VY_32_INOVACE_47.notebook
Základní škola Nový Bor, náměstí Míru 128, okres Česká Lípa, příspěvková organizace email:
[email protected]; www.zsnamesti.cz; telefon: 487 722 010; fax: 487 722 378 Registrační číslo: CZ.1.07/1.4.00/21.3267 Název: Pomocí techniky k novým poznatkům Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky.
Název materiálu: Elektrický proud a napětí Šablona: III/2 Inovace ve výuce prostřednictvím ICT Číslo výukového materiálu: 47 Sada: Magnetismus, elektrostatika Autor: ing. Veronika Šolcová Ověření ve výuce: Fyzika Datum ověření: 16.4.2012
Třída: 8.B
VY_32_INOVACE_47
XII 911:14
April 16, 2012
Elektrický proud a napětí Předmět: Fyzika Ročník: 8. ročník Tematický okruh: Magnetismus, elektrostatika Anotace: 1. elektrický proud 2. elektrické napětí 3. vodní analogie 4. zdroje elektrického napětí 5. účinky elektrického proudu 6. elektrické spotřebiče 7. elektrický proud v kapalinách a plynech 8. bezpečnost při práci s elektřinou 9. pojistky a jističe
XII 911:15
ELEKTRICKÝ PROUD A NAPĚTÍ Elektrický proud
Q I = t
• fyzikální jev uspořádaný pohyb nabitých částic I • základní fyzikální veličina základní jednotka: ampér (A)
I ... elektrický proud (A) Q ... elektrický náboj (C) t ...čas (s)
• el. proud je vyjádřen pomocí náboje Q, který projde vodičem za čas t
I 1321:18
I 1321:21
Příklad: Náboj el. baterie do auta je 200 000 C. Jak velký stálý proud by tato baterie mohla poskytovat po dobu 24 h? t = 24 h = 86 400 s Q = 200 000 C I = ? (A)
I =
Q t
I = 200 000 : 86 400 I = 2,3 A
Elektrické napětí
• nejčastější příčinou el. proudu je el. napětí • odvozená fyzikální veličina
• značí se U • základní jednotka: volt (V)
Baterie by mohla poskytovat proud přibližně 2,3 A.
I 1322:42
I 1321:26
1
VY_32_INOVACE_47.notebook
April 16, 2012
Vodní analogie
žárovka
• • • •
podobnost s vodním tokem část energie proudu se mění na jinou energii náboj proudí jako voda po čase proud klesne na nulu
napětí výška hladiny proud
proud vody
plochá baterie 3R12 4,5 V
I 1321:28
I 1321:37
• el. proud má směr
• je to směr od kladného k zápornému pólu zdroje
• ve skutečnosti se elektrony ve vodičích pohybují opačným směrem
• el. napětí je odvozeno z rozdílu potencionálních energií, vztahuje se ke 2 bodům vodiče s přebytkem či nedostatkem elektronů v daných bodech
Zdroje elektrického napětí 1/ elektrárny tepelné, jaderné, vodní, větrné, přílivové 2/ galvanické články a akumulátory 3/ sluneční baterie
I 1321:40
I 1321:52
Galvanický článek
Baterie spotřebič
anoda měď Cu
katoda zinek Zn
+ + + + + +
elektrolyt
I 1321:54
• spojení více galvanických článků nebo akumulátorů • výroba elektřiny pomocí chemických přeměn • množství chemických látek je omezeno • baterie se vybijí • akumulátory se dají po vybití nabíjet • nabíjí se nejčastějí z el. sítě
• u běžných článků vzniká mezi anodou a katodou napětí 1,5 V
I 1322:01
2
VY_32_INOVACE_47.notebook
April 16, 2012
druh baterie
napětí
mikrotužkový článek tužkový článek malý i velký monočlánek plochá baterie devítivoltová baterie článek do hodinek akumulátor v mobilu akumulátor v notebooku autobaterie
1,5 V 1,5 V 1,5 V 4,5 V 9 V 12 V 3,6 V 15 V 24 V
Sluneční baterie
I 1322:04
I 1322:07
• elektrické napětí z článků, baterií a akumulátorů je stejnosměrné napětí mají vyznačen kladný a záporný pól • • tyto zdroje mají polaritu
• el. napětí v zásuvkách je střídavé napětí
značky:
stejnosměrný proud
• kalkulačky, hodinky • musí mít i akumulátor, aby se ve tmě nezastavily
=
Účinky elektrického proudu 1/ pohybové (elektromotory) 2/ tepelné (sporák, trouba, kotel, fén...) 3/ světelné (žárovka) 4/ chemické (akumulátory, pokovování...) 5/ magnetické
střídavý proud
I 1322:08
I 1322:13
Elektrické spotřebiče • spotřebičem při jeho činnosti protéká proud
tepelné světelné pohybové chemické • • • •
• ten může být stálý nebo se může měnit
