ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník



Podobné dokumenty
15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

Elektrický proud v kovech Odpor vodiče, Ohmův zákon Kirchhoffovy zákony, Spojování rezistorů Práce a výkon elektrického proudu

Elektrický proud 2. Zápisy do sešitu

I dt. Elektrický proud je definován jako celkový náboj Q, který projde vodičem za čas t.

Elektrický proud. Elektrický proud : Usměrněný pohyb částic s elektrickým nábojem. Kovy: Usměrněný pohyb volných elektronů

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme?

U R U I. Ohmův zákon V A. ohm

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU část 06 ELEKTRICKÝ PROUD - část 01

FYZIKA II. Petr Praus 6. Přednáška elektrický proud

Laboratorní práce č. 1: Určení voltampérových charakteristik spotřebičů

Elektrický proud. Opakování 6. ročníku

Elektrostatika _Elektrický náboj _Elektroskop _Izolovaný vodič v elektrickém poli... 3 Izolant v elektrickém poli...

F - Ohmův zákon VARIACE

Elektronika ve fyzikálním experimentu

Elektřina a magnetizmus závěrečný test

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

VÝKON ELEKTRICKÉHO PROUDU, PŘÍKON

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V KOVECH

Základní definice el. veličin

Obr. 9.1: Elektrické pole ve vodiči je nulové

Ohmův zákon Příklady k procvičení

Název: II.FYZIKÁLNÍ TESTY SOUHRNNÉ OPAKOVÁNÍ VY_52_INOVACE_F2.19. Vhodné zařazení: Časová náročnost: 45 minut Ověřeno:

Zavádění inovativních metod a výukových materiálů do přírodovědných předmětů na Gymnáziu v Krnově

5. Elektrický proud v látkách

F - Sériové a paralelní zapojení spotřebičů

2. Elektrické proudové pole

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY pro OPT

b) nevodiče izolanty nevedou el. proud plasty, umělé hmoty, sklo, keramika, kámen, suché dřevo,papír, textil

Věra Keselicová. květen 2013

ELEKTRICKÝ PROUD ELEKTRICKÝ ODPOR (REZISTANCE) REZISTIVITA

Název: Měření napětí a proudu

jádro: obal: e n neutron, p proton, e elektron a) at. jádro velká hmotnost (n 0 ) b) el.obal velký rozměr

EUROPEAN TRADESMAN PROJECT NOTES ON ELECTRICAL TESTS OF ELECTRICAL INSTALLATIONS. Použití měřících přístrojů

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY

Ohmův zákon: Elektrický proud I v kovovém vodiči je přímo úměrný elektrickému napětí U mezi konci vodiče.

Elektrotechnika - test

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

Mgr. Jan Ptáčník. Elektrodynamika. Fyzika - kvarta! Gymnázium J. V. Jirsíka

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/

ρ = měrný odpor, ρ [Ω m] l = délka vodiče

Elektromagnetismus. - elektrizace třením (elektron = jantar) - Magnetismus magnetovec přitahuje železo zřejmě první záznamy o používání kompasu

ŠKOLNÍ VZDĚLÁVACÍ PROGRAM

Základy elektrotechniky 2 (21ZEL2) Přednáška 1

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

Tématické okruhy teoretických zkoušek Part 66 1 Modul 3 Základy elektrotechniky

Fyzika. 8. ročník. LÁTKY A TĚLESA měřené veličiny. značky a jednotky fyzikálních veličin

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Elektrický odpor TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

13 Vznik elektrického proudu

Fyzika I. Obvody. Petr Sadovský. ÚFYZ FEKT VUT v Brně. Fyzika I. p. 1/36

Základy elektrotechniky

6. Vnitřní odpor zdroje, volt-ampérová charakteristika žárovky

ELT1 - Přednáška č. 6

I = Q t. Elektrický proud a napětí ELEKTRICKÝ PROUD A NAPĚTÍ. April 16, VY_32_INOVACE_47.notebook. Elektrický proud

3. Elektrický náboj Q [C]

Osnova: 1. Zdroje stejnosměrného napětí 2. Zatěžovací charakteristika

[Otázky Autoelektrikář + Mechanik elektronických zařízení 1.část] Na rezistoru je napětí 25 V a teče jím proud 50 ma. Rezistor má hodnotu.

