Magnet 1) Magnet těleso, kolem kterého je magnetické (silové) pole 2) Mg.pole pozorujeme pomocí účinků mg. síly

Fyzika_8_zápis_7.notebook

June 16, 2015

Magnet 1) Magnet těleso, kolem kterého je magnetické (silové) pole 2) Mg.pole pozorujeme pomocí účinků mg. síly 3) Magnet N S jižní mg. pól

severní mg. pól

netečné pásmo

Netečné pásmo oblast, kde je mg. síla nejmenší

4) Dělení magnetů: a) podle vzniku → přirozené (magnetovec) → umělé (elektromagnet) b) podle tvaru deskový tyčový podkovový kulový

N

S

c) podle trvání mg. pole → trvalé = permanentní → dočasné (např. elektromagnet)


June 16, 2015

Magnetická síla: a) přitažlivá

b) odpudivá

Vlastnosti mg. síly: zmenšuje se vzdáleností působí jen na „FEROMAGNETICKÉ LÁTKY" (Fe, Ni, Co, ferity)

MAGNETICKÉ POLE ZEMĚ 1) Země se chová jako trvalý magnet (PERMANENTNÍ m.) SZ JM Sz, Jz zeměpisné póly SM, JM magnetické póly

JZ

SM


2) Vlastnosti mg. pole Země: póly mění svou polohu (1040km za rok) mění svou intenzitu mění svou polaritu (jednou za 700 000 let)

June 16, 2015

3) Využití mg. pole Země: orientace v prostoru → kompas, buzola ochrana před kosmickým a Slunečním zářením 4) Projevy mg. pole Z: → zmagnetování velkých kovových těles (mosty, koleje, zábradlí)

ELEKTROMAGNET

1) Kolem každého vodiče, kterým prochází el.proud je mg. pole.

2) Zesílení těchto účinků: vytvoření cívky + doplnění jádrem z měkké oceli


June 16, 2015

3) Elektromagnet = cívka s jádrem v uzavřeném el. obvodu 4) Vlastnosti elektromagnetu: může měnit póly může měnit mg. sílu (podle velikosti el. proudu a počtu závitů cívky) je dočasný!

5) Využití eletromagnetu: elektrojeřáb reproduktor, mikrofon zvonek, jistič měření el. veličin (I, U) magn. vlak mg. resonance (vyšetření, léčba) 6) Nevýhody elektromagnetu: zahřívání závislost na zdroji napětí


June 16, 2015

ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCE

1) Při změně mg. pole v okolí cívky (s jádrem) vzniká v cívce INDUKOVANÉ EL. NAPĚTÍ V

2) Při zapojení do el.obvodu vzniká INDUKOVANÝ EL.PROUD

A

3) VELIKOST IND. NAPĚTÍ závisí na a) na rychlosti změny mg. pole b) na intenzitě mg. pole, které působí na cívku ("na síle magnetů") c) na počtu závitů v cívce


June 16, 2015

4) Změna mg. pole a) pohyb trvalého magnetu v okolí cívky b) využití elektromagnetu se stejnosměrným napětím → ind. napětí jen při zapnutí a vypnutí zdroje využití zdroje STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ → ind. napětí vzniká pořád! primární obvod

V

~

sekundární obvod

STŘÍDAVÉ NAPĚTÍ 1) Při otáčení cívky v mg. poli se na svorkách cívky indukuje (vytváří) STŘÍDAVÉ EL. NAPĚTÍ


June 16, 2015

~ 2) STŘÍDAVÉ NAPĚTÍ U

a) mění svou velikost

v závislosti

b) mění svou polaritu

na úhlu otočení

3) Graf. závislost stř. napětí na čase U

AMPLITUDA

Uef

+

t čára = SINUSOIDA

T perioda

Amplituda = maximální hodnota T= perioda => doba, po které se děj začíná opakovat f = frekvence => počet opakování za 1 s Př. ve veřejné síti: f= 50 Hz => T = 1/50 = 0,02 s

f=

1 T

T=

1 f

f . T =1

Uef = efektivní hodnota stř. napětí (230 V) Umax = ± 340 V


June 16, 2015

STEJNOSMĚRNÝ ELEKTROMOTOR 1) Stej. elektromotor = zařízení, které mění el. energii na energii pohybovou (mechanickou) 2) Princip: přitahování a odpuzování pólů trvalého magnetu a elektromagnetu

cívka se otáčí

4) Části elektromotoru a) stator = nepohyblivá část (trvalé magnety) rotor = pohyblivá část → kotva ( cívka - elektromagnet) b) zdroj stejnosměrného napětí c) komutátor - změna pólů elektromagnetu

5) Střídavý elektromotor - bez komutátoru 6) Využití: el. mixér, el. holící strojek, sekačka, el. pila, el. bruska, větrák, pračka, myčka, elektroauto (kolo)


June 16, 2015

"Domácí" elektromotor

-

+

ZŠ Jarošova Jednoduchý elektromotor YouTube Jednoduchý DC motor YouTube Cetverodijelni elektromotor YouTube

TRANSFORMÁTOR 1) Transformátor ("trafo") slouží ke změně STŘÍDAVÉHO NAPĚTÍ 2) Princip: elmg. indukce

3) Schéma

~ U

1

N1

U1 - vstupní napětí

N2

V

~ U

2

U2 - výstupní napětí N1- počet závitů primární cívky N2 - počet závitů sekundární cívky

primární cívka

sekundární cívka


June 16, 2015

4) Transformační poměr ( p ) N