ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU část 06 ELEKTRICKÝ PROUD - část 01 01) Co už víme o elektrickém proudu opakování učiva 6. ročníku: Elektrickým obvodem prochází elektrický proud, jestliže: je v něm zapojen zdroj elektrického napětí, obvod je složen z elektrických spotřebičů, které jsou vodivě spojeny obvod je uzavřen, Jednoduchý elektrický obvod se skládá např. z baterie, spínače, dvou žárovek... 1
Schematické značky: elektrický článek baterie elektrických článků (např. tříčlánková baterie 4,5 V) zdroj napětí otevřený spínač uzavřený spínač žárovka rezistor 2
zvonek Schéma elektrického obvodu: Nerozvětveného = sériové zapojení. Rozvětveného = paralelní zapojení. 02) Elektroskop: 3
02) Co je to elektrický proud: zdroj elektrického napětí: zařízení, které má na jednom pólu stále kladný a na druhém stále záporný náboj. Připojením vodiče ke zdroji, vytvoří se ve vodiči elektrické pole jeho působením se všechny volné elektrony ve vodiči současně uvedou do usměrného pohybu od záporného pólu k pólu kladnému. 4
03) Měříme elektrický proud: elektrický proud: fyzikální veličina, značíme I jednotku ampér A vodičem prochází proud 1 A, jestliže jeho příčným průřezem projdou za každou sekundu částice s celkovým elektrickým nábojem 1 C. Menší jednotky: Větší jednotky: elektrický proud měříme ampérmetrem (ručičkový, digitální) Zapojení ampérmetru do obvodu: svorka + musí být spojena se shodně označenou svorkou zdroje, máme-li měřit proud procházející žárovkou, řadíme ampérmetr a žárovku sériově. Schématická značka ampérmetru: 5
6
04) Měříme elektrické napětí: elektrické napětí: fyzikální veličina, značíme U jednotku volt V Při zapojení baterie do obvodu se ve vodiči vytvoří elektrické pole, jehož působením se volné částice s nábojem přemísťují od jednoho pólu ke druhému elektrické pole koná práci. Čím větší je napětí mezi póly zdroje, tím větší je tato práce a tím větší je energie, kterou volné částice s nábojem získají. Menší jednotky: Větší jednotky: elektrické napětí měříme voltmetrem (ručičkový, digitální) zapojení voltmetru do obvodu: svorka + musí být spojena se shodně označenou svorkou zdroje, máme-li měřit napětí mezi svorkami spotřebiče, řadíme voltmetr ke spotřebiči paralelně schematická značka voltmetru: 7
05) Multimetr: Přístroj, který umí měřit elektrický proud i elektrické napětí, případně další veličiny. Před měřením nutno přepnout, zda budeme měřit proud nebo napětí a zvolit vhodný rozsah. Pro naše měření nutno zvolit stejnosměrný proud! Pozor: při měření vždy volíme nejprve největší rozsah, a je-li výchylka malá, teprve pak rozsah zmenšíme! CVIČENÍ 01 PŘEVODY JEDNOTEK - doplň 8
06) Zdroje elektrického proudu a napětí ve zdrojích proudu a napětí dochází k přeměně jiných druhů energie v energii kinetickou příklady zdrojů: galvanický článek (suchý článek, akumulátor), termočlánek, fotočlánek, generátory (alternátory, dynama), elektrická síť. Voltův článek galvanický článek mokrý jednalo se o první zdroj trvalého napětí (vyrobil italský fyzik Alessandro Volta) 9
Napětí přibližně 1 V vzniká chemickou reakcí kyseliny sírové s kovovými elektrodami. Dnes se nejčastěji používá tzv. suchý uhlíkovo-zinkový monočlánek: záporná elektroda je zinková nádoba kladná elektroda je uhlíková tyčinka elektrolytem je kašovitý roztok salmiaku (chloridu amonného) 10
kolem uhlíkové tyčky je ještě: burel (oxid manganičitý) prodlužuje použitelnost článku, práškový uhlík zlepšuje vodivost mezi elektrodami. Napětí je 1,5 V Nevýhoda používáním nebo dlouhým skladováním elektrické napětí klesá a nedá se obnovit. V kalkulačkách nebo hodinkách se používají tzv. knoflíkové baterie mají jiné složení než monočlánky (jsou např. stříbrno-zinkové, elektrolytem je hydroxid draselný). Akumulátor: elektrický článek, jehož napětí se dá obnovit, nejčastěji je užíván olověný akumulátor (obě elektrody z olova, elektrolytem je roztok kyseliny sírové) elektrické napětí jednočlánkového akumulátoru je asi 2,4 V Baterie: vznikne spojením několika článků za sebou získáme zdroj většího napětí autobaterie je obvykle složena ze 6 článků. 11
Akumulátory menšího rozměru např. niklokadmiové použití do fotoaparátu, videokamery, telefonu, notebooku. 06) Ohmův zákon. Elektrický odpor: Rezistor: izolovaný vodič navinutý v mnoha závitech na keramický válec. Elektrický odpor: fyzikální veličina, značíme R jednotka ohm, značíme větší jednotky: 12
Elektrický odpor (proud, napětí) vypočítáme podle vztahů: vodič má elektrický odpor 1 ohm, jestliže při elektrickém napětí 1 V mezi konci vodiče prochází vodičem proud 1 A. CVIČENÍ 02 13
14
15
16
07) Závislost elektrického odporu na vlastnostech vodiče elektrický odpor drátu je přímo úměrný jeho délce elektrický odpor drátu je nepřímo úměrný obsahu příčného řezu drátu elektrický odpor vodiče závisí na materiálu vodiče elektrický odpor kovů se zvětšuje se stoupající teplotou konstantan odporová slitina mědi a niklu s velkým měrným elektrickým odporem, užívána v elektrotechnice a vakuové technice. 17