التعليمية: توسيع آفاق الطلاب حول المجالات الكهرومغناطيسية في أحاسيسهم الشخصية؛ تعليم الدقة عند العمل مع الأدوات والملاحظات في أجهزة الكمبيوتر المحمولة؛ رعاية الموقف المسؤول تجاه العمل التربوي (نتيجة شخصية).
كان السيد فاراداي واثقًا من الطبيعة الموحدة للكهرومغناطيسية، وبفضله، اكتشاف في العالمتم إنشاء أجهزة مولدة لجميع محطات توليد الطاقة في العالم تعمل على تحويل الطاقة الميكانيكية إلى طاقة كهربائية. يتم الحصول على حوالي 80% من الكهرباء بفضل اكتشاف السيد فاراداي. فعل فاراداي في البداية تجربة رقم 1: ملفان يدخل أحدهما داخل الآخر. الملف الخارجي مغلق أمام الجلفانومتر، ويتدفق تيار مباشر عبر الملف الداخلي. نغلق ونفتح المفتاح. سؤال: لماذا ظهر التيار في الملف الخارجي؟ ولماذا اختفى؟ فرضيتك.الخبرة رقم 2.ملف مغلق أمام الجلفانومتر. نقوم بإدخال مغناطيس دائم في الملف وإزالته من الملف. سؤال:لماذا تظهر التيار الكهربائي?
سؤال:دعونا نكرر ما هو التدفق المغناطيسي؟سؤال: ما الذي يمكن مقارنته بالتدفق المغناطيسي؟ حاول أن تشرح: لماذا يحدث التيار.
سؤال: ماذا ينبغي أن يكون التدفق؟
الخبرة رقم 3ماذا لو وضعنا الملف على المغناطيس؟ التجربة رقم 4.نضع الملف بالتيار ونخرجه من القلب من المحول. الخبرة رقم 5.تغيير التيار باستخدام الريوستات. يسمى التيار الكهربائي في دائرة مغلقة والذي يحدث عندما يتغير المجال المغناطيسي بالتحريض. إذن ما هو الحث الكهرومغناطيسي؟
16041 تجربة جلبت النتائج إلى فاراداي (29/08/1831).
يمارس. المجموعة الأولى: تعيين تبعية القوة التيار المستحثعلى معدل تغير التدفق المغناطيسي. المجموعة الثانية:إثبات اعتماد اتجاه التيار على أقطاب المغناطيس وعلى ما إذا كان يتم إدخال المغناطيس أو إزالته. المجموعة الثالثة: اكتشف ما إذا كان سيكون هناك تيار مستحث إذا لم يتغير المجال المغناطيسي أو يدور المغناطيس داخل الملف حول محوره. المجموعة الرابعة: اقرأ عن استخدام التيار التعريفي في الأدب الإضافي.نستخلص النتائج باستخدام "برنامج كمبيوتر حول موضوع" الكهرومغناطيسية ".
فيما يلي ملاحظات حول موضوع "الديناميكا الكهربائية" للصفوف 10-11.
!!!
تختلف الملاحظات التي تحمل نفس الأسماء في درجة الصعوبة.
1. المجال المغنطيسي- المجال المغناطيسي للتيار. تأثير المجال المغناطيسي على الموصل الحامل للتيار. الحث الكهرومغناطيسي.........
2. المجال المغنطيسي- الكهربائية و الظواهر المغناطيسية. المجال المغناطيسي للتيار تأثير المجال المغناطيسي على موصل يحمل التيار. تأثير المجال المغناطيسي على الجسيمات المشحونة ..........
3. التيار الكهربائي المباشر
4. التيار الكهربائي المباشر- قانون أوم لقسم من الدائرة الكهربائية. المجالات الكهرومغناطيسية. قانون جول لينز ..........
5. شحنة كهربائية- تفاعل الرسوم .........
6. شحنة كهربائية- المجال الكهربائي ..........
7. الطاقة الكهربائية. المكثفات- مكثف. طاقة المجال الكهربائيمكثف.........
8. الحث الكهرومغناطيسي .........
9. الاهتزازات الكهرومغناطيسيةوالأمواج - الدائرة التذبذبية. الاهتزازات الكهرومغناطيسية. الموجات الكهرومغناطيسية وخصائصها..........
ملاحظات إضافية حول الفيزياء للصفوف 10-11 - فيزياء الفصل الدراسي
هل تعلم؟
الحث الكهرومغناطيسي
هل تعلم أن في أحدث الأنواعلا تحتوي الآلات الكهربائية على أي أجزاء متحركة ميكانيكية. في ما يسمى بالمولد MHD (المغناطيسي الهيدروديناميكي)، بدلاً من موصل السلك، تتحرك البلازما المتكونة أثناء احتراق النفط أو الغاز بين أقطاب المغناطيس. تنحرف حاملات الشحنة في البلازما بواسطة المجال المغناطيسي نحو الأقطاب الكهربائية، وينشأ تيار في الدائرة الخارجية.
كان فاراداي يحمل شريطًا مغناطيسيًا صغيرًا وملفًا من الأسلاك في جيب سترته لسنوات كتذكير دائم له مشكلة لم يتم حلهاتوليد تيار كهربائي بواسطة المجال المغناطيسي.
إن تيارات إيدي الحثية (تيارات فوكو)، مثل الاحتكاك، لا يمكن أن تكون ضارة فحسب، بل مفيدة أيضًا. ثلاثة أمثلة فقط: أفران الحث للتسخين وحتى صهر المعادن، "التهدئة المغناطيسية" فيها أدوات القياسوالمناشير الدائرية و... العداد المعروف الطاقة الكهربائية.
بعد أن توصل فاراداي بشكل مستقل إلى فكرة الدوران الكهرومغناطيسي، قام باستخدام ملامسة الزئبق بإجراء دوران مستمر للمغناطيس حول موصل يحمل التيار. بدأ هذا المحرك الكهربائي الأول العمل في ديسمبر 1821.
تمت صياغة قاعدة لينز، التي تحدد اتجاه التيار التعريفي، مباشرة بعد اكتشاف فاراداي - في عام 1833. اليوم يمكن ملاحظة مظهر واضح لهذه القاعدة في مختبر المدرسةعن طريق وضع قرص سيراميكي فائق التوصيل فوق مغناطيس: سوف "يحوم" فوقه.
طاقة الاتصالات
أول من اقترح ما هي الطاقة التي توفر الاستقرار النوى الذرية، كان في عام 1915 عالم فيزياء أمريكيويليام هاركينو، قدم هذا المفهوم"عيب الكتلة" الذي يتوافق مع طاقة الربط للنواة. العالم الإنجليزي فرانسيس أستون نقلا عن سلسلة القياسات الأكثر دقةعلى مطياف الكتلة الذي صممه، ج. في عام 1927، أنشأ لأول مرة منحنى يصف طاقة الارتباط للنواة الذرية، والذي تم إدراجه لاحقًا في الكتب المدرسية.
