Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_344

Podobné dokumenty
Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_348

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_357

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_356

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_354

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_345

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_351

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_352

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_355

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_347

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_350

Řešení elektrických sítí pomocí Kirchhoffových zákonů

Řešení elektrických sítí pomocí Kirchhoffových zákonů

Kirchhoffovy zákony

Pracovní list žáka (SŠ)

Kirchhoffovy zákony. Kirchhoffovy zákony

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

Kirchhoffovy zákony

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

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

VY_32_INOVACE_14_ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH_28

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Kirchhoffovy zákony TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

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

Název: Měření napětí a proudu

Cvičení 11. B1B14ZEL1 / Základy elektrotechnického inženýrství

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_01_FY_B

2. Elektrické proudové pole

Datum, období vytvoření:

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_07_FY_B

TECHNICKÁ UNIVERZITA V LIBERCI

VY_32_inovace/9_518. Autorka: Mgr. Renata Pokorná. Vzdělávací oblast: Jazyk a jazyková komunikace. Vzdělávací obor: Anglický jazyk

TÉMA: BROUCI škůdci VYTVOŘILA: Mgr. Zdenka Wienerová VYTVOŘILA DNE: VY_32_Inovace/3_156

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Univerzita Tomáše Bati ve Zlíně

Soustavy rovnic pro učební obory

TÉMA: VŠI, PLOŠTICE VYTVOŘILA: Mgr. Zdenka Wienerová VYTVOŘILA DNE: VY_32_Inovace/3_150

15. Elektrický proud v kovech, obvody stejnosměrného elektrického proudu

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

TÉMA: BLANOKŘÍDLÍ VYTVOŘILA: Mgr. Zdenka Wienerová VYTVOŘILA DNE: VY_32_Inovace/3_158

EXPONENCIÁLNÍ ROVNICE

Řešení elektronických obvodů Autor: Josef Sedlák

MATEMATIKA STŘEDNÍ ŠKOLA EKONOMIKY, OBCHODU A SLUŽEB SČMSD BENEŠOV, S.R.O. Mgr. Miloslav Janík. Výukový materiál zpracován v rámci operačního projektu

ZÁKLADY ELEKTROTECHNIKY pro OPT

Byl jednou jeden král. Čtení s porozuměním

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Výpočty v elektrických obvodech VY_32_INOVACE_F0208.

SOU plynárenské Pardubice Mechanika - Statika - příhradové konstrukce

Alkany a cykloalkany

Stroboskop pro školní experimenty

M - Příprava na 1. zápočtový test - třída 3SA

7. SOUSTAVY LINEÁRNÍCH A KVADRATICKÝCH ROVNIC

12. Elektrotechnika 1 Stejnosměrné obvody Kirchhoffovy zákony

TEORIE ELEKTRICKÝCH OBVODŮ

ELT1 - Přednáška č. 6

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

GENERÁTOR STŘÍDAVÉHO PROUDU, TROJFÁZOVÁ SOUSTAVA

ANALYTICKÁ GEOMETRIE HYPERBOLY

PSYCHICKÉ VLASTNOSTI OSOBNOSTI

Název: Autor: Číslo: Srpen Střední průmyslová škola a Vyšší odborná škola technická Brno, Sokolská 1

Téma Pohyb grafické znázornění

ITO. Semestrální projekt. Fakulta Informačních Technologií

Střední odborná škola a Střední odborné učiliště, Hořovice

Energie. Název sady DUM. Člověk a příroda. Vzdělávací oblast. Fyzika. Autor, datum vytvoření Mgr. Zbyněk Šostý, interaktivní tabule

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

20ZEKT: přednáška č. 3

TÉMA: LESNÍ PTÁCI: pěvci VYTVOŘILA: Mgr. Zdenka Wienerová VYTVOŘILA DNE: VY_32_Inovace/4_214

Podívejme se na ně z pohledu řešení elektrických obvodů a vysvětleme si je na jednoduchých praktických příkladech.