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

1. Určete proud procházející vodičem, jestliže za jednu minutu prošel jeho průřezem náboj a) 150 C, b) 30 C.

Pracovní list žáka (SŠ)

Střední od 1Ω do 10 6 Ω Velké od 10 6 Ω do Ω

Laboratorní úloha č. 2 - Vnitřní odpor zdroje

Klíčová slova: elektrický zdroj, řazení zdrojů, sériové, paralelní, smíšené

Stavba hmoty. Název školy. Střední škola informatiky, elektrotechniky a řemesel Rožnov pod Radhoštěm

Obvodové prvky a jejich

4. V jednom krychlovém metru (1 m 3 ) plynu je 2, molekul. Ve dvou krychlových milimetrech (2 mm 3 ) plynu je molekul

Ekvivalence obvodových prvků. sériové řazení společný proud napětí na jednotlivých rezistorech se sčítá

Elektřina: Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

ZADÁNÍ LABORATORNÍHO CVIČENÍ

Polohová a pohybová energie

Určeno studentům středního vzdělávání s maturitní zkouškou, druhý ročník, měření elektrického proudu

Základy elektrotechniky

Elektřina. Elektrostatika: Elektrostatika: Elektrostatika: Analogie elektřiny s mechanikou: Elektrostatika: Souvislost a analogie s mechanikou.

Úvod do elektrokinetiky

Základní vztahy v elektrických

GE - Vyšší kvalita výuky CZ.1.07/1.5.00/


Fyzika Pracovní list č. 2 Téma: Měření elektrického proudu a napětí Mgr. Libor Lepík Student a konkurenceschopnost

Elektřina a magnetismus úlohy na porozumění

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Téma: Měření voltampérové charakteristiky

SBÍRKA ŘEŠENÝCH FYZIKÁLNÍCH ÚLOH

5.8 Jak se změní velikost elektrické síly mezi dvěma bodovými náboji v případě, že jejich vzdálenost a) zdvojnásobíme, b) ztrojnásobíme?

Laboratorní práce č. 3: Měření elektrického proudu a napětí

Předmět: Ročník: Vytvořil: Datum:

Jednoduchý elektrický obvod

TEORIE ELEKTRICKÝCH OBVODŮ

EU PENÍZE ŠKOLÁM NÁZEV PROJEKTU : MÁME RÁDI TECHNIKU REGISTRAČNÍ ČÍSLO PROJEKTU :CZ.1.07/1.4.00/

DUM č. 4 v sadě. 11. Fy-2 Učební materiály do fyziky pro 3. ročník gymnázia

STŘÍDAVÝ PROUD POJMY K ZOPAKOVÁNÍ. Testové úlohy varianta A

ANOTACE vytvořených/inovovaných materiálů

Ohmův zákon, elektrický odpor, rezistory

Pomůcky. Postup měření

ELEKTRICKÉ JEVY. Elektrování a elektrický náboj. elektrický náboj (C) June 13, VY_32_INOVACE_118.notebook

pracovní list studenta Elektrický proud v kovech Voltampérová charakteristika spotřebiče Eva Bochníčková

Příklady: 28. Obvody. 16. prosince 2008 FI FSI VUT v Brn 1

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Stejnosměrný el. proud TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

Transkript:

ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Elektrický proud Uspořádaný pohyb volných částic s nábojem Směr: od + k ( dle dohody - ve směru kladných částic) definice: I = Q t jednotka: A ( Ampér ) účinky: tepelné, světelné, chemické, magnetické, mechanické,...