تحتوي النوى الذرية، التي تحتوي على أعداد معينة من البروتونات والنيوترونات السحرية، على طاقات ربط متزايدة ومقاومة أكبر للتحلل. أدى البحث عن مثل هذه النوى، التي شكلت "جزرًا" من الاستقرار خارج الجدول الدوري، إلى النجاح مؤخرًا - حيث تم تصنيع العنصر الكيميائي رقم 114 في دوبنا بالقرب من موسكو.
الكواركات - أصغر التكوينات التي تتكون منها الجسيمات النووية - لا توجد في حالة حرة، على الرغم من أن التجارب أقنعت العلماء بشدة بواقعها. إن القوى التي "تلصقها" معًا ذات طبيعة غير عادية لدرجة أن مشكلة عدم هروب الكواركات قد تلقت اسمًا خاصًا - "الحبس" (السجن).
الوكالة الاتحادية للتعليم الدولة مؤسسة تعليميةأعلى التعليم المهني
جامعة ولاية تولا
قسم إلكترونيات الراديو
أ.ف. دكتوراه بولينكين، أستاذ مشارك
الديناميكيات الكهربائية وانتشار الموجات الراديوية
ملاحظات المحاضرة
اتجاه التدريب: 210300 الهندسة الراديوية التخصصات: 210301 "فيزياء الراديو والالكترونيات"، 210302 "الهندسة الراديوية"
شكل الدراسة بدوام كامل
تولا 2004
تعليق توضيحي
موضوع الانضباط - النظرية المجال الكهرومغناطيسيوتطبيقاتها في الهندسة الراديوية. الغرض من دراسة الانضباط هو أن يكتسب الطلاب المعرفة والمهارات والقدرات اللازمة لإتقانها بنجاح التخصصات ذات الصلة، وكذلك للنجاح الأنشطة العمليةبشأن إنشاء وتشغيل الأجهزة والأنظمة القائمة على استخدام المجالات والموجات الكهرومغناطيسية.
ونتيجة لدراسة المقرر يجب على الطالب
- فهم السمات والأنماط الرئيسية للمجال الكهرومغناطيسي وطرق إنشائه ونقله واستخدامه؛
- تعرف على معادلات ماكسويل وطرق تطبيقها في حساب أبسط الأدلة والأجهزة الرنانة والمشعة والفيزيائية والفيزيائية. النماذج الرياضيةتأثير هذه الأجهزة على معلمات المواد والتصميم المعلمات الكهربائيةالأجهزة؛
- معرفة القوانين الأساسية للانتشار وطرق الإثارة والإشعاع الموجات الكهرومغناطيسية.
يجب أن يسبق دراسة الديناميكا الكهربائية وانتشار الموجات الراديوية إتقان التخصصات والمواضيع التالية:
- الرياضيات (التفاضلية و حساب التفاضل والتكامل، دوال المتغير المركب، متسلسلة فورييه والتكاملات، الجبر المتجه، الهندسة التحليليةالمنحنيات والأسطح، أنظمة الإحداثيات المنحنية، التحويلات الخطية، تحليل المتجهات، المعادلات التفاضلية)؛
- الفيزياء العامة (الكهرباء والمغناطيسية، الاهتزازات والأمواج، البصريات)
- أساسيات نظرية الدائرة.
الانضباط ينتمي إلى القسم المهني العام. إنه أساسي عند دراسة الهوائيات والميكروويف و الأجهزة البصريةوطرق وأجهزة توليد واستقبال الإشارات.
ويحتوي المخطط على خمسة وثلاثين محاضرة.
1. بيتروف ب.م. الديناميكا الكهربائية وانتشار موجات الراديو: كتاب مدرسي للجامعات. م: حارلاين تيليكوم، 2003.
2. كوغوشيف إيه إم، جولوبيفا إن إس، ميتروخين في إن. أساسيات الإلكترونيات الراديوية. الديناميكا الكهربائية وانتشار موجات الراديو. كتاب مدرسي دليل للجامعات. - م: دار النشر. MSTU ايم. ن. بومان، 2001.
3. نيكولسكي في.، نيكولسكايا تي. الديناميكا الكهربائية وانتشار موجات الراديو. كتاب مدرسي دليل للجامعات - م: نوكا. 1989.
4. Baskakov S. I.، Kartashev V. G.، Lobov G. D. et al. مجموعة من المشاكل لدورة "الديناميكا الكهربائية وانتشار الموجات الراديوية". كتاب مدرسي بدل / إد. إس آي باسكاكوفا. - م: أعلى. المدرسة، 1981.
أ) إضافية
1. فيدوروف ن. أساسيات الديناميكا الكهربائية. - م: أعلى. المدرسة، 1980.
2. وينشتاين إل. الموجات الكهرومغناطيسية. م: الإذاعة والاتصال، 1988.
3. جولدشتاين إل.دي.، زيرنوف إن.في. المجالات والموجات الكهرومغناطيسية. – م.: سوف. الراديو، 1971.
محاضرة رقم 1. مقدمة. المفاهيم الرياضية الأساسية
في تعتمد نظرية الديناميكا الكهربائية على فكرة المجال الكهرومغناطيسي (EM). رسميًا، يمكن التحدث عن المجال الكهرومغناطيسي كمجال للقوى، أي. إذا تم وضع شحنة نقطية موجبة واحدة في مساحة يوجد بها مجال كهرومغناطيسي، فسوف تؤثر عليها القوى.
في بالمعنى الفيزيائي، ينبغي اعتبار المجال الكهرومغناطيسي أحد أشكال وجود المادة.
على الرغم من أن الناس لاحظوا ظهور قوى الكهرومغناطيسية في الطبيعة منذ العصور القديمة، المفاهيم العلميةتطورت في هذا المجال مؤخرًا تقريبًا.
في في تشكيل نظرية المجالات الكهرومغناطيسية، تم تقديم مساهمات من قبل علماء مثل تشارلز كولومب، مايكل فاراداي، هاينريش هيرتز، ألكسندر ستيبانوفيتش بوبوف، بيوتر نيكولاييفيتش ليبيديف (قياس الضغط الخفيف).
كان مقدرًا لماكسويل أن يقدم مساهمة استثنائية في العلوم. في الفيزياء الحديثةمعادلات ماكسويل هي القوانين الأساسية للنظرية الكهرومغناطيسية. يمتلك ماكسويل الاستنتاج النظري حول وجود الموجات الكهرومغناطيسيةجنبا إلى جنب مع فرضية حول الكهرومغناطيسية
الطبيعة الخيطية للضوء. هذه المساهمة هي نتيجة تحليل كانت نقطة بدايته هي الأفكار الفيزيائية لفاراداي (مبدأ الفعل قصير المدى - التفاعل الذي يتم من خلال وسط يمثل "الحاوية" للعملية الكهرومغناطيسية).
أوسع قاعدة تجريبية لنظرية الكهرومغناطيسية بناء على معادلات ماكسويل ومحفزها مزيد من التطويرأصبحت هندسة الراديو. جنبا إلى جنب مع هندسة الراديو، ظهر مفهوم موجات الراديو، أي. الموجات الكهرومغناطيسية في الأنظمة الراديوية.