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Ohmův zákon I VY_32_INOVACE_F0204. Fyzika

VY_32_INOVACE_20_JANTAR_27

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_19_FY_B

TÉMA: VODNÍ PTÁCI VYTVOŘILA: Mgr. Zdenka Wienerová VYTVOŘILA DNE: VY_32_Inovace/4_208

Soustavy rovnic pro učební obor Kadeřník

M - Příprava na pololetní písemku č. 1

Atmosféra Země. VY_32_INOVACE_20_Atmosféra_43. Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace

LINEÁRNÍ ROVNICE S ABSOLUTNÍ HODNOTOU

Elektrotechnika - test

Projekt ŠABLONY NA GVM Gymnázium Velké Meziříčí registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.5.00/

STŘEDNÍ ODBORNÁ ŠKOLA a STŘEDNÍ ODBORNÉ UČILIŠTĚ, Česká Lípa, 28. října 2707, příspěvková organizace

VY_32_INOVACE_19_ORTOKLAS_27

Střední průmyslová škola Zlín

Pracovní list žáka (SŠ)

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Diferenciální počet VY_32_INOVACE_M0216.

Základní vztahy v elektrických

Gymnázium Vincence Makovského se sportovními třídami Nové Město na Moravě

I. STEJNOSMĚ RNÉ OBVODY

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

Úvod do řešení lineárních rovnic a jejich soustav

VY_32_INOVACE_IKTO2_0260 PCH

Soustavy lineárních a kvadratických rovnic o dvou neznámých

FORMOVÁNÍ A VÝVOJ OSOBNOSTI

VY_32_INOVACE_08_NÁRODNÍ DIVADLO_34 Autor: Mgr. Světlana Dlabajová Škola: Základní škola Slušovice, okres Zlín, příspěvková organizace Název

VY_32_INOVACE_10_ELEKTROMAGNET A ELEKTROMOTOR_28

Vzdělávací materiál. vytvořený v projektu OP VK CZ.1.07/1.5.00/ Anotace. Ohmův zákon II VY_32_INOVACE_F0205. Fyzika

Digitální učební materiál

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_353

Matematika I, část I Vzájemná poloha lineárních útvarů v E 3

Krásy naší země VY_32_INOVACE_OBV_441. Autor: Dana Šrailová. Použití: 7. ročník. Datum vypracování: Datum pilotáže: 9. 1.

SOUSTAVY LINEÁRNÍCH ROVNIC

Jméno autora: Mgr. Zdeněk Chalupský Datum vytvoření: Číslo DUM: VY_32_INOVACE_18_ZT_TK_2

Obvodové prvky a jejich

Základní škola národního umělce Petra Bezruče, Frýdek-Místek, tř. T. G. Masaryka 454

Transkript:

Identifikátor materiálu: VY_32_INOVACE_344 Anotace Autor Jazyk Očekávaný výstup Výuková prezentace. Na jednotlivých snímcích jsou postupně odkrývány informace, které žák zapisuje či zakresluje do sešitu. Ing. Vadim Starý Čeština Speciální vzdělávací potřeby - žádné Klíčová slova Druh učebního materiálu Druh interaktivity Cílová skupina Stupeň a typ vzdělávání Žák umí řešit jednoduché obvody s využitím Kirchhoffových zákonů. První a druhý Kirchhoffův zákon, Kirchhoffovy zákony, řešení obvodu Prezentace Výklad podpořený vizualizací a práce se zápisem do sešitu. Žák Střední Vzdělávání - SOŠ Typická věková skupina 15-17 let / 1. ročník Celková velikost VY_32_INOVACE_344ppt - 772 096 kb Škola, projekt: VSŠ a VOŠ MO, Moravská Třebová ; Virtuální studovna, reg. č. CZ.1.07/1.5.00/34.0525 Vzdělávací oblast Odborné vzdělávání Vzdělávací obor: Elektrotechnický základ Téma: Kirchhoffovy zákony Zdroje: Uvedeny na poslední straně Datum vytvoření materiálu: 1. 10. 2013 Datum pilotního ověření: 16. 10. 2013

