3. Určete podle obrázku, které fáze právě probíhají ve dvoudobém zážehovém motoru.

Transkript

1 Vážení žáci, nejprve krátká písemná práce, která by měla trochu ověřit, jak jste porozuměli tématu tepelné stroje. Pouze jeden z vás zaslal zprávu na kontrolu řešení úlohy z učebnice, takže jste vše pochopili a spočítali. Výborně! Práce je povinná pro všechny, bude součástí klasifikace a je potřeba ji zaslat na můj školní do 5/4/2020. Můžete používat libovolné pomůcky, radit se, hledat. Pište čitelně a srozumitelně! Otázky a úlohy: 1. Vysvětlete pojem tepelný stroj. Jak tepelné stroje dělíme? 2. Pojmenujte hlavní části zážehového motoru: 3. Určete podle obrázku, které fáze právě probíhají ve dvoudobém zážehovém motoru. 4. Popište fázi zážehového motoru, která následuje po fázi stlačování (pohyb pístu, chování ventilů, ). 5. Automobil se pohybuje rychlostí 72 km/h po dobu 3 h a za tuto dobu spotřebuje 10 kg paliva. Výhřevnost paliva je 45 MJ/kg. Určete dráhu ujetou vozidlem, množství tepelné energie vytvořené spálením paliva, práci vykonanou motorem vozidla a účinnost motoru, jestliže jeho výkon je 15 kw. 6. Jaké jsou hlavní rozdíly mezi zážehovým a vznětovým motorem?

2 7. Uveďte účinnosti pro hlavní druhy tepelných strojů (parní stroj, zážehový motor, vznětový motor). 8. Vysvětlete rozdíly mezi spalovacím a parním strojem. Dalším tématem v našem programu je: 5. ELEKTRICKÝ NÁBOJ, ELEKTRICKÉ POLE 5.1 Elektrické vlastnosti látek. Vodič a izolant. Elektrický náboj. 5.2 Elektroskop, elektrizace těles, polarizace dielektrika. 5.3 Elektrické pole pojem. Siločáry a intenzita elektrického pole. 5.4 Elektrická indukce, polarizace dielektrika. Informace naleznete v učebnici str Je potřeba tuto část v učebnici pročíst, příp. projít další zdroje. Např.: Elektrický náboj je jednak vlastnost částic elektronů a protonů, jednak fyzikální veličina. Elektrony mají náboj záporný, protony kladný. Jako fyzikální veličina je náboj značen Q a měří se v Coulombech. Tedy např. Q = 10 mc. Náboj jednoho elektronu nebo protonu je nejmenší možný v přírodě a nazývá se elementární náboj, značíme ho q a jeho hodnota je kladná nebo záporná q = 1, C. Hodnotu je potřeba znát. V atomu je stejný počet elektronů jako protonů atom je elektricky neutrální. Pokud to neplatí, atom se stává iontem, buď kladným nebo záporným (viz učebnice ). Totéž platí pro těleso obecně. Pokud platí Ne = Np, těleso je elektricky neutrální (nebo říkáme nenabité), v opačném případě je elektricky nabité (nebo říkáme zelektrizované). Tělesa (látky) mohou být vodiče nebo nevodiče (izolanty). V prvním případě to znamená, že obsahují volné elektrony, které se uvnitř mohou pohybovat. Jsou to kovy a nejlepším vodičem z nich je.. (zjistěte). V izolantech nejsou volné elektrony, patří sem papír, vzduch, plyny, polystyrén, guma, plast, porcelán, Elektroskop je velmi jednoduchý přístroj k indikaci elektrického náboje. Je dobře vysvětlený v učebnici, příp. na: Snad si ho budeme moci ve škole předvést. Pokud by někdo chtěl, může si jednoduchý i vyrobit a přinést ho ukázat. Na internetu je řada návodů.