مهم الاتجاه العلميكانت دراسة انتشار الموجات الراديوية في الظروف الطبيعية- فوق الأرض وفي الفضاء. وقد أدت مشكلة انبعاث واستقبال الطاقة الكهرومغناطيسية التي تحملها موجات الراديو إلى
لنظرية الهوائيات.
تُفهم الديناميكا الكهربائية الكلاسيكية (غير الكمومية) على أنها نظرية سلوك المجال الكهرومغناطيسي الذي يتفاعل بين الشحنات الكهربائية.
المفاهيم الرياضية الأساسية
رسميًا، يتم تعريف الحقل من خلال تحديد عدد عددي أو عددي عند كل نقطة من الجزء المدروس من الفضاء كمية ناقلات(المجالات العددية والمتجهة).
يمكن تصور المجال العددي، الذي يتميز بالوظيفة ψ (x,y,z)، باستخدام عائلة من الأسطح المستوية
ψ (x,y,z) = Сi
حيث C i ثابت
دعونا نقدم المتجه غراد ψ، يسمى التدرج، والذي يتم توجيهه نحو الحد الأقصى للزيادة في ψ و يساوي السرعةالتغييرات في في هذا الاتجاه. من الواضح أن
غراد ψ = ν 0 ∂ ∂ν ψ ,
حيث ν هو الخط المتعامد مع السطح المستوي، و ν 0 هي وحدة الوحدة المماسّة له.
أرز. 1. نحو تعريف تدرج الدالة
إسقاط المتجه grad ψ على اتجاه معين هو l 0 gradψ = l 0 ν 0 ∂ ∂ν ψ = cosα ∂ψ ∂ν = gradl ψ = ∂ψ ∂ l .
باستخدام هذه الصيغة لتحديد إسقاط التدرج ψ إلى النظام الديكارتيالإحداثيات، نحصل عليها
غراد ψ = ψ =x 0 ∂ ∂ ψ x +y 0 ∂ ∂ ψ y +z 0 ∂ ∂ ψ z .
نرى أن المجال العددي ψ يولد مجال المتجه F = ψ. ويسمى هذا الحقل المتجه الإمكانات، وتسمى الدالة العددية ψ
محتمل.
الأسطح المستوية التي ψ = const هي أسطح متساوية الجهد.
لعرض حقول المتجهات بشكل مرئي، يتم عادةً إنشاء ما يسمى بالصور. ناقلات أو خطوط الكهرباء. وهي خطوط تشير مماساتها عند كل نقطة إلى اتجاه المتجه. يمكن أن تتوافق كثافة خطوط المجال مع شدة المجال. في هذه الحالة، يجب أن يكون عدد خطوط المتجهات التي تمر عبر المنطقة المتعامدة متناسبًا مع القيمة المطلقةناقلات، ثابتة تقريبا داخل الموقع.
طول المتجهات التفاضلي على طول خط مال هو متجه موجه بشكل عرضي إلى قيمته المطلقة، أي ما يعادل التفاضل العدديدل.
أرز. 2. نحو تعريف التفاضل المتجه للطول
في الإحداثيات الديكارتية
dl = τ 0 dl= x 0 dx+ y 0 dy+ z 0 dz .
دع مجال المتجه ν (x,y,z) يعطى، والذي يجب وصفه باستخدام خطوط المتجهات.
ν =x 0 νx +y 0 νy +z 0 νz .
دعونا نحاول تلبية شرط التناسب dl = k ν ,
حيث k هو أي ثابت.
معادلة مكونات المتجهات ν و dl، نحصل عليها
أرز. 3. أمثلة على صور خطوط المجال
دعونا ننظر إلى عدد قليل أنواع مميزةأنماط خطوط المجال التي يمكن مواجهتها أثناء البحث مجال المتجهات F في المنطقة V مع السطح الحدودي S.
قد تحتوي المنطقة V على نقطة تتباعد عنها خطوط الكهرباء(المصدر) أو حيث تتقارب جميع خطوط القوة (الصرف). قد تمر خطوط المجال أيضًا عبر المنطقة أو لا تعبر السطح على الإطلاق.
يسمى تدفق المتجه F عبر السطح S (ليس بالضرورة مغلقًا) بالتكامل:
Ф = ∫ F س،
حيث يكون التفاضل المتجه ds هو حاصل ضرب التفاضلية السطحية العددية ds ومتجه الوحدة للمعدل الطبيعي ν 0، أي ds = ν 0 ds. ولذلك، F ds = F ν ds .
إذا كان السطح مغلقًا، فإن ν 0 هي وحدة وحدة العمود الطبيعي الخارجي. بالنسبة لسطح مفتوح، يتم اختيار ν 0 بشكل تعسفي.
يكون تدفق المتجه F موجبًا إذا اتجهت خطوط المجال إلى الخارج من السطح S وسالبًا إذا اتجهت إلى الداخل.
التباعد (وكذلك التوزيع والتباعد) للمتجه F على-
هي قيمة تحددها العلاقة الحدية التالية:
إذا كانت div F > 0 في مرحلة ما، فإن هذه النقطة هي مصدر خطوط المجال، إذا كانت divF< 0, то такая точка является стоком. Если divF = 0, то в рассматриваемой точке силовые линии не начинаются и не заканчиваются.
في الإحداثيات الديكارتية:
div F =∂ ∂ F x x +∂ ∂ F y y +∂ ∂ F z z =F .
الجزء الدوار (وكذلك الدوران والدوامة) للمتجه هو كمية متجهة يُشار إليها بالرمز rotF.
بحكم التعريف، فإن إسقاط العفن F على اتجاه ما ν (في مرحلة ما، المنطقة المجاورة له هي المنطقة ∆ S)، هو
تعفن F = ليم | ف دل. |
|||
∆ S∫ L |
||||
∆S →0 | ||||
هنا L هو الخط الحدودي ∆ S، الذي يشكل نظامًا أيمنًا مع ν (إذا نظرت على طول ν 0، فإن الاتجاه الموجب لعبور الكفاف L
- في اتجاه عقارب الساعة)
أرز. 4. نحو تعريف دوار المتجه
يسمى التكامل الذي يظهر في الصيغة بتدوير المتجه F على طول محيط مغلق L.
في نظام الإحداثيات الديكارتية:
× 0 ص 0 ض 0
تعفن F = ∂ ∂x ∂ ∂y ∂ ∂z = ×F .
F xF yF ض
وبالتالي، فإن الجزء المتحرك عبارة عن عملية تفاضلية متجهية على مكونات المتجه F، مما يؤدي إلى الحصول على تعفن كمية متجهة جديدة
لأي مجال محتمل F =ψ لدينا × F = × (ψ ) ≡ 0.
أولئك. دائما روتغراد(ψ) = 0. لذلك المجالات المحتملةوتسمى أيضا هادئة
هدير.
الحقول التي يتم استدعاء div F = 0 لها الملف اللولبي. بما أن (×V) ≡ 0 دائمًا، فإن الحقول اللولبيةF = rotV.
