Саба? жоспары физика п?ні бойынша 11-сынып Айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор ж?не катушка. Айнымалы токты? толы? тізбегі ?шін Ом за?ы.

Сабақ жоспары
Сабақ реті_7 Пәні физика Сынып 11 Күні:19.09.15
Сабақтың тақырыбы: Айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор және катушка. Айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңы.
Сабақтың мақсаты:
1.Оқушылардың тақырып бойынша білім алуға жұмысын ұйымдастыру; айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор,айнымалы ток тізбегіндегі индуктивтік катушка тақырыптары бойынша оқушылардың тәжірибелер жасау арқылы шешімге келуін ұйымдастыру, есептер шығару арқылы практикалық мағынасын ашу.
2. Оқушылардың эксперименттік дағдыларын дамытуды жалғастыру; актив кедергі, айнымалы ток тізбегіндегі конденсатор және индуктивтік катушка үшін схемалық сызбасын сала білуге үйрету.
3. Зейін қоя тыңдауға, өз бетімен жұмыс жасауға үйрету.
Сабақтың түрі: Кіріктірілген сабақ.
Сабақтың көрнекілігі: Презентациялық слайдтар. Видео роликтер. Интерактивті тақта. Эксперименталды қондырғы.
Пәнаралық байланыс: алгебра, геометрия
Сабақтың эпиграфы ретінде Р.Декарттың мына сөзін аламыз :
Білгенің аз – білетініңді қолдана білу керек!
Сабақтың құрылымы:
Сабақты ұйымдастыру.
Негізгі білімдерін жетілдіру.
Жаңа білімді қабылдау.
Жаңа тақырып бойынша алынған білімдерін пысықтау.
Эксперименталдық жұмысты ұйымдастыру.
Үйге тапсырма беру.
Сабақты қорытындылау.
1.Ұйымдастыру бөлімі.
Механикалық тербелістер Электромагниттік тербелістер
Координата х Электр заряды q
Амплитуда А;Хm Максимал заряд qm
Жылдамдық ν= х' Ток күші i=q'
Үдеу а=ν'=х'' Ток күшінің өзгеру жылдамдығыi'=q''
Масса m Индуктивтік L
Серіппенің қатаңдығы k Сыйымдылыққа кері шама 1/ С
Күш F=kxКернеу U
Потенциалдық энергия kx²/2 Электр өрісінің энергиясы q²/(2С)
Кинетикалық энергия mυ²/2 Магнит өрісінің энергиясы LI²/2
1.1.Сабақтың мақсаты мен қойылатын талаптармен таныстыру.
2.Негізгі білімдерін жетілдіру.Механикалық тербеліс пен электромагниттік тербеліс арасындағы сәйкестікке тоқтала кетеміз.(кесте бойынша)
3. Жаңа білімді қабылдау.
3.1. Айнымалы ток тізбегіндегі актив кедергіні қарастырамыз.
Резистор мен жалғағыш сымдардан тұратын қарапайым тізбектің қысқыштарындағы кернеу
u =Umcos ωtзаңымен өзгерсін .Бізге бұрыннан белгілі R кедергіні айнымалы ток тізбегіндегі активті кедергі деп атайды.Ток күші мен кернеудің лездік мәндері үшін Ом заңы орындалады.
Электр тізбегін құрастырамыз. Актив кедергілер - өткізгіштер мен кабельдер.
4375785107315Сәйкес формулаларды қорытып шығарамыз
i= UR=UmRcosωt=Imcosωt; P= iR;P=Im2Rcos2ωt;
cosωt= 1+cosωt2; P=Im2R2+ Im2R2cos2ωt;P=Im2R2; Im2R2= I2R;
I= Im2; U= Um2;Сәйкес графиктерін салып,олардың векторлық диаграммасын саламыз.
Актив кедергісі бар өткізгіште ток күшінің тербелісі фаза бойынша кернеудің тербелісімен дәл келеді, фазалық ығысуы 0-ге тең.
24676104622803.2 Айнымалы ток тізбегіндегі сыйымдылық кедергі.

Конденсатор қосылған тізбектен тұрақты ток жүрмейді,себебі бұл жағдайда тізбек тұйық емес,конденсатордың астарларының арасы диэлектрикпен бөлінген.Бірақ конденсаторды айнымалы кернеу көзіне қосса, ол үнемі қайта зарядталып отырады да тізбек арқылы ток жүреді.
u = Umcosωt; q= qmcosωt; i= q’;
417195019685 i= q’=UmC sinωt = UmC cos(ωt+π/2);
Im= UmCω; Xc=1ωC;Im= umXc;
Бұл алынған екі теңдеуді салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: тізбектегі ток күшінің тербелістері кернеу тербелістерінен фаза бойынша π/2-ге озады.
Сәйкес векторлық диаграмасын саламыз.
3.3. Айнымалы ток тiзбегiндегi индуктивтiк катушка.
Айнымалы ток тізбегінде индуктивтік катушка қосымша кедергі тудырады, мұны өздік индукция құбылысымен түсіндіруге болады.