připojují se ke zdroji el. napětí každý určen pro nějaké napětí nikdy nepřipojovat k vyššímu napětí nikdy nezaměnit střídavý a stejnosměrný proud
I 1322:15
• lze nastavovat různé stupně nebo může změnu proudu vyvolat spotřebič sám podle funkce, kterou vykonává (např. magnetofon při přetáčení kazety)
I 1322:17
3
VY_32_INOVACE_47.notebook
April 16, 2012
Elektrický proud v kapalinách a plynech • elektrody připojení do el. obvodu • podmínkou vodivosti tekutin je přítomnost iontů: • v kapalinách vznikají rozpouštěním solí a kyselin
Bezpečnost při práci s elektřinou • bezpečné napětí je: méně než 50 V v normálním prostředí méně než 25 V ve vlhkém prostředí
VODA: destilovaná izolant se solí vodič z vodovodu špatný vodič, ale ne izolant
• střídavé napětí 230 V je pro člověka životu nebezpečné v jakémkoliv prostředí
• v plynech zahřátím na vysokou teplotu nebo silným el. polem (el. výboj, blesk, zářivky, el. sváření, úsporné žárovky)
• nesmí se hasit vodou, ale práškovým či sněhovým hasicím přístrojem
I 1322:21
I 1322:25
Zkrat • vodivost živočišných tkání je životně důležitá • obsahují asi 2/3 vody s různými solemi • mozek ovládá celé tělo pomocí velmi malých el. proudů a získává informace ze smyslů • pokožka je špatný vodič
• vodivé spojení vodičů, které vyřadí z obvodu spotřebič • dochází při něm k prudkému vzrůstu proudu • tepelné účinky mohou zapálit okolní hořlavé předměty • obvod se chrání proti zkratu pojistkou nebo jističem Pojistka:
I 1322:28
I 1322:29
Tavná pojistka
Jistič
• průchodem zkratového proudu se přepálí • přeruší el. obvod • tenký drát je uložen v porcelánovém krytu, skleněné trubičce nebo teplotně odolné umělé hmotě
• • • •
I 1322:31
nemusí se po každém zkratu měnit jen se uvede do pohotovostní polohy "nahodí" se je založen na magnetických účincích el. proudu
I 1322:35
4
VY_32_INOVACE_47.notebook
April 16, 2012 Citace: RAUNER, Karel , et al. Fyzika 8: učebnice pro základní školy a víceletá gymnázia. Plzeň : Nakladatelství Fraus, 2006. 136 s. KOLÁŘOVÁ, CSC., Doc. RNDr. Růžena a PaedDr. Jiří BOHUNĚK. Fyzika pro 6.ročník základní školy. Praha: Prometheus, spol. s r.o., 2003. ISBN 8071962465. Vodní analogie Http://599.cz/view.php?cisloclanku=2007102701. 599.cz [online]. 2012 [cit. 20120113]. Dostupné z: http://599.cz/image/200710271113_4.png Žárovka Http://zarovky.poselsvetla.cz/. Poselsvetla.cz [online]. 2012 [cit. 20120113]. Dostupné z: http://zarovky.poselsvetla.cz/files/160/zarovka40w_e27cira.jpg Plochá baterie Http://www.fortelzahrada.cz/zahradaadilna/strana59/. Poselsvetla.cz [online]. 2012 [cit. 20120113]. Dostupné z: http://www.fortelkatalog.cz/data/images/37588_0_tn3.jpg Galvanický článek Http://www.energyweb.cz/web/index.php?display_page=2&subitem=2 &slovnik_page=galvan_cl.html. Energyweb.cz [online]. 2012 [cit. 20120113]. Dostupné z: http://www.energyweb.cz/web/EE/images/05/52_06.gif Tavná pojistka Http://fyzika.jreichl.com/main.article/view/328pojistky. Jreichl.com [online]. 2012 [cit. 20120113]. Dostupné z: http://fyzika.jreichl.com/data/E_stridavy_proud_soubory/image029.png Jistič Http://www.elektrosvitidla.com/kanluxvyrobkysvitidlaelinkatskup23.php. Elektro svitidla.com [online]. 2012 [cit. 20120113]. Dostupné z: http://www.elektro svitidla.com/pic_zbozi/04450.jpg Ostatní materiály byly vytvořeny v programu SMART NOTEBOOK verze 10.8.864.0 z roku 2011.
III 3016:31
XII 2210:52
Metodický list
Téma: Elektrický proud a napětí Autor: ing. Veronika Šolcová Předmět: fyzika Ročník: 8. ročník Učebnice: Fyzika 8 učebnice pro základní školy a víceletá gymnázie, Doc. Dr. Ing. Karel Rauner, Nakladatelství Fraus
Metody výuky: výklad, procvičování
Formy výuky: frontální výuka
Pomůcky: galvanické články a baterie
Poznámky: list č.3 až č.24 výklad list č.5 příklad, žáci řeší a učitel postupně odkrývá správné řešení list č.25 test
XII 2210:52
5