إذا كان المجال في منطقة معينة ليس ملف لولبي، وعند كل نقطة F ≠ 0، فإن جميع النقاط في المنطقة هي مصادر أو مغاسل.
الحقول المحتملة F (التي × F = 0) يمكن أن تكون في نفس الوقت ملف لولبي F = 0، ثم يطلق عليها اسم التوافقي.
الهويات التالية تحليل المتجهاتلها معنى قواعد التمييز بين منتجات الوظائف.
(ϕψ) = ϕ ψ +ψ ϕ;
(ψF ) = ψF +F ψ;
(F×V) = V×F− F×V؛
×(ψF ) = ψ ×F +(ψ×F ) .
غالبًا ما تستخدم الصيغ التالية في نظرية EM:
f (ξ ) = f ′ (ξ ) ξ (تمايز دالة معقدة)× × F = (F ) − 2 F (الجزء المتحرك من الجزء المتحرك)
في الإحداثيات الديكارتية:
2 F = F = x 0 ∆ F x + y 0 ∆ F y + z 0 ∆ F z هو عامل لابلاس. أهم ما يتعلق بنظرية المجالات الكهرومغناطيسية ما يلي:
العلاقات العامة لتحليل المتجهات:
نظرية غاوس-أوستروغرادسكي
∫ FdV = ∫ F ds;
نظرية ستوكس
∫ (× F) ds= ∫ F dl.
المحاضرة رقم 2. الأشياء الأساسية للديناميكا الكهربائية
الشحنات والتيارات والمتجهات الميدانية
النظرية الكلاسيكية للكهرومغناطيسية هي العيانية. وهذا يعني أن العمليات قيد النظر لها تأثير هائل
- كميات "لا نهائية تقريبًا". الجسيمات الأولية. عادة ما يتم تجاهل بنية المادة. ويبدو أن الوسط مستمر، وتظهر الشحنات والتيارات موزعة في الحجم (أحيانًا على السطح).
تحت كثافة الشحنةρ يُفهم على أنه الكمية
ρ = ليم | ∆ف | |||
∆الخامس |
||||
∆الخامس →0 |
حيث ∆ q هي الشحنة الموجودة في الحجم الأولي ∆ V. نظرًا لأن الشحنة منفصلة (الأصغر في القيمة المطلقةشحنة سالبة ≈ 1.602 10 − 19 Kë ) ، فيجب خفض المرور إلى الحد الوارد في (1)
الأم مشروطة بغض النظر عن مدى انخفاض الحجم ∆ V، فإنه لا يزال يحتوي على ما يكفي عدد كبيرالجسيمات الأولية. لكن عند الانتقال إلى وسط مثالي مشحون ومستمر من (1)، يمكننا أن نستنتج ذلك
أن ρ = دق دف.
كثافة التوصيل الحالية j هي ناقل
ي = ليمي | ∆أنا | ||||
0∆S |
|||||
∆S →0 | |||||
حيث ∆ S هي منطقة أولية متعامدة مع حركة الشحنات، аi 0 هي وحدة الوضع الطبيعي التي تشير إلى اتجاه الحركة؛ ∆ I هو التيار الذي يمر عبر ∆ S
في الفيزياء الحديثة لا يزال لا يتزعزع قانون الحفاظ على الشحنة: الشحنة لا تفنى ولا تخلق من العدم. إذا كان الحجم V، الذي يحده السطح S، يحتوي على شحنة q لا تظل ثابتة (أي تقل أو تزيد)، فيمكن تفسير ذلك بحقيقة أن حاملات الشحنة تعبر الحدود. بمعنى آخر، يمر تيار عبر السطح S، ويجب أن يرتبط مقداره بالشحنة كما يلي:
أنا = - دق د.ت |
(التيار الخارج من خلال S يعتبر موجب والتيار الداخل يعتبر سلبي).
من (3) اتضح أيضاالصيغة التفاضلية لحفظ الشحنة:
I = ∫ j dν = ∫ j dV = −∫ ∂ S dV →j = − | ||||
الخامس ∂t | ∂ر | |||
لأن يجب أن تكون المساواة صالحة لحجم تعسفي. يتم وصف المجال الكهرومغناطيسي باستخدام المتجهات التالية
وظائف الإحداثيات والوقت
E =E (r,t) - شدة المجال الكهربائي؛H =H (r,t) - قوة المجال المغناطيسي؛D =D (r,t) - الحث الكهربائي؛
B =B (ص،ر) - الحث المغناطيسي؛
في المجال الكهرومغناطيسي، تؤثر القوى على الشحنات والتيارات. الشحنة النقطية، والتي تعتبر عادةً بمثابة جسم "اختبار" للكشف عن المجال وقياسه، يتم التأثير عليها بواسطة القوة:
F = ف (E+ [ v, B] ) ,
حيث q هو حجم هذه الشحنة، av هي سرعة حركتها. من المفهوم أن الشحنة النقطية عبارة عن جسم مشحون يعتبر صغيرًا جدًا في ظل الظروف التجريبية.
في حالة الشحنة الثابتة (v = 0)، تعتمد القوة فقط على شدة المجال الكهربائي:
F ′ = ف ه .
تعتبر هذه المساواة بمثابة تعريف لـ E. بالإضافة إلى ذلك، تؤثر القوة على شحنة نقطة متحركة:
F" =q (v ×B) ,
مُسَمًّى قوة لورنتز. يرتبط ظهور هذه القوة بتحديد ناقل الحث المغناطيسي B.
يرتبط المتجهان D وH في الفراغ بالمتجهين E وB بالعلاقات التالية:
حيث ε 0 و μ 0 ثوابت تعتمد فقط على اختيار وحدات القياس؛ الأول يسمى ثابت كهربائيوالثاني مغناطيسي.
في نظام SI، وحدات قياس الكميات الفيزيائية المعتبرة هي كما يلي:
المسؤول ف [C] (كولوم)؛
كثافة الشحنة ρ [C/m3] (كولوم لكل متر مكعب); شدة المجال الكهربائي E [V/m] (فولت لكل متر)؛ قوة المجال المغناطيسي N [A/m] (أمبير لكل متر)؛ الحث الكهربائي D [C/m2] (كولوم لكل متر مربع); الحث المغناطيسي V [T] (تسلا)؛
الثابت الكهربائي ε 0 [F/m] (فاراد لكل متر)؛
الثابت المغناطيسي μ 0 [جم/م] (هنري لكل متر).
قسم التعليم والعلوم
منطقة كيميروفسكي
مؤسسة تعليمية حكومية
التعليم المهني الثانوي
توم - كلية أوسينسك لنقل الطاقة
مسابقة الدرس
الانضباط EDP. 03 الفيزياء
(لجميع التخصصات)
موضوع:« التيار الكهربائي المباشر »
مدرس:
موروزوفا ليودميلا فيليبوفنا
ملخص …………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
مقدمة …………………………………………..5
الخريطة التكنولوجيةالدرس ……………………………………………………………………………… 6-13
ملحق …………………………………………….14
الأدب المستخدم ……………………………… 25
تعليق توضيحي
للتطوير المنهجي للمواد التعليمية لدرس غير قياسي - مسابقة في تخصص الفيزياء حول موضوع "الديناميكا الكهربائية"، مخصص لهذا اليومالطاقة، التي طورتها ليودميلا فيليبوفنا موروزوفا، أستاذة الفيزياء في كلية توم أوسينسك لنقل الطاقة، في العام الدراسي 2014-2015.