Elektrický proud Pro vznik el. proudu jsou potřebné volné částice - v kovech elektrony Elektrony se volně pohybují Připojení k napětí - vznik el. pole - uspořádaný pohyb

Příklad 1 Určete konstantní proud, který by během 20 s nabil kondenzátor blesku o kapacitě 800 μf na napětí 500 V.

Elektrický zdroj podmínka pro vznik el. proudu: existence el. pole tvořeno rozdílem potenciálů vzn. svorkové napětí

Elektrický zdroj Vnější část: pohyb částice ve směru F el ( koná práci ) Přeměna na jinou formu energie ve spotřebiči: W =QU

Elektrický zdroj Vnitřní část: pohyb částice proti směru F el P Působí vnější síla - ta koná práci ( neelektrostatická povaha ) Práce potřebná pro přenos náboje ve zdroji: W Z =QU e

Elektromotorické napětí Definice: U e = W Z Q Směr: od k + pólu bez spotřebiče neprochází proud - svorkové napětí nezatíženého zdroje ( napětí naprázdno ): U 0 =U e zapojení spotřebiče: W <W Z U <U e Svorkové napětí zatíženého zdroje je menší než elektromotorické napětí

Zdroje energie Galvanický článek - zdrojem je chemická reakce elektrod Fotočlánek - zdrojem je energie dopadajícího světla Termočlánek - zdrojem je tepelná energie Dynamo - generátor stejnosměrného proudu Alternátor - generátor střídavého napětí

Ohmův zákon pro část obvodu voltampérová charakteristika - závislost el. proudu na el. napětí El. proud je přímo úměrný el. napětí. Konstantou úměrnosti je převrácená hodnota elektrického odporu. I = U R

Elektrický odpor Jednotka: Ω ( Ohm ) Převrácená hodnota: vodivost G = 1 R jednotka: S ( Siemens ) Odpor přímého vodiče: R= ρ l S ρ - měrný el. odpor ( tabulková hodnota, jednotka Ωm )

Elektrický odpor El. odpor závisí na teplotě ( vyšší teplota = vyšší el. odpor ) R= R ( 0 1+ αδt ) α - teplotní součinitel el. odporu ( tabulková hodnota, K -1 ) Přibližný vztah pro měrný odpor: ρ ρ 0 ( 1+ αδt ) Odpor je tvořen nepravidelností krystalové mříže kovu

Příklad 2 Topná spirála vařiče má odpor 70,5 Ω a je zhotovena z drátu o průměru 0,3 mm dlouhého 9,8 m. Určete rezistivitu materiálu, ze kterého je drát zhotoven.

Příklad 3 Na malé žárovce jsou uvedeny provozní hodnoty 24 V a 0,1 A. Prochází-li žárovkou proud 2,5 ma, je na ní napětí 0,045 V a teplota wolframového vlákna je prakticky stejná jako teplota okolí ( 20 C ). Jakou teplotu má vlákno v provozu?

Sériové zapojení rezistorů U =U 1 +U 2 +U 3 I = konst. R= R 1 + R 2 + R 3

Sériové zapojení rezistorů I = I 1 + I 2 +I 3 U = konst. 1 R = 1 R 1 + 1 R 2 + 1 R 3 G =G 1 + G 2 + G 3

Příklad 4 Obvod je připojen ke zdroji o napětí 9 V. Jednotlivé rezistory mají odpory 10 Ω, 20 Ω a 40 Ω. Určete celkový proud a jednotlivé proudy a napětí při následujícím zapojení rezistorů: a. všechny sériově, b. všechny paralelně, c. dva sériově, k nim třetí paralelně, d. dva paralelně, k ni třetí sériově.

Příklad 5 Žárovka do kapesní svítilny má jmenovité hodnoty 2,5 V / 0,1 A a má být připojena ke zdroji o napětí 4,5 V. Aby nedošlo k přepálení vlákna žárovky, je k ní sériově připojen rezistor. Určete jeho odpor.

