анализ схемы показывает, что при увеличении частоты тока проводимость клеточной мембраны увеличивается (т. к. уменьшается Х С ). Следовательно, полное сопротивление тканевой среды Z будет уменьшаться. R ср R кл . R м + С м клетка 1 путь 2 путь 1 путь R м R м R кл . R ср. C м C м 2 путь I (сила тока)

Слайд 15

Живая ткань как проводник переменного тока имеет следующие особенности : Полное сопротивление живой ткани Z зависит от ее вида, физиологического состояния (кровенаполнения) и от частоты тока. Сопротивление живой ткани переменному току меньше чем постоянному. С увеличением частоты импеданс живой ткани нелинейно уменьшается до определенного значения, а затем остается постоянным. При прохождении переменного тока через живые ткани наблюдается дисперсия электропроводности – зависимости импеданса живой ткани от частоты переменного тока.

Слайд 16

Дисперсионные кривые. С увеличением частоты тока ёмкостное сопротивление уменьшается, поэтому уменьшается полное сопротивление ткани. У мертвой ткани разрушены мембраны, поэтому ёмкостное сопротивление отсутствует, и импеданс не зависит от частоты. На больших частотах ёмкостное сопротивление мало, им можно пренебречь, поэтому полное сопротивление (импеданс) практически не изменяется. Интервал частот  = 10 2  10 6 Гц – один из интервалов, на котором дисперсия ярко выражена. Таких интервалов существует несколько.

Слайд 17

Особенности: Дисперсия присуща только живым тканям и отсутствует у мертвых тканей. Наиболее выражена на частотах до 1 МГц. На практике используется для оценки физиологического состояния и жизнеспособности ткани. Реография – диагностический метод, основанный на регистрации изменения импеданса тканей в процессе сердечной деятельности. Применяют ток частотой 20-30 кГц, измеряют импеданс участка тканей в течение сердечного цикла. При наполнении ткани кровью во время систолы импеданс уменьшается, во время диастолы увеличивается. Реографию применяют при диагностике заболеваний периферических кровеносных сосудов. Получают реограммы головного мозга, сердца, лёгких, печени, конечностей.

Слайд 19

Сущность теплового действия высокочастотного тока. В медицине высокочастотными (в. ч.) считаются токи с частотой ν > 300 - 500 тыс. Гц. Основная особенность действия в.ч . переменного тока состоит в том, что он не оказывает раздражающего действия на ткани. В отличие от токов низкой частоты в.ч . токи способны нагревать до высоких t 0 C не только проводники, но и диэлектрики. Токи низкой частоты с силой I >50 мА уже опасны для человека. Это объясняется тем, что при прохождении через ткань токов низкой частоты амплитуда колебания ионов может превышать пределы прочности ткани. Возникают болевые ощущения, часть тканей разрушается. Токи высокой частоты с силой I > 3-4 А могут быть безопасны. В медицине применяют токи I =1А. Причина: при прохождении через ткани токов высокой частоты смещение ионов незначительно, следовательно, эти токи не оказывают на организм разрушительного воздействия. При этом силу и плотность тока можно увеличивать, чтобы происходило нужное для лечебных целей тепловое воздействие без раздражения тканей.

Слайд 20

Особенности теплового действия . Выделение тепла зависит от свойств ткани, характеристик тока и времени его действия. Выделение тепла происходит по всему объему ткани. Общее тепловое действие в.ч . тока объясняется двумя причинами : 1 причина - Джоулевы потери - это тепловыделение в ткани за счет потерь энергии на активном сопротивлении ткани ( R ) при колебаниях ионов. Их особенности : - не зависят от частоты; - подчиняются закону Джоуля-Ленца: Q - количество выделенной теплоты. (Дж) I - сила тока (А) R - активное сопротивление (Ом) t - время действия тока (с) k - коэффициент пропорциональности, зависит от выбора единиц в системе СИ (коэффициент пересчета от  Дж  к  калориям  = 0,24).

Слайд 21

2 причина - Диэлектрические потери - это тепловыделение, связанное с колебательными, вращательными движениями молекул диэлектрика, а также их поворотом в высокочастотном электрическом поле. Их особенности : Зависят от частоты тока  ν  для каждого вида ткани. Существует частота, на которой эти потери максимальны (для мышц -139 МГц., крови -114 МГц., кожи - 61 МГц). Причиной существования этих частот является тот факт, что дипольные ( полярные) молекулы диэлектрика успевают полностью повернуться в направлении вектора Е напряженности электрического поля;

Слайд 22

Подчиняются формуле диэлектрических потерь ( формуле Дебая ). Q – количество теплоты, теряемое в единицу объема вещества (Дж/м 3 ) k –коэффициент пересчета джоулей в калории (0,24) E - напряженность электрического поля (В/м) t - время действия тока (с) ν - частота тока (Гц) Ф п - фактор потерь, учитывающий диэлектрические свойства конкретной ткани. Недостаточно изученным является специфическое действие в.ч . тока, дающее болеутоляющий и успокаивающий эффект. Это действие начинает проявляться на частоте >40 МГц.