الغرض من التطوير: يعرض المبادئ التعليمية، طُرق التعلم النشطوتكرار المواد، واستخدام تكنولوجيات المعلومات والاتصالات لزيادة اهتمام الطلاب بدراسة الفيزياء؛ تهيئة الظروف لتكوين المهارات العملية ومهارات الاتصال في الفصل الدراسي وأثناء إعداد الأنشطة اللامنهجية.
غاية:التطبيق في الممارسة التربوية.
ملخص:في العمل اهتمام كبيردفعت لتشكيل المعمم المهارات المعرفيةوالمهارات، والقدرة على العمل ضمن فريق، وسبورة بيضاء تفاعلية، مع مصادر إضافية.
مقدمة
التطوير المنهجيدرس غير قياسي في تخصص "الفيزياء" في قسم الديناميكا الكهربائية الموضوع: "التيار الكهربائي المباشر" في اليوم السابق عطلة مهنية– يوم هندسة الطاقة، مخصص لإجراء درس غير قياسي أو نشاط لامنهجي في مجموعات السنة الأولى من التعليم المهني الثانوي، تنفيذ البرنامج التعليمي للمرحلة الثانوية (كاملة) التعليم العام.
هذا التطورتركز على حل مشاكل الفنون التطبيقية و تدريب خاصالطلاب، التنمية إِبداع، عناصر الكفاءات العامةمهارات الاتصال, قرار مستقلالمهام.
يستخدم التطوير مواد المعلومات العلمية والتقنية للتحفيز:
تقارير عن العلماء واكتشافاتهم واختراعاتهم؛
المساعدات البصرية: العروض الإلكترونيةوالجداول والرسوم البيانية والأجهزة؛
النشرات: البطاقات، الكتب المرجعيةوالجداول والرسوم البيانية.
الوسائل التقنيةالتدريب: الكمبيوتر، السبورة التفاعلية، التلفزيون؛
المواد الصوتية: الموسيقى. تصميم الوقفة الجسدية والعرض التقديمي؛
مواد الفيديو: أجزاء من التجارب؛
ويرد وصف المسابقة وإجراءات إجرائها في البرنامج النصي.
في المرفق: المهام والبطاقات والرسوم البيانية والعروض التقديمية وجدول تصنيف النتائج.
| تم النظر فيها في اجتماع لجنة دورة الموضوع رقم البروتوكول من 2014 ز. رئيس لجنة دورة الموضوع __________/ ج.م. تشودينوفا / التوقيع، النص |
|
| مدرس ________/ إل إف. موروزوفا/ التوقيع، النص الخريطة التكنولوجية للدرس رقم 37 |
|
| تاريخ: | ديسمبر 2014 |
| مدرس: | موروزوفا ليودميلا فيليبوفنا |
| التخصص: | لجميع التخصصات |
| تأديب: | ODP.03الفيزياء |
| موضوع الدرس: | التيار الكهربائي المستمر. |
| نوع الدرس: | منافسة |
| أهداف الدرس: | |
| - التعليمية: | - توسيع آفاق معرفة الطلاب حول إنتاج واستخدام التيار الكهربائي. بحث عن أهمية الكهرباء, مصادر بديلة; - تهيئة الظروف لتكرار وترسيخ المعرفة بالقوانين العاصمة - تنمية القدرة على التعامل السليم مع الأجهزة الإلكترونية واستخدامها في الأنشطة المهنية المستقبلية. |
| - النامية: | - مواصلة تنمية المهارات التربوية والفكرية،تطوير أفكار حول طبيعة التيار الكهربائي وتطبيقاته. |
| - رفع: | - تنمية الاستقلال والمسؤولية عن العمل الجماعي والموقف المحترم تجاهه مهنة المستقبلالتعامل بعناية مع الأجهزة الكهربائية |
| أشكال تنظيم الأنشطة التعليمية والمعرفية للطلاب: | -المجموعة (العمل في وحدات)؛ - أمامي -فردي |
| طرق التدريس: | -توضيح؛ -مقابلة؛ -عمل مستقلمع الكتب المدرسية والمراجع الإضافية وموارد الإنترنت |
| ODP.01 الرياضيات؛ الهندسة الكهربائية EN.02 الأساسيات البيئيةالإدارة البيئية |
|
| المعدات المادية والتقنية: | - TSO: جهاز عرض، كمبيوتر، شاشة. |
| التربوية والمنهجية حماية: | المساعدات البصرية: -الجداول - "التيار الكهربائي المباشر"؛ -الأجهزة؛ - عرض الشرائح "الطاقة البديلة »; - كتاب مدرسي من تأليف أ.أ. بينسكي، "الفيزياء"، قبردين، أو.ف. الفيزياء. المواد المرجعية, موسوعة للأطفال أفانتا+. المجلد 16. الفيزياء، الجزء 2 [النص]: الكهرباء والمغناطيسية. -بطاقات - المهام |
تطوير المعرفة والمهارات التعليمية العامة
تعرف/تفهم:
معنى المفاهيم:الظواهر الكهربائية، التيار الكهربائي المباشر. الكميات الفيزيائية:الشحنة، الجهد، التيار، المقاومة؛
تكون قادرة على: وصف وشرح الظواهر الفيزيائية، استخدم أدوات القياس الكميات الكهربائية; استخلاص النتائجبناء على البيانات التجريبية ; إعطاء أمثلة الاستخدام العملي المعرفة الجسدية
معايير التقييم اختبار الفحص، طاولات
في اتخاذ القرار الصحيحالإجابات على الأفكار، وفهم جوهر معرفة العالم المحيط، والظواهر، يتم تسجيل الإجابة كنقطة واحدة.
يتم تقييم الإجابة الصحيحة لمعرفة التعاريف والصيغ وتطبيقها لحساب الكمية الفيزيائية، واستخدام المعرفة والمهارات المكتسبة عند العمل مع الأدوات لاكتساب الخبرة العملية في الأنشطة التي تسبق الأنشطة المهنية، كنقطتين.
إذا تم إكمال 70% من المهام (النقاط) بشكل صحيح - الدرجة 3 (مرضية).
بشرط إتمام 80-90% من المهام (النقاط) - الحصول على 4 (جيد).
إذا تم إكمال جميع المهام (النقاط) بنسبة 100% - تحصل على 5 (ممتاز).