Kirchhoffovy zákony (KZ) Matematické minimum soustavy lineárních rovnic o 3 a více neznámých Popis jednotlivých částí obvodu Teorie a znění Kirchhoffových zákonů Postup při řešení obvodu pomocí KZ Příklad a opakování Gustav Robert Kirchhoff * 12. března 1824, Kaliningrad 17. října 1887, Berlín Německý fyzik, student Carla Friedricha Gausse.

Nutné znalosti matematiky řešení soustav lineárních rovnic o více neznámých 1. Řešte soustavu 3 lineárních rovnic o 3 neznámých: x + 2y 3z = -8-3x + y + 2z = 10 2x - 3y + 2z = 5 Výsledek: (x=3, y=5, z=7) 2.Řešte soustavu 3 lineárních rovnic o 3 neznámých: x + 2y + 3z = 3 2x - 4y + 6z = 2 x + y - 3z = 1/2 Výsledek: (x=1, y=1/2, z=1/3)

Jednotlivé části obvodu - vyznač Uzel Místo ve kterém se stýká dva a více vodičů. R1 R3 R2 R4 U Větev Dráha mezi dvěma uzly tvořená jedním nebo více prvky spojenými za sebou. Smyčka Uzavřená dráha v části obvodu tvořená větvemi.

Jednotlivé části obvodu - řešení Uzel Místo ve kterém se stýká dva a více vodičů. R1 R3 R2 R4 U Větev Dráha mezi dvěma uzly tvořená jedním nebo více prvky spojenými za sebou. Smyčka Uzavřená dráha v části obvodu tvořená větvemi.

1. a 2. Kirchhoffův zákon První Kirchhoffův zákon Algebraický součet všech proudů v uzlu se rovná nule. Druhý Kirchhoffův zákon Algebraický součet všech svorkových napětí zdrojů a všech úbytků napětí na spotřebičích se v uzavřené smyčce rovná nule.

Postup řešení obvodu 1 Máme následující el. obvod. Známe hodnoty jednotlivých součástek: U 1 = 1V, U 2 = 4V, R 1 = 1 Ω, R 2 =R 3 = 2 Ω Chceme znát proudy, které v obvodu tečou. 1. Stanovíme počet uzlů a smyček 1. Počet uzlů: 2 2. Počet smyček: 3 2. Určíme počet nezávislých uzlů a smyček U1 1. Počet nezávislých uzlů: 1 (jedinečný uzel, v našem případě libovolný, u obou počítáme se stejnými proudy) 2. Počet nezávislých smyček: 2 (uzavřená smyčka, jíž nelze poskládat z jiných smyček) R1 U2 R2 R3 Sestavíme tedy 1 rovnici dle 1. KZ a 2 rovnice podle 2.KZ

Postup řešení obvodu 2 3. Vyznačíme orientaci zdrojů napětí od + k. 4. Zvolíme libovolně orientaci proudů v obvodu. 5. Libovolně zvolíme orientaci nezávislých smyček 6. Sestavíme rovnici pro uzel 1, podle 1. KZ R1 I 1 I 3 I 2 I 1 - I 2 - I 3 = 0 U1 U2 R3 Proud I 1 vtéká do uzlu, proto je kladný, Proudy I 2 a I 3 z uzlu vytékají, proto jsou záporné R2

Postup řešení obvodu 3 7. Sestavíme rovnici dle 2. KZ pro smyčku 1. Vyjdeme z uzlu 1 ve směru šipky smyčky 1. Narazíme na zdroj U 2, jehož orientace je proti smyslu šipky, proto napíšeme - U 2 8. Další je rezistor R 2, kterým teče proud I 2, který je ve směru šipky, proto píšeme +R 2 I 2 9. Další je zdroj U 1, jehož směr je proti smyslu šipky, proto U1 píšeme U 1 10. Další je rezistor R 1, kterým prochází proud I 1, který je ve směru šipky, píšeme +R 1 I 1 R1 U2 R2 -U +R I -U+R I =0 2 2 2 1 1 1 I 1 I 2 R3

