16 - 2 - Школа СХОДЖЕННЯ

§42. Теплова дія струму. Закон Джоуля — Ленца. Запобіжники (268-277), Лабораторна робота № 10 (277-279)

Теплова дія струму

Лабораторна робота 

Теплова дія струму

Експеримент 1 — Нагрівання провідника струмом

Мета: наочно показати, що електричний струм викликає нагрівання провідника.

Що потрібно:

• Батарейка 3–6 В;

• Дріт (краще товстий мідний);

• Лампа або LED;

• Дроти для підключення.

Кроки:

1. Підключи лампу через дріт до батарейки.

2. Через кілька секунд доторкнися до дроту (обережно, якщо він трохи нагрівся) — відчуй тепло.

Спостереження: дріт нагрівається.

Пояснення: електричний струм передає енергію частинкам дроту, і вони нагріваються — це тепловий ефект струму.

Експеримент 2 — Порівняння нагрівання дротів різної товщини

Мета: показати, що тонкий дріт нагрівається сильніше за товстий при однаковій напрузі.

Що потрібно:

• Батарейка;

• Два дроти однакової довжини, але різної товщини;

• Лампа або LED.

Кроки:

1. Підключи тонкий дріт до батарейки і лампи — спостерігай нагрівання.

2. Підключи товстий дріт тією ж батарейкою — порівняй.

Спостереження: тонкий дріт нагрівається сильніше.

Пояснення: дріт із більшим опором виділяє більше тепла при проходженні струму (закон Джоуля–Ленца: $Q = I^2 R t$).

Експеримент 3 — Нагрівання провідника залежно від часу

Мета: показати, що більше тепла виділяється при довшому проходженні струму.

Що потрібно:

• Батарейка;

• Дріт;

• Лампа або LED;

• Секундомір (телефон).

Кроки:

1. Підключи дріт і лампу на 10 секунд — відчуй нагрів.

2. Підключи на 30 секунд — порівняй нагрівання.

Спостереження: дріт нагрівається сильніше при довшому часі.

Пояснення: кількість тепла прямо пропорційна часу проходження струму: $Q = I^2 R t$.