الخريطة التكنولوجية للدرس رقم 10
| خطوات الدرس | وقت | تكوين المهارات التربوية العامة ومكونات الكفايات العامة | متطلبات المعرفة والمهارات والخبرة العملية | الأشكال والأساليب | ||
| التعليمية والتنظيمية (مكونات OK2) |
| -تحديد درجة استعداد الطلاب للدرس، وإعداد TSO؛ - يرحب بالطلاب - نداء الأسماء حسب القائمة الموجودة في المجلة - تعبئة التقرير يتخذ إجراءات فورية ضد الطلاب المتأخرين | - الاستعداد للدرس والتأكد من توفر المواد اللازمة للدرس ( العمل في المنزلوالأقلام والدفاتر) تحية المعلم واقفا | أدوات الكتابة والمصنفات |
||
| التحقق من الواجبات المنزلية | التعليمية والتنظيمية (المكونات OK1، OK2) | امتلاك وسائل مختلفة للتحكم في النفس | - ينظم مراجعة جماعية ومحادثة لتوضيح وتجسيد المعرفة الأولية حول الظواهر الكهربائية | إعداد الرسومات والكلمات المتقاطعة والعروض التقديمية حول موضوع "الكهرباء في الحياة اليومية" - إبداء الرأي في مشكلة إعداد مفاهيم حول إنتاج التيار الكهربائي | أدوات الكتابة والمصنفات والعروض التقديمية المعدة |
|
| تحديث المعرفة وتحديد أهداف الدرس | تعليمية وإعلامية: القدرة على العمل مع مكتوبة و النصوص الشفهيةالأجهزة (المكونات OK1، OK2) | يعرف | - يوضح فهم الطلاب لأهداف الدرس - يركز على النتائج النهائية الأنشطة التعليميةالطلاب في الصف - يناقش مع الطلاب تحديد أهداف الدرس, تمت الإشارة إلى الأحكام/القضايا الرئيسية - يشرح المهام المطلوب إنجازها، ومعايير التقييم، ويشير إلى وقت الانتهاء | - يستمع؛ - ينظر؛ الإجابة على الأسئلة، وإجراء محادثة؛ حدد مع المعلم أهداف الدرس | أدوات الكتابة، عرض الشرائح، مواد الدرس - البطاقات والأجهزة |
|
| تعلم مواد جديدة | تعليمية وإعلامية: القدرة على العمل مع العروض التقديمية، والأدوات، وأجهزة الكمبيوتر والسبورة التفاعلية؛ - يحدد الأهداف للمستقبل النمو المهنيوالتطوير (المكونات) | تعرف على المفاهيم الكميات الفيزيائيةومعناها والتعرف على التجارب والأدوات واستخدامها واحتياطات السلامة | - يشرح مادة جديدة"التيار الكهربائي المباشر والخصائص والتطبيقات" - يوضح الخبرة والعرض التقديمي - يعطي أمثلة تتعلق بالمستقبل النشاط المهني - يقترح إجراء تجربة لتحديد اعتماد القوة الحالية في الملف، ونوع الاعتماد، لمعرفة ذلك من خلال التجارب والملاحظات الحقيقية تجربة افتراضيةعلى السبورة التفاعلية. - ملاحظة كيفية تطبيق الطلاب للمعرفة والمهارات المكتسبة الممارسة الخاصةفي الدراسة، واستخدام الأدوات،ينسق أنشطة الطلاب ويقدم المشورة. | - يستمع؛ - ينظر؛ - الإجابة على الأسئلة، إجراء محادثة؛ -مشاهدة العرض - يستمع؛ - إجراء تجربة، إجراء الملاحظات، والإجابة على الأسئلة، العمل في ع / مجموعاتلدراسة الجهاز والغرض الأجهزة الكهربائية | المصنفات, أجهزة العرض التقديمي, السبورة التفاعلية، أجهزة الكمبيوتر، موسوعات حول تاريخ تطور التكنولوجيا |
|
| فيز. يوقف | التعليمية والتنظيمية | امتلاك وسائل مختلفة للتحكم في النفس | - يعلن الفيزيائي. يوقف - يراقب جاهزية جميع الطلاب للتربية البدنية. يوقف - تحديد مدرب بدني للقيام بالتمارين البدنية. توقف مؤقتًا - يتحكم في جودة تنظيم وإجراء التمارين البدنية. توقف مؤقتًا - تشجيع الطلاب والمعلمين على ممارسة الأنشطة البدنية. يوقف | -يؤدي ممارسة الرياضة البدنية - اتبع أوامر الفيزيائي بعناية. | ||
| التوحيد الأولي للمعرفة المكتسبة | تعليمية وإعلامية: القدرة على العمل مع الكتاب المدرسي والأدوات | تكون قادرة على تحديد القانون، الظاهرة، استخدام المعرفة والمهارات المكتسبة لحل مشكلة نوعية أو كمية بشكل مستقل، واستخلاص النتائج | منافسة1. تسخين- أجب عن السؤال: ما هي الأجهزة التي نقيس بها التيار وبماذا نقوم بتحويله؟ (بعد المناقشة في فرق (0.5 دقيقة لكل سؤال). 2 . العمل وفقا لبطاقة الطريق (يركز على إكمال المهمة بشكل صحيح وفقًا لبطاقة المسار والمخطط). 3 .يكرر. وتوحيد المفاهيم الأساسية وحلها. القضايا الإشكالية: أ) لماذا تقوم بعض المواد بتوصيل التيار الكهربائي والبعض الآخر لا؟ ب) ما هي الشروط اللازمة لتوليد التيار؟ السل عند التعامل مع الأجهزة الكهربائية | الإجابة على الأسئلة شفويا - العمل مع الكتاب المدرسي؛ - توسيع المعرفة بالتيار الكهربائي وخصائصه - أجب على المعلم وقم بإعداد تقرير عن العمل. | - كتاب مدرسي من تأليف أ.أ.بينسكي، "الفيزياء"، الكتب المرجعية |
|
| العمل في المنزل | التعليمية والتنظيمية | تكون قادرة على تحديد الأهداف العامة والخاصة أنشطة التعليم الذاتي | - يعرض، باستخدام المعرفة المكتسبة، القيام بعمل مستقل - كتابة قصة "الطاقة البديلة" | - يستمع؛ - تحليل؛ - اكتب | -المصنفات، يوميات |
|
| تلخيص الدرس | التعليمية والمنطقية: | تحديد المشاكل، على سبيل المثال. تحديد التناقض بين المطلوب والفعلي. | - يستخلص استنتاجات حول تحقيق هدف الدرس - يعطي الدرجات في المجلة التعليمية - يشجع الطلاب على العمل بنشاط في الفصل - منح الشهادات | - يستمع؛ - تحليل بهم عمل. | -المصنفات والمذكرات |
|
| انعكاس | التعليمية والمنطقية: تحديد وحل المشاكل | يستخلص الاستنتاجات مراجعة | - يسأل الطلاب عن المهمة التي تسبب لهم أكبر صعوبة، ما الذي أعجبك في الدرس؟ | -أجب المعلم |
طلب
سيناريو
المنافسة في الانضباط - الفيزياء.
مع تحيات المعلم والمحاضرين.