Postup řešení obvodu 4 11. Obdobně sestavíme rovnici pro smyčku 2. 12. Vyjdeme z uzlu 1 a postupujeme ve směru šipky. 13. Rezistor R 3 a proud I 3 ve směru šipky, píšeme + R 3 I 3 R1 14. Rezistor R 2 a proud I2 proti směru šipky, píšeme R 2 I 2 15. Zdroj U 2 ve směru šipky, píšeme + U 2 U1 U2 I 3 I 2 R3 Dostáváme rovnici: R2 R 3 I 3 - R 2 I 2 + U 2 = 0

Výpočet rovnic Vždy musíme dostat soustavu tolika rovnic, kolik máme neznámých proudů. I 1 - I 2 - I 3 = 0 - U 2 +R 2 I 2 -U 1 +R 1 I 1 = 0 R 3 I 3 - R 2 I 2 + U 2 = 0 Dosadíme zadané hodnoty I 1 - I 2 - I 3 = 0-4 + 2I 2 1 + I 1 = 0 2I 3-2I 2 + 2 = 0

Řešíme některou ze známých metod ( metoda dosazovací nebo sčítací) I 1 - I 2 - I 3 = 0-4 + 2I 2 1 + I 1 = 0 2I 3-2I 2 + 4 = 0 Ze druhé rovnice si vyjádřím I 2 I 2 = 2,5 0,5I 1 Ze třetí rovnice si vyjádřím I 3 a dosadím za I 2 ze druhé rovnice I 3 = I 2-2 Za I 2 a I 3 dosadím do 1.rovnice. I 3 = 0,5-0,5I 1 I 1 - I 2 - I 3 = 0 I 1 (2,5 0,5I 1 ) ( 0,5I 1 +0,5 )= 0

I 1 (2,5 0,5I 1 ) ( 0,5I 1 + 0,5 )= 0 Vypočteme I 1 I 1 = 3/2 = 1,5 A Dosadíme I 1 : I 2 = 2,5 0,5I 1 = 2,5 0,75 = 1,75 A Dosadíme I 1 : I 3 = 0,5I 1 + 0,5= 0,75 + 0,5 = 0,25 A Proud I 3 nám vyšel záporně a to znamená, že jeho skutečná orientace je opačná než jak jsme zvolili.

Sestav rovnice KZ pro tento obvod a vyznač jednotlivá napětí a proudy R1 1 U2 U3 R3 R2 R4

Řešení R1 I 1 I 2 I 3 I 4 I 5 1 U2 U3 R3 R2 R4

Řešení

Použité materiály BLAHOVEC, Antonín. Elektrotechnika. Vyd. 1. Praha: Informatorium, 1995, 191 s. ISBN 80-85427-72-9 Gustav Robert Kirchhoff. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-09-16]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/gustav_robert_kirchhoff Kirchhoffovy zákony. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001- [cit. 2013-09-16]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/kirchhoffovy_z%c3%a1kony REICHL, Jaroslav. Encyklopedie fyziky: Kirchhoffovy zakony [online]. 2006 [cit. 2013-09-16]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/257-kirchhoffovy-zakony ZAPLATÍLEK, Karel. Základy elektrotechniky ZELí. User.unob.cz [online]. [cit. 2013-09-17]. Dostupné z: http://user.unob.cz/zaplatilek/zel/index.htm Použité obrázky 1. QWERK. wikipedia.org [online]. [cit. 16.9.2013]. Dostupný na WWW: http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/f/fe/gustav_robert_kirchhoff.jpg 2. Schémata byly vytvořeny programem proficad, licence: VSŠ a VOŠ Moravská Třebová http://www.proficad.cz/