3 Elektrické pole je oblast v prostoru, která vzniká kolem každého náboje nebo nabitého tělesa. Když vložíme do této oblasti nabité těleso, bude na něj působit elektrická síla přitažlivá nebo odpudivá. Kdy přitažlivá a kdy odpudivá najdete v učebnici, kdo neví. Síla bude působit i na těleso nenabité, které vložíme do elektrického pole. Dojde totiž k jevu elektrostatická indukce (když vložený předmět je vodič) nebo polarizace izolantu (když je to izolant). Informace též na: Slovo dielektrikum je totéž jako izolant. K čemu je to dobré, si řekneme později společně. Elektrické pole se popisuje buď číselně (budete mít v 6.C) nebo graficky. Graficky se to dělá pomocí elektrických siločár. Je potřeba umět nakreslit situaci pro jeden kladný náboj, jeden záporný náboj a stejnorodé elektrické pole. Zkuste vymyslet, jak to bude vypadat pro dva náboje kladné, dva náboje záporné a kombinaci jeden kladný jeden záporný. Je to snadné, na internetu je spousta obrázků. Příště se podíváme na otázky a úlohy k tomuto tématu. V případě nejasností, dotazů a otázek pište na můj školní . Hodně štěstí! SP. 1/4/2020

4 Vážení žáci, minulou písemnou práci jsem neobdržel, a je tedy hodnocena nedostatečně, od těchto žáků: Bukač, Navrátilová, Potěmkina, Rys. Práce byla velmi jednoduchá a uvádím vám tedy řešení výpočetní úlohy č. 5: s = 216 km Q = 450 MJ W = 162 MJ η = 0,36 (36 %) Z tématu č. 5 není zatím žádná písemná práce, bude součástí až další práce, která bude zahrnovat nové téma č. 6. Téma č. 6 je v učebnici na str ELEKTRICKÝ PROUD 6.1 Elektrický proud pojem. Proud stejnosměrný a střídavý. 6.2 Zdroje elektrické energie. Spojování elektrických článků. 6.3 Elektrický odpor. Ohmův zákon. Odpor vodiče, závislost odporu na teplotě. 6.4 Měření elektrického proudu a napětí. Voltmetr a ampérmetr, zapojení do obvodu. 6.5 Rezistor. Spojování rezistorů sériově a paralelně. 6.6 Proměnný rezistor reostat, potenciometr. Zapojení v elektrickém obvodu. 6.7 Elektrická práce, energie a výkon v elektrickém obvodu. 6.1 Elektrický proud pojem. Proud stejnosměrný a střídavý. Kdo nezná ze základní školy schematické značky pro kreslení elektrických obvodů, nejprve se je naučí ze str. 118 a připomene si sériové a paralelní zapojení prvků. Elektrický obvod je vodivé propojení zdrojů elektrického napětí se spotřebiči. Obvod je obvykle sestaven ze zdroje elektrického napětí, ze spínače, který uzavírá nebo přerušuje elektrický obvod a z vodičů, které spojují jednotlivé části elektrického obvodu. Elektrickým obvodem může být obyčejná lampička na stole nebo vnitřek televizoru či počítače. Kreslit jednotlivé části obvodu by bylo pracné a nepřehledné, proto se elektrický obvod zjednodušuje na nákres, kterému říkáme schéma elektrického obvodu. Pokud je elektrický obvod uzavřen, prochází jím elektrický proud.