مساء الخير أيها المعلمون والطلاب الأعزاء! اليوم، عشية العطلة المهنية - يوم الطاقة، يسعدنا أننا أتيحت لنا الفرصة لتهنئتك في العطلة، وإظهار نجاحاتنا وإنجازاتنا في الدراسة والحياة في المدرسة الفنية.
نتمنى السعادة أن تبتسم للجميع ،
الدراسة كانت سهلة
ولم أقابل إلا الأشياء الجيدة في الحياة،
لقد ذهب الشيء السيئ إلى الأبد، بعيدًا!
يتضمن البرنامج مجموعة متنوعة من المسابقات التي ستشارك فيها بشكل فعال وتحصل على جوائز - درجات جيدةوالميداليات التذكارية!
تقديم لجنة التحكيم والضيوف، الإجراء:
تقام المسابقات في مجموعات فرعية (فرق مكونة من 4-5 أشخاص)، ويتم اختيار الكابتن وشعار الفريق.
تقوم لجنة التحكيم بتلخيص النتائج في كل مسابقة وتعلنها.
تقام استراحة بدنية ومسابقة موسيقية لمدة 5 دقائق. بين المسابقات الرئيسية.
النتائج، مكافأة المشاركين
المسابقات:
1) التحقق من الواجبات المنزلية - الرسومات والكلمات المتقاطعة والعروض التقديمية حول موضوع "الكهرباء في الحياة اليومية"
2) الإحماء (5 دقائق) - الإجابة على الأسئلة حول موضوع "الكهرباء" بعد المناقشة في الفرق (0.5 دقيقة لكل سؤال).
3) العمل على أوراق الطريق(يتم إعطاء المهام للفرق، 10 دقائق لإكمالها).
4) المزاد: "ما هو الجهاز الأكثر حاجة إليه؟" (10 دقائق)
رابعا. استراحة موسيقية(5 دقائق)، مشاهدة العرض التقديمي “مصادر الطاقة الكهربائية” (تلخص لجنة التحكيم نتائج المسابقات السابقة وتعلن النتائج بعد توقف مؤقت، ويؤخذ في الاعتبار العمل الإبداعي المستقل) -العمل في المنزللتكوين الكلمات المتقاطعة، rebus، العرض التقديمي).
5. سيكون هناك موسيقى، أو فيلم عن استخدام مصادر الطاقة الكهربائية، أو عرض تقديمي.
سادسا. تلخيص، منح الجوائز
مهام الفريق
الطريق رقم 1
أوجد المقاومة المكافئة في هذه الدوائر. أي من المقاومات (R eq) وفي أي دائرة أكبر؟
يمكنك العثور عليه في الأدبيات الإضافية أو في الكتاب المدرسي - من اخترع المصباح الكهربائي؟
الطريق رقم 2
ابحث في الأدبيات الإضافية أو في الكتاب المدرسي - من اخترع البطارية - عن مصدر للجهد؟
الطريق رقم 3
أوجد المقاومة المكافئة في هذه الدوائر. أي دائرة لديها مقاومة أكبر؟
ابحث في الأدبيات الإضافية أو في الكتاب المدرسي - من اخترع الصاروخ (المحرك الحراري)؟
الطريق رقم 4
أوجد المقاومة المكافئة في هذه الدوائر. أي دائرة لديها مقاومة أكبر؟
يمكنك العثور عليه في الأدبيات الإضافية أو في الكتاب المدرسي - من اخترع أول محرك حراري؟
دعم المعلوماتالطبقات :
قائمة الأدب المستخدم
بينسكي، أ.أ. الفيزياء [النص]: كتاب مدرسي لطلاب المؤسسات المهنية الثانوية. التعليم/ A. A. Pinsky، G. Yu. إنفرا - م. 2008-560.: مريض. – (سلسلة “التعليم المهني”)
طرق تدريس الفيزياء في المدارس الثانوية. [النص]: حرره: A. A. Pinsky, P. I. Samoilenko.-M.: 1993
قبردين، أو.ف. الفيزياء. المواد المرجعية [النص]: درس تعليميللطلبة / أ.ف. قبردين الطبعة الثالثة - م: التربية، 2010
الفيزياء في المدرسة [النص]: مجلة علمية ومنهجية. دقيقة. الصور آر إف - م.، 2007. الشهرية 2007، العدد 1-12
موسوعة للأطفال أفانتا+. المجلد 16. الفيزياء، الجزء 2 [النص]: الكهرباء والمغناطيسية. الديناميكا الحرارية و فيزياء الكم. فيزياء النواة والجسيمات الأولية. – م.: 2010
مواد الإنترنت.
هدف: الكشف عن الأهمية العالمية لمعرفة الديناميكا الكهربائية، وإظهار دورها في تطوير الهندسة والتكنولوجيا.
أهداف الدرس: التعليم العام: تلخيص دراسة عدة أقسام من مقرر الفيزياء للصفين العاشر والحادي عشر، لبيان الطبيعة الموحدة لدراسة الظواهر؛ تنظيم وتلخيص المواد الرئيسية؛
تقدم الدرس
تحيات.
اللحظة التنظيمية.
في الصفوف 10 و 11، درسنا الكثير من الموضوعات التي يتم تضمينها في العلوم في محتوى الديناميكا الكهربائية. دعونا ننظم معرفتنا.
سيتم عقد درسنا وفقًا للخطة التالية.
خطة الدرس.
U. يدرس كل موضوع عادة عدة ظواهر فيزيائية. دعونا نتذكر أهمها.
إجابة. الكهربائية و المجال المغنطيسي، تأثير المجالات على الشحنات، التيار الكهربائي، الحث الكهرومغناطيسي، الموجات الكهرومغناطيسية والضوئية، تفاعل الموجات مع المادة، إلخ.
ش. كل من هذه الظواهر لها خصائصها الخاصة وقد تم وصفها من خلال النماذج المقدمة والكميات الفيزيائية والقوانين. لكن طبيعة الجميع من هذه الظواهرالأول هو التفاعل الكهرومغناطيسي، الذي له وجهان: أ) الشحنات كأشياء للتفاعل وفي نفس الوقت مصادر للمجال؛ ب) عملية التفاعل - المجال الكهرومغناطيسي. عند حل المهام، فإنهم ببساطة يسلطون الضوء على موضوع الدراسة - المجال، وعمل الحقل على الرسوم (المادة)، وتفاعل الكائنات (الرسوم والتيارات) باستخدام الحقول.
تتمثل المشكلة التعليمية للدرس في تسليط الضوء على المعرفة الأساسية والأساسية للديناميكا الكهربائية لدى جميع الذين تمت دراستهم.
ثانيا. U. في الفيزياء، الديناميكا الكهربائية هي نظام معرفي في شكل نظرية فيزيائية، أي. هذه المعرفة لها بنية معينة. لقد واجهنا سابقًا بنية النظرية: الأساس، الجوهر، النتائج.
1.ب نسخة بسيطةفي اللغة النوعية، يتم تنظيم المعرفة بالديناميكا الكهربائية كنظرية في الجدول 1 (الجدول الموجود على شاشة الكمبيوتر).