Слайд 23

Импульсный ток. Наиболее сильное раздражающее действие оказывает импульсный ток. Импульсный ток — это электрический ток, периодически повторяющийся кратковременными порциями (импульсами). В медицине чаще используют импульсный ток , состоящий из ритмически повторяющихся импульсов тока постоянного направления и различной формы — прямоугольной, трапециевидной, треугольной, экспоненциальной (токи Лапика ) или импульсов синусоидального тока. I t треугольные I t пилообразные I t синусоидальные

Слайд 24

Действие этих токов определяется следующими факторами : Видом ткани и ее физиологическим состоянием; Силой и плотностью тока; Временем его действия; Частотой; Скоростью изменения тока.

Слайд 25

Виды действия : Тепловое (определятся плотностью и временем действия). Лежит в основе терапии. Специфическое физиологическое действие . Лежит в основе терапии. Раздражающее – это действие проявляется только для возбудимых тканей (нервной, мышечной и железистой). Виды этого действия зависят от физиологического состояния клетки, от характеристик тока. Раздражающее действие лежит в основе диагностического применения и подчиняется трем законам. Р Д – величина, характеризующая раздражающее действие.

Слайд 26

1 закон раздражающего действия . Закон –закон Дюбуа – Реймона . «Р Д » прямо пропорционально скорости изменения тока.  - коэффициент пропорциональности, характеризующий конкретную ткань. ( - скорость изменения тока) Наибольшая скорость изменения тока у прямоугольных импульсов, Следовательно они обладают наибольшим Р Д. Такие токи можно получить размыканием (замыканием) ключа электрического тока.

Слайд 27

2. Закон раздражающего действия З акон Вейса – Лапика . В определенных пределах “Р Д” возрастает пропорционально длительности раздражающих импульсов тока. (  t – длительность действия импульсов).  - коэффициент пропорциональности, характеризующий конкретную ткань. 3. Закон раздражающего действия Закон Нернста . Для одиночных раздражающих импульсов тока одно и то же раздражающее действие можно получить, увеличивая силу тока и уменьшая время раздражения и наоборот. « n » – может принимать дробные значения и зависит от вида ткани, ее физиологического состояния. Этот закон справедлив для частот тока от 50 тыс. – 300 тыс. Гц.

Слайд 28

Реобаза, хронаксия и кривая «ток-время» Реобаза – характеризует пороговое раздражающее действие по силе тока. Это “ min ” сила тока, которая при достаточном времени раздражения вызывает пороговый раздражающий эффект в виде сокращения мышц. Хронаксия – характеризует пороговое раздражающее действие по времени раздражения. Это такое “ min ” время раздражения, при котором ток удвоенной реобазы вызывает сокращение мышц. Кривая «ток – время» (пороговая кривая) – характеризует пороговый (раздражающий) эффект при изменении силы тока и времени раздражения.

Слайд 29

Реобаза, хронаксия и кривая «ток-время» Кривая «ток – время». I - пороговая сила тока t - время раздражения Верхний участок графика (А) является вертикальным, нижний (В) – горизонтальным, средний (АВ) подчиняется закону Нернста. Допороговый ток I р 2 I р t хр t I Допороговое время А В С

Слайд 30

Реобаза, хронаксия и кривая «ток-время» Для того, чтобы определить реобазу , необходимо при достаточно длительном времени раздражения увеличивать ток. Тот минимальный ток, при котором мышца начнет сокращаться, называется током реобазы I р . Для определения хронаксии берется ток удвоенной реобазы (« t хр » соответствует «2 I р » в точке «С»). Время меньшее, чем время хронаксии, называется допороговым временем раздражения ( о но не вызывает раздражения ткани при токе любой силы ). Токи меньшие тока реобазы, называются допороговыми токами ( они не вызывают раздражение ткани при любом времени воздействия) .

Слайд 1

Электрический ток. Источники электрического тока

Слайд 2

Потребление электроэнергии

Слайд 3

Электрический ток Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц Чтобы получить ток, нужно создать электрическое поле

Слайд 4

Источники электрического тока Полюса Линии напряженности

Слайд 5

Источники электрического тока

Слайд 6

Аккумулятор Ток

Слайд 7

Примеры использования аккумуляторов

Слайд 8

Основные выводы Электрический ток — это упорядоченное движение заряженных частиц . Для создания электрического тока , нужно создать электрическое поле . Для поддержания электрического поля необходима энергия, которая может быть получена в результате преобразования механической или внутренней энергии и некоторых других типов энергии.