Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3811 Název DUM: Elektrický proud Číslo DUM: III/2/FY/2/2/7 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Elektrické a magnetické jevy Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí s elektrickým obvodem a jeho jednotlivými částmi. Naučí se zakreslovat obvody pomocí schematických značek a princip vedení elektrického proudu v kovech, kapalinách a plynech. Klíčová slova: Elektrický obvod, elektrický proud, vedení elektrického proudu, schematické značky. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu. Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 8. ročníku Datum vzniku DUM: 8.8.2013
Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová. Dostupné z Metodického portálu www.rvp.cz, ISSN: 1802-4785, financovaného z ESF a státního rozpočtu ČR. Provozuje Národní ústav pro vzdělávání, školské poradenské zařízení zařízení pro další vzdělávání pedagogických pracovníků (NÚV).
ELEKTRICKÝ OBVOD Platí: Elektrickým obvodem prochází elektrický proud v případě, je-li složen z elektrických spotřebičů, které jsou vodivě propojené a je-li v něm zapojen zdroj elektrického napětí. Elektrický obvod je uzavřen. Pro zakreslování elektrických obvodů budeme používat schematické značky, abychom jednoduše zobrazili jednotlivé součásti obvodu.
Elektrický článek Baterie elektrických článků Zdroj napětí Uzavřený spínač Otevřený spínač Rezistor Žárovka Zvonek Ampérmetr Voltmetr
ELEKTRICKÝ PROUD Elektrický proud prochází vodiči, které obsahují volné částice s elektrickým nábojem. Kovové vodiče obsahují volné elektrony. Vodné roztoky kyselin a solí obsahují kladné a záporné ionty. Vodivé plyny obsahují kladné ionty, záporné ionty a volné elektrony. Elektrické izolanty neobsahují volné částice s elektrickým nábojem nebo jich je tam jen nepatrně, proto nevedou elektrický proud.
PRINCIP VEDENÍ PROUDU Do obvodu zapojíme zdroj elektrického napětí, např. el. článek. Elektrický článek má na jednom pólu stále záporný náboj a na druhém kladný náboj. Uzavřením obvodu se ve všech částech vodiče vytvoří elektrické pole. Toto pole působí na volné částice s elektrickým nábojem, které se současně uvedou do usměrněného pohybu. Vodičem začne procházet elektrický proud.
ELEKTRICKÝ PROUD V KOVOVÉM VODIČI Kovy obsahují volné elektrony, které se pohybují neuspořádaně. obr. a) Po připojení zdroje napětí a uzavřením obvodu se vytvoří el. pole, které okamžitě působí el. silou na všechny volné elektrony, které se současně uvedou do pohybu. obr. b) a) b) Tento uspořádaný pohyb volných elektronů se nazývá elektrický proud.
ELEKTRICKÝ PROUD V KAPALINÁCH V kapalinách musí nejdříve dojít k rozštěpení molekul na kladné a záporné ionty.(disociace) Potom dochází působením vnějšího elektrického pole k jejich uspořádanému pohybu a průchodu elektrického proudu. Záporné ionty směřují ke kladnému pólu zdroje, kladné ionty k zápornému pólu. Elektrický proud ve vodném roztoku soli:
ELEKTRICKÝ PROUD V PLYNECH Plyny jsou za normálních podmínek nevodivé. Po rozštěpení molekul na ionty (při ionizaci plynu), může procházet těmito plyny elektrický proud. K ionizaci plynu může dojít při působení silného elektrického pole, zahřátím plynu nebo nízkým tlakem.
Elektrický proud ve vodičích je tvořen uspořádaným pohybem volných částic s elektrickým nábojem. Dohodou byl určen směr elektrického proudu ve vnější části obvodu od kladného pólu k zápornému pólu zdroje napětí.
Otázky a úkoly: 1. Jaké jsou podmínky, aby obvodem procházel elektrický proud? Musí být složen z vodivě propojených el. spotřebičů, je-li v obvodu zapojen zdroj el. napětí a obvod musí být uzavřen. 2. Nakresli schematické značky žárovky, rezistoru, zvonku atd. 3. Čím je tvořen elektrický proud v kovových vodičích, kapalinách a plynech? Uspořádaným pohybem volných částic s elektrickým nábojem (volnými elektrony, kladnými a zápornými ionty, obojím). 4. Vysvětli princip vedení elektrického proudu v kovech, kapalinách a plynech. 5. Jaký je dohodnutý směr elektrického proudu v obvodu? Od kladného pólu k zápornému pólu zdroje.
SEBASTIEN D'ARCO, ANIMATE: KOBA-CHAN. wikimedia: blesk [online]. [cit. 21.7.2013]. Dostupný pod licencí Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 Generic na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:lightnings_sequence_2_animation.gif VLADIMÍR KOŠINA (H.SELDON). wikimedia: lampa [online]. [cit. 21.7.2013]. Dostupné pod licencí Public Domain na WWW: http://cs.wikipedia.org/wiki/soubor:fluorescent_lamp-function.gif Ostatní obrázky autor.