5 Elektrický proud je uspořádaný pohyb částic s elektrickým nábojem. Mohou to být elektrony ve vodiči, ionty v kapalinách nebo elektrony a ionty v plynech. Prozatím nás zajímá proud ve vodičích. Uspořádaný znamená, že všechny částice se pohybují stejným směrem. Elektrický proud je také fyzikální veličina, ozančuje se obvykle I a měří se v ampérech. Takže píšeme např. I = 20 ma. Podle dohody je směr proudu opačný vzhledem k pohybu elektronů: I Jestliže vodičem projde za určitý čas t celkový náboj Q, je velikost proudu dána vztahem: II = QQ tt Celkový náboj můžeme vyjádřit jako součin elementárního náboje jednoho elektronu a počtu elektronů, které vodičem projdou: Příklad: QQ = qq ee NN ee Vodičem projde za dobu 2 min celkový náboj 10 C. Určete velikost elektrického proudu a počet elektronů, které vodičem projdou. I = 0,083 A Ne = 6, elektronů Elektrický proud může být stejnosměrný nebo střídavý. Je-li stejnosměrný, elektrony se pohybují stále jedním směrem a hodnota proudu je konstantní. Je-li střídavý, pohybují se chvíli jedním směrem, zastaví se a pohybují se ve směru opačném. Hodnota proudu se v čase mění a nejčastější průběh je na grafu. Tento průběh se nazývá sinusový (harmonický). Stejnosměrný proud nám poskytují např. baterie, akuulátory, střídavý pak máme v zásuvce.

6 6.2 Zdroje elektrické energie. Spojování elektrických článků. Aby vodičem, a tedy elektrickým obvodem, mohl procházet elektrický proud, musí být připojen ke zdroji elektrického napětí. Každý zdroj má dva póly (svorky), kladný a záporný. Elektrický proud prochází od kladného pólu zdroje k zápornému (elektrony ve směru opačném). Elektrické napětí je fyzikální veličina, označujeme U a měříme ve voltech. Takže píšeme např. U = 10 V. Zdrojem elektrického napětí je zařízení, které mění nějakou formu vstupní energie na energii elektrickou. Vstupní energie může mít různou podobu, nejčastěji se jedná o energii mechanickou, světelnou nebo chemickou. Pokud je to energie mechanická, zařízení se nazývá generátor, který může být v podobě alternátoru nebo dynama: Generátor musí ovšem něco pohánět to má na starosti turbína. Turbíny mohou být vodní, větrné, parní, plynové: Pokud je vstupní energie zdroje světelná, nazýváme takové zařízení obvykle sluneční baterie (sluneční panely): Pokud se mění chemická energie na elektrickou, mluvíme o elektrickém (galvanickém) článku. Pojednání naleznete v učebnici - nastudujte, příp. doplnění:

7 Elektrické články mohou být primární na jedno použití, pak se vyhodí, nebo sekundární používají se opakovaně, mohou se nabíjet a říkáme jím akumulátory. Pokud zapojíme dva a více elektrických článků společně, vznikne baterie. Tak např. plochá baterie obsahuje tři primární články: Akumulátor ve vozidle obsahuje obvykle šest sekundárních článků: Příště budeme pokračovat v tématu. Příjemnou práci! SP. 29/04/2020

8 Vážení žáci, pokračujeme v tématu o elektrickém proudu. 6.3 Elektrický odpor. Ohmův zákon. Odpor vodiče, závislost odporu na teplotě. Víme, že elektrický proud může procházet pouze vodičem, typicky kovem. Kov je pevná látka, složená z částic uspořádaných do krystalické struktury. Má-li proud procházet vodičem, znamená to, že elektrony musí projít skrz tuto strukturu, která pro ně představuje určitou překážku. Tuto překážku vyjadřujeme veličinou elektrický odpor. Značí se R a měří se v jednotkách Ω (ohm). Tedy, např. R = 10 kω. Elektrický odpor je vysvětlen na str. 99 v modré knize a na str. 137 ve žluté. Elektrický odpor vodiče závisí na jeho délce, jeho průřezu a materiálu, z kterého je vytvořen. Elektrický odpor roste s délkou a klesá s průřezem. Materiál je určen veličinou měrný elektrický odpor (nebo také rezistivita) a v modré učebnici na str. 100 je několik příkladů v tabulce. Je nutné dávat pozor na jednotku jsou dvě možnosti. Buď se měří v Ωmm 2 /m neboli µωm a pak je nutné průřez vodiče zadávat v mm 2 nebo se měří v Ωm 2 /m neboli Ωm a pak je nutné průřez vodiče zadávat v m 2. Měrný elektrický odpor udává elektrický odpor vodiče o délce 1 m a průřezu 1 mm 2 nebo 1 m 2 podle použité jednotky. Odpor vodiče je tedy dán vztahem: RR = ρρ ll SS [Ω] Elektrický odpor vodiče závisí kromě toho také na teplotě. Jak se to počítá to budete mít v 6. ročníku. Prozatím nám stačí vědět, že s rostoucí teplotou roste také odpor vodiče. Závislost je přibližně lineární graficky tedy vyjádřeno přímkou:

