ВАХ_вольт_амперная_характеристика_9класс (1)

1.

ВОЛЬТ-АМПЕРНАЯ
ХАРАКТЕРИСТИКА
I
Как сила тока зависит от напряжения?
U

2.

1. Что такое ВАХ?
График показывает связь тока и напряжения на электрическом элементе
Вольт-амперная характеристика
Главный вопрос
I = f(U)
Если U увеличили
в 2 раза,
что произойдёт с I?
По ВАХ можно определить:
• как изменяется ток при изменении U;
• является ли элемент омическим или нелинейным.

3.

2. Как получить ВАХ экспериментально?
Меняем напряжение, измеряем ток и строим график
A
Источник
Элемент
V
Меняем U → измеряем I и U → наносим экспериментальные точки.

4.

3. Омический проводник: прямая ВАХ
При постоянной температуре выполняется закон Ома
I
I∝U
Закон Ома
I=U/R
R = const
при постоянной температуре
U

5.

4. Что означает наклон ВАХ?
Рассматриваем график I(U)
Наклон графика
Следствие
k = ΔI / ΔU
Более крутая ВАХ I(U)
→ ток растёт быстрее
→ сопротивление меньше.
Для прямой ВАХ:
k=1/R

6.

5. Нелинейная ВАХ
Не все элементы подчиняются закону Ома
Что меняется?
I
Сопротивление
может зависеть от
температуры,
режима работы,
направления тока.
U

7.

6. Лампа накаливания
Нагрев нити изменяет её сопротивление
U ↑ → I ↑ → нить нагревается
ЛАМПА
T↑→R↑
Поэтому ВАХ искривляется.
Физический смысл
При больших токах
каждое следующее
увеличение U даёт
меньший прирост I.

8.

7. Диод: ВАХ зависит от направления
Диод проводит ток преимущественно в одном направлении
Идея
I
Прямое включение
→ ток быстро растёт.
Обратное включение
→ ток очень мал.
U

9.

8. Как читать ВАХ?
Сначала смотрим на оси, затем на форму графика
Для графика I(U): горизонталь — U, вертикаль — I
Омический
Нелинейный

10.

9. Практический алгоритм построения ВАХ
1
Собрать цепь
2
Изменять U
3
Измерять I
4
Записывать пары (U,I)
5
Нанести точки
6
Соединить точки
Каждая точка ВАХ — результат измерения.

11.

10. Мини-задача по ВАХ
Для резистора при U = 6 В измерили I = 0,3 А.
Определите R и ток при U = 10 В.
R = U/I = 6/0,3 = 20 Ом
I = U/R = 10/20 = 0,5 А
На ВАХ точки лежат на одной прямой.

12.

11. Что важно увидеть на ВАХ?
Оси
U и I должны быть подписаны.
Прямая через начало Омический элемент при постоянной температуре.
Кривая
Нелинейный элемент или меняющиеся условия.
Наклон I(U)
Для прямой ВАХ связан с 1/R.
Рабочая точка
Конкретные U и I, при которых работает элемент.
ВАХ — это «паспорт» поведения электрического элемента.

13.

12. Итог урока
1
ВАХ — зависимость силы тока I от напряжения U.
2
Омический проводник: I ∝ U, R = const.
3
Наклон прямой I(U): k = 1/R.
4
Лампа имеет нелинейную ВАХ из-за нагрева нити.
5
Диод имеет резко несимметричную ВАХ.
6
По ВАХ можно определить режим работы элемента.
Формула даёт связь; ВАХ показывает её графически.