أساس الديناميكا الكهربائية
| كائنات الدراسة | المجالات الكهرومغناطيسية. الموجات الكهرومغناطيسية. الشحنات الكهربائية. |
| تجريبي | تفاعل الشحنات الكهربائية. |
| حقائق | تفاعل التيارات. عمل التيار الكهربائي على إبرة مغناطيسية، الخ. |
| مثالي أشياء | تهمة نقطة. الإلكترونات الحرة. |
| غاز الإلكترون. مجال كهربائي موحد، الخ. | المفاهيم الأساسية
شحنة كهربائية. المجال الكهرومغناطيسي. |
| الموجة الكهرومغناطيسية. | الكميات الفيزيائية
توتر. الحث المغناطيسي. القوة الحالية. الجهد االكهربى. الطاقة الميدانية. السرعة، تردد الموجة. |
| جوهر النظرية | قوانين الحفظ
طاقة المجال الكهرومغناطيسي، والنبض، وشحنة النظام المغلق. |
| تشكل الشحنات الثابتة والمتحركة مجالًا كهربائيًا، تبدأ خطوط قوته وتنتهي عند الشحنات. ليس في الطبيعةالشحنات المغناطيسية ، خطوط المجال المغناطيسي مغلقة. تولد الشحنات الكهربائية المتحركة مجالًا مغناطيسيًا تغطي خطوط قوته خطوط التيار. |
|
| يولد المجال الكهربائي المتناوب مجالًا مغناطيسيًا متناوبًا، والعكس صحيح. أساسي | دائم |
| سرعة الموجات الكهرومغناطيسية. شحنة وكتلة الإلكترون. الثوابت الكهربائية والمغناطيسية. نظري | عواقب عواقب الديناميكا الكهربائية. حسابات إشعاع الموجات الكهرومغناطيسية. التنبؤ بوجود الموجات الكهرومغناطيسية. الحساباتالدوائر الكهربائية |
| التطبيقات التقنية | الاتصالات الراديوية. التواصل التلفزيوني. استلام ونقل واستهلاك الكهرباء.الأدوات البصرية |
إلخ.
بالطبع، في الواقع، القوانين الأساسية للديناميكا الكهربائية لها شكل رياضي صارم - فهي معادلات تفاضلية، تسمى معادلات ماكسويل. لكن لا يتم كتابتها أو حلها في المدرسة. إن النتائج المترتبة على قوانين الديناميكا الكهربائية واسعة النطاق لدرجة أن الكثير منها يمثل فروعًا كاملة من الفيزياء أو التكنولوجيا. على سبيل المثال، استخدام الضوء. ونكاد ننسى ذلك الآنحرفياً
إن حياة المجتمع الحديث بدون ضوء غير ممكنة. دعونا نحدد استخدام الضوء مع الأمثلة:
1) الأجهزة البصرية.
2) المقاييس.
4) الالكترونيات.
5) تكنولوجيا الإضاءة. 2. لذا، فإن الهدف الرئيسي لدراسة الديناميكا الكهربائية هو المجال الكهرومغناطيسي. هذاكائن معقد . ولكن فيحالات مختلفة يتجلىبشكل مختلف
، على شكل مجالات مختلفة:
1) الكهرباء الساكنة (الكهربائية) (أعط التعريف والخصائص)،
2) المغناطيسي (إعطاء التعريف والخصائص)،
3) الكهربائية الثابتة (إعطاء التعريف والخصائص)،
4) الدوامة الكهربائية (إعطاء التعريف والخصائص)،
5) التيار الكهربائي المتناوب (إعطاء التعريف والخصائص).
| يسرد الجدول 2 (انظر إلى الشاشة) الحقول، فلنملأ الجدول، ونكمله بالظواهر الفيزيائية النموذجية (أولاً، بشكل مستقل في أزواج على مكاتبهم): | مجال |
| الظواهر الفيزيائية النموذجية | كهرباء |
| تفاعل الشحنات الكهربائية، كهربة الأجسام، التأريض. | مغناطيسي تفاعلمغناطيس دائم |
| تفاعل التيارات، تأثير التيارات على الشحنة المتحركة. | كهرباء ثابتة |
| التيار الكهربائي المباشر، المجال المغناطيسي الحالي المباشر، تسخين الموصل | مغناطيسي متغير |
| ظهور مجال كهربائي دوامي، تيار كهربائي متناوب في الموصل. | دوامة |
| ظهور مجال مغناطيسي متناوب، | كهربائي |
| التيار الكهربائي المتناوب في الدائرة . | كهربائي مكيف |
| التيار الكهربائي المتردد، تحويل التيار الكهربائي المتردد. | الكهرومغناطيسية |
الموجات الكهرومغناطيسية، موجات الراديو، موجات الضوء. باستخدام الكتاب المدرسي، والعمل في أزواج، قم ببناء جدول مقارنة ملكيات.
المجال الكهرومغناطيسي والمادة
دعونا نقارن جداولك بتلك المعروضة على الشاشة:
U. ما هي نماذج المجال الكهرومغناطيسي التي قمنا بدراستها؟ (الإجابة: المجال المغناطيسي الموحد، المجال الكهربائي الموحد، خطوط المجال، المجالات الثابتة، الموجة التوافقية، شعاع الضوء، إلخ.)
تسجل النماذج المعرفة حول كائن ما، ولكن جميعها لها حدود في قابلية التطبيق.
مع تقدم التطوير، تم استبدال بعض الأفكار النموذجية بأخرى. لنعطي أمثلة: (تم استبدال نموذج أو آلية التفاعل "قصير المدى" بالنموذج "بعيد المدى"، وتم استبدال النموذج الجسيمي للضوء بالنموذج الموجي، وما إلى ذلك)
3. المعرفة العلميةيتم إنشاؤها:
أ) لشرح العالم، والذي يتم التعبير عنه، على وجه الخصوص، في بناء صورة مادية للعالم؛
ب) لتحسين إثراء حياة الناس. قدمت الديناميكا الكهربائية مساهمة كبيرة في الثقافة المادية والروحية للمجتمع. دعونا فك ذلك. (يتم استخدام رسائل الطلاب حول استخدام الموجات الكهرومغناطيسية في حياة الإنسان).
ثالثا. المجموع الإجماليلخص في المناقشة أسئلة:
أ) ما هي أهمها؟ الأشياء الماديةدرس في الديناميكا الكهربائية؟
ب) ما هي الظواهر النموذجية التي أخذناها في الاعتبار؟
ج) ما هي خصائص المجال الكهرومغناطيسي التي تتذكرها؟
د) ما هي قوانين سلوك المجال الكهرومغناطيسي التي تعرفها؟
و) هل هناك حدود لتطبيق قوانين الديناميكا الكهربائية؟ قم بتسميتها، على سبيل المثال، لتفاعل كولوم مع الشحنات.
تقييم الإجابات.
العمل في المنزل:التحضير للاختبار، يتم نشر الجزء الرئيسي من مهام الاختبار (لـ "مرضية") مسبقًا في غرفة الفيزياء.