9 Jestliže nějaký vodič připojíme na určité elektrické napětí, bude jím procházet určitý elektrický proud. Vztah mezi třemi veličinami elektrický odpor, elektrické napětí a elektrický proud vyjadřuje velmi důležitý vztah, tzv. Ohmův zákon. Podle toho, kterou veličinu počítáme, ho můžeme psát třemi způsoby. Všechny je nutné znát! Je možné také znázornění grafické: Velikost odporu se určí z libovolné dvojice napětí proud na grafu, např. pro napětí 3 V je proud přibližně 28 ma, odpor je tedy přibližně 107 Ω. Nebo při napětí 1,5 V je proud přibližně 14 ma a odpor opět 107 Ω. Vyzkoušejte si úlohy ze žluté učebnice na str. 141/O5, U1, U2, U3, U5, U6, U7, U8, U10. Na závěr této části si řekněme, že průmyslově se vyrábí součástka používáná v elektrotechnice a elektronice nazvaná rezistor. Vyrábí se proto, že má určitý požadovaný elektrický odpor. Vypadat může různě je celá řada typů rezistorů:

10 Značka rezistoru používáná v elektrických schématech je buď obdélníček nebo klikatá čára: 6.4 Měření elektrického proudu a napětí. Voltmetr a ampérmetr, zapojení do obvodu. Bohužel není možné, abyste si vyzkoušeli zapojení elektrického obvodu a naučili se pracovat s měřícím přístrojem. Takže tato část pouze informativně. Elektrický proud měříme přístrojem ampérmetr a elektrické napětí přístrojem voltmetr. Značky přístrojů jsou kroužky s písmenem V nebo A. Měříme-li veličiny nějaké součástky, např. rezistoru, platí zásada, že voltmetr se připojuje paralelně a ampérmetr sériově! Velmi dobré vysvětlení najdete v učebnicích. Měření proudu a napětí u rezistoru odděleně: Měření proudu a napětí u žárovky zároveň:

11 Příště vás čeká kontrolní práce a další body tématu. Příjemnou práci! SP. 18/05/2020

12 Vážení žáci, nejprve několik úloh na ověření znalostí předcházejícícch částí. Zašlete nejpozději do 7/6/2020, pište pokud možno ve formátu Word nebo PDF. Úlohy: 1. Vyjádřete elektrické veličiny v příslušných jednotkách: 4300 kω = MΩ 180 V = kv 5,6 MV = kv 100 µa = ma A = ka Ω = MΩ 10 3 C = C 2. Při elektrickém napětí 15 V připojeném na rezistor jím prochází proud 0,2 A. Určete velikost odporu rezistoru a proud, který jím prochází při napětí 50 V. 3. Určete proud, který prochází měděným vodičem o průřezu 2 mm 2 a délce 200 m, jestliže napětí na vodiči je 230 V. 4. Nakreslete schéma elektrického obvodu, ve kterém je žárovka Ž1 připojena sériově ke dvěma žárovkám Ž2 a Ž3 zapojeným paralelně. Doplňte měřícími přístroji tak, abychom mohli měřit napětí na žárovce Ž1, proud žárovkou Ž2 a společný proud, který prochází žárovkami Ž2 a Ž3. 5. Graf představuje závislost napětí a proudu rezistoru. určete velikost odporu rezistoru z grafu do stejného grafu zakreslete závislost pro rezistor s odporem 0,25 kω