Voltmetr Měřič el. napětí Připojení paralelně ke spotřebiči Vnitřní odpor co největší ( ideálně nekonečný ) tvořen galvanometrem a předřadným rezistorem R P = U V 1 U G R G

Ampérmetr Měřič el. proudu Připojení sériově ke spotřebiči Vnitřní odpor co nejmenší ( ideálně nulový ) tvořen galvanometrem a bočníkem R B = R G I A 1 I G

Zatěžovací charakteristika zdroje Rozpojený obvod: napětí naprázdno Se snižováním odporu napětí klesá napětí a roste proud I k - zkratový proud ( pro R 0 ) - pojistky, jističe

Ohmův zákon pro uzavřený obvod Platí: U 0 U = I R i R i - vnitřní odpor zdroje Ohmův zákon pro uzavřený obvod: I = U e R + R i R i 1: tvrdý zdroj R i 1: měkký zdroj

Příklad 6 K baterii o elektromotorickém napětí 4,5 V je připojen rezistor. Napětí na rezistoru je 4 V a obvodem prochází proud 0,1 A. Určete odpor rezistoru a vnitřní odpor baterie.

Příklad 7 Akumulátor má elektromotorické napětí 6 V a vnitřní odpor 1,5 Ω. K jeho svorkám je připojen obvod o odporu 2,5 Ω. Určete svorkové napětí akumulátoru.

Příklad 8 Měřící systém ampérmetru má odpor 2,7 Ω a ručka přístroje ukazuje plnou výchylku při proudu 6 ma. Abychom mohli měřit proudy větších hodnot, připojíme bočník. Určete jeho odpor, bychom mohli měřit proudy do 60 ma.

Příklad 9 Voltmetr o odporu 200 Ω ukazuje plnou výchylku při napětí 6 V. Abychom mohli měřit napětí do hodnoty 60 V, připojíme předřadný odpor. Určete jeho velikost.

Reostat a potenciometr

Kirchhoffovy zákony Zákony platící pro složitější el. obvody ( el. sítě ) 1. Kirchhoffův zákon: Algebraický součet proudů v uzlu je vždy nulový. důsledek zákona zachování el. náboje pozor na znaménko ( viz. dohodnutý směr el.proudu ) n I k = 0 k=1

Kirchhoffovy zákony Zákony platící pro složitější el. obvody ( el. sítě ) 2. Kirchhoffův zákon: Součet úbytků napětí na rezistorech je v uzavřené smyčce roven součtu elektromotorických napětí zdrojů. důsledek zákona zachování energie pozor na znaménka ( viz. dohodnutý směr el.proudu ) n R k I k = U ej k=1 m j=1

Příklad 10 Řešte síť na obrázku, ve které jsou tři rezistory a tři ideální zdroje napětí. Jaké proudy procházejí větvemi? Jaké napětí je na jednotlivých rezistorech? R 1 = 10 Ω, R 2 = 3 Ω, R 3 = 30 Ω, U e1 = U e2 = 10 V a U e3 = 3 V.

Elektrická práce Průchodem el. proudu vodičem dochází ke změně vnitřní energie - přeměna na Jouleovo teplo Q J =UIt = RI 2 t = U 2 R t

Výkon elektrického proudu Výkon: P =UI Účinnost přeměny el. energie: η = R R + R i

Příklad 11 Dílna je vybavena soustruhem o příkonu 1,2 kw, bruskou o příkonu 500 W a stolní vrtačkou o příkonu 0,9 kw. Všechny spotřebiče jsou připojeny do jednoho obvodu elektrické sítě ( 230 V ). Na jakou hodnotu proudu musí být seřízen jistič obvodu?

Příklad 12 Elektromotor na napětí 380 V je zamontován do jeřábu, který zvedl břemeno o hmotnosti 1 t do výše 19 m za 50 s. Elektromotorem při tom procházel proud 20 A. Určete účinnost zařízení.