Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1
DUM Téma: vodiče a izolanty Varianta: A
Základy přírodních věd
DUM III/2-T3-07
Střední škola
Rok: 2012 – 2013
Zpracoval: Mgr. Pavel Hrubý a Mgr. Josef Kormaník
VÝKLAD
Elektřina a magnetizmus – vodiče a izolanty Obsah ELEKTRICKÉ VODIČE................................................................................................................................. 2 SKUPINY elektrických vodičů ............................................................................................................... 2 vodiče 1. řádu ...................................................................................................................................... 2 vodiče 2. řádu ...................................................................................................................................... 3 SUPRAVODIČ ........................................................................................................................................... 3 zajímavosti ........................................................................................................................................... 3 DOBRÉ vodiče – Sn, Cu, Au, Al ............................................................................................................. 3 ŠPATNÉ vodiče – Cr, Ni, C .................................................................................................................... 4 ELEKTRICKÉ IZOLANTY ......................................................................................................................... 4 DOBRÉ izolanty .................................................................................................................................... 5 POJMY v oblasti izolantů ..................................................................................................................... 5 UŽITÍ izolantů....................................................................................................................................... 5
Operační program CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0553 Název projektu Elektronická podpora zkvalitnění výuky Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky VY_32_INOVACE_T3-3-07_Vodice_a_izolanty.docx stránka 1
Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1
ELEKTRICKÉ VODIČE elektrický VODIČ je látka, která přenáší elektrické napětí a vede elektrický proud obsahuje volné částice s elektrickým nábojem nositelem elekktrického náboje jsou nejčastěji elektrony používá se k propojení součástek v elektrickém obvodu
stíněný plášťovaný vodič = koaxiál
SKUPINY elektrických vodičů vodiče 1. řádu
patří sem kovy a uhlík ve formě grafitu el. proud přenášejí volné elektrony proto mají elektronovou vodivost kovy se po průchodu proudu nemění grafit
Operační program CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0553 Název projektu Elektronická podpora zkvalitnění výuky Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky VY_32_INOVACE_T3-3-07_Vodice_a_izolanty.docx stránka 2
Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1
vodiče 2. řádu
patří sem elektrolyty (roztoky a taveniny) el. proud přenášejí el. nabité částice – ionty pohybem iontů dochází k chemickým změnám mají nižší vodivost než kovy závislost vodivosti na TEPLOTĚ každý vodič se průchodem el. proudu roztok modré skalice použitý jako zahřívá ELEKTROLYT el. energie se mění na teplo - vzniká Jouleovo teplo s rostoucí teplotou klesá vodivost a roste odpor vodiče SUPRAVODIČ vznikne ochlazením látky na teplotu blízko absolutní nule absolutní nula = 0 K = -273,15°C absolutní nula je hypotetický stav, kdy ustává veškerý pohyb částic zajímavosti
mínus 89,2°C - nejnižší teplota na Zemi změřena r. 1983 urychlovač částic využívá mínus 235°C - nejnižší teplota SUPRAVODIVOSTI Neptunova měsíce změřena r. 1989 vědci z helsinské univerzity ochladili rhodium k absolutní nule (-273,15 °C) teplota rhodia byla přitom vyšší o desetinu miliardtiny stupně nad absolutní nulou DOBRÉ vodiče – Sn, Cu, Au, Al
mají malý elektrický odpor málo se zahřívají nedochází k velkým ztrátám
Operační program CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0553 Název projektu Elektronická podpora zkvalitnění výuky měděný vodič Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky izolovaný lakem VY_32_INOVACE_T3-3-07_Vodice_a_izolanty.docx stránka 3
Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1
ŠPATNÉ vodiče – Cr, Ni, C
mají velký elektrický odpor = odporové vodiče hodně se zahřívají – topné spirály
podlahové topení odporovým vodičem
ELEKTRICKÉ IZOLANTY
elektrický IZOLANT je látka, která nevede elektrický proud neobsahuje volné částice s elektrickým nábojem nebo jich obsahuje zanedbatelné množství
keramický izolátor
Operační program CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0553 Název projektu Elektronická podpora zkvalitnění výuky Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky VY_32_INOVACE_T3-3-07_Vodice_a_izolanty.docx stránka 4
Vyšší odborná škola, Obchodní akademie a Střední odborná škola EKONOM, o. p. s. Litoměřice, Palackého 730/1
DOBRÉ izolanty
sklo a porcelán většina plastů dřevo a papír vzduch (plyny obecně) za normálních podmínek
POJMY v oblasti izolantů
ideální izolant - látka absolutně nevodivá, v praxi se nevyskytuje reálný izolant - vede zanedbatelný proud elektricky izolovaný vodič izolátor – výrobek z izolantu izolace -- tvoří izolační soustavu elektrotechnických zařízení UŽITÍ izolantů
izolování elektrických vodičů k oddělení vodivých částí spotřebičů ke zvýšení kapacity kondenzátorů
nebezpečně opravená izolace
Operační program CZ.1.07 Vzděláním pro konkurenceschopnost Registrační číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0553 Název projektu Elektronická podpora zkvalitnění výuky Projekt je realizován v rámci Operačního programu Vzdělávání pro konkurence schopnost, který je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a ze státního rozpočtu České republiky VY_32_INOVACE_T3-3-07_Vodice_a_izolanty.docx stránka 5