13 6. Elektrickým obvodem projde elektronů, jestliže elektrický proud byl 0,4 A. Určete dobu průchodu elektrického proudu a celkový náboj. Pokračujeme v tématu č. 6: 6.5 Rezistor. Spojování rezistorů sériově a paralelně. Co to je rezistor, jsme si vysvětlili minule. Rezistory, ale i ostatní součástky v elektronice, se mohou mezi sebou zapojovat. Jsou tři způsoby sériově (za sebou), paralelně (vedle sebe) a kombinace předchozích dvou způsobů. Zapojení jsou dobře vysvětlena v učebnici na str. 146 a dále. Pamatujme si pravidlo: U sériového zapojení mají součástky (rezistory, žárovky, ) stejný proud a různé napětí, u paralelního zapojení mají stejné napětí a různý proud. Vyzkoušejte si úlohy na str. 148, 149, 152, Proměnný rezistor reostat, potenciometr. Zapojení v elektrickém obvodu. Rezistor nemusí mít vždy pevnou hodnotu odporu. Naopak, často se používá rezistor, jehož odpor je možné měnit. Nazývá se reostat a zapojuje se v elektrických obvodech dvěmi způsoby: 1. Jako součástky pro regulaci proudu pak se nazývá reostat. 2. Jako součástka pro dělení napětí pak se nazývá spíše potenciometr. Fyzické provedení a způsob zapojení je vysvětlen na str. 156 a dalších. Je potřeba umět nakreslit schémata, není nutné dělat úlohy v této části. 6.7 Elektrická práce, energie a výkon v elektrickém obvodu. Jestliže si představíme nejjednodušší obvod složený ze zdroje elektrického napětí a žárovky, obvodem protéká elektrický proud, pak zdroj koná elektrickou práci W a dodává žárovce určitou elektrickou energii E. Práce je stejně velká jako energie. W = E Je možné ukázat, že práce i energie se počítají jako součin napětí, proudu a času, po který proud obvodem prochází: W = E = U I t [J] Protože výkon je obecně práce za čas, je elektrický výkon dán vztahem: P = U I [W]

14 Podobně jako v mechanice, je potřeba ale u elektrických obvodů rozlišovat elektrický příkon a výkon nějakého zařízení. Příkon je na vstupní, výkon na výstupní straně zažřízení. Rozdíl představují ztráty v podobě nějaké nevyužité energie. Např. u žárovky, kde je napsáno příkon 500 W a poskytuje světlo o výkonu 30 W, představují ztráty v podobě tepla 470 W. Pokud bychom ovšem používali žárovku jako zdroj tepla, ztráty by byly 30 W v podobě světelné energie. Příkon obvykle značíme P0 nebo P1, výkon potom P nebo P2. Z příkonu a výkonu můžeme určit účinnost zařízení, stejně jako to bylo v mechanice. η = P / P0 = P2 / P1

15 Projděte si řešené úlohy na str. 160, 162 a spočtěte úlohy 160/U1, 163/U1, U2, U3. Tímto končíme výuku v tomto školním roce. V příštím týdnu budou v systému Bakaláři uvedeny všechny známky (práce psané před uzavřením školy, práce psané doma, závěrečná známka). 02/06/2020 SP.

16 Vážení žáci, uvádím řešení poslední práce. Práci neodevzdali Blodigová (špatný formát), Herrmannová, Javornická, Potěmkina, Rys. Řešení: 1. Vyjádřete elektrické veličiny v příslušných jednotkách: 4300 kω = 4,3 MΩ 180 V = 0,18 kv 5,6 MV = 5600 kv 100 µa = 0,1 ma A = 400 ka Ω = 4 MΩ 10 3 C = 1000 C 2. R = 75 Ω; I = 0,67 A 3. I = 135,3 A 4. Ž 1 V U Ž 2 Ž 3 A A 5. R = 400 Ω; červeně vyznačen odpor 0,25 kω

17 6. Q = 3, C; t = s Tím končí výuka v 1.C. Veškeré známky (práce psané před uzavřením školy, práce psané doma, závěrečná známka) budou uveřejněny v systému Bakaláři. 13/06/2020 SP.