eis=-l∆i∆t= -Li';iR=eis+u ; R=0; u=-eis;
i=Imsinωt; eis=-Li=-ωLImcosωt;
u=ωLImcosωt=ωL=Umsinωt+π2;
4270375530860Um=ωLIm;Im=UmωL;XL=ωL;I=UXL;i=Imsinωt;
u=ωLImcosωt=Umsinωt+π2Теңдеулерін салыстыра отырып, мынадай қорытындыға келеміз: катушкадағы ток күшінің тербелісі кернеу тербелісінен фаза бойынша π/2 -ге артта қалады.
Индуктивтік кедергідегі ток пен кернеудің сәйкес векторлық диаграмасын саламыз.
3.4.Айнымалы токтың толық тізбегі үшін Ом заңы

3522345892175Бір-біріне тізбектей жалғанған индуктивтігі L катушкадан,сыйымдылығы С конденсатордан және кедергісі R резистордан тұратын тізбектің қысқыштарына u = Umcosωt кернеутүсірейік.Ток полюстеріндегі лездік кернеу оның жеке бөліктеріндегі кернеудің лездік мәндерінің қосындысына тең U = UR+UL+UC ;
U=URmcosωt+UCmcos(ωt-π/2)+ ULmcos(ωt+π/2)
Түсірілген кернеудің Umамплитудасын векторлардың қосындысы ретінде табуға болады, яғни U=URm+UCm+ ULm ;
Um=UmR2+UmL-UmC2;
Um=Im2R2+ImXL-ImXC2;
Um=ImR2+XL-XC2;
Im=UmR2+XL-XC2; Im=UmR2+ωL-1ωC2;
3423285-364490Z=R2+XL-XC2; Im=UmZ; I=UZ ;
tgφ=UmL-UmCUmR; tgφ=XL-XCR =ωL-1ωCR4.Есептер шығару.
№1. Катушканың индуктивтiлiгi 80мГн, катушка қосылған әсерлi кернеу 100В, ток жиiлiгi 1кГц. Тiзбектегi токтың амплитудалық мәнiн табыңыз.
Берілгені:
L=80мГн
U=100В
ν=1кГц ХБЖ:
8*10-2Гн
103Гц Шешуi:
Im=UmωLIm-?
Циклдiк жиiлiк ω=2πν өрнегiмен анықталады.
мұндағы кернеудiң әсерлiк мәнiнен кернеудің амплитудалық мәнiн анықтаймыз.
U=Um2;Um=2U;
Тiзбектегi токтың амплитудалық мәнiн табамыз:
Im=U22πvL=10022∙3.14∙103∙80∙10-3=0.28 AЖауабы: 0,28 А
№2. Катушканы, кернеуi 12В тұрақты ток тiзбегiне қосқан кезде, тiзбекте 4А ток күшi пайда болады. Осы катушканы жиiлiгi 50Гц, кернеуi 12В айнымалы ток тiзбегiне қосатын болсақ, тiзбектегi ток күшi 2,4А-ге тең болады. Катушканың индуктивтiлiгінің шамасы қандай болады? Егер катушкаға, сыйымдылығы 394мкФ кондесатор тiзбектей жалғасақ, реактивтік қуатты неге тең болады? Осы жағдайға векторлық диаграммасын салыңдар.
Берілгені:
С=394*10-6 Ф
ν = 50Гц
Iа = 2,4А
Uт=12В
Iт=4.0А
Uа=12В
Шешуі:R=UтIт; Z=UaIaZ=R2+XL-XC2;
Z2=R2+XL2; XL=ωL=2πvL;
Rт=UI=12B4A=3.0 ОмZ=UI=12B2.4A=5.0 Ом ;
cosφ=3.0 Ом9.0 Ом2+8.0-4.02Ом2=0.6;
I=12B9.0 Ом2+16 Ом2=2.4 A;
P=12B∙2.4 A∙0.6=1.7 Вт;
І – ? Р – ?
3399790367030
AVRXLXc
Xc>XL болғандықтан кернеудің тербелісі ток тербелісінен 𝝋 бұрышқа қалады.
Векторлық диаграммасын салайық.
Терминологиялық сөздік
Қазақ тілінде Ағылшын тілінде Орыс тілінде
Индуктивтік кедергі Іnductivereactance Индуктивное сопротивление
Сыйымдылық кедергісі Сapacitivereactance Емкостное сопротивление
Айнымалы ток Alternating current Переменный ток
Актив кедергі Active resistance Активное сопротивление
Жиілік Frequency Частота
Конденсатор Capacitor Конденсатор
Катушка Inductor Катушка
5.Үйге тапсырма: §2.3-2.5 8.4,9.3.,10.4 жаттығулар
6. Сабақты қортындылау
7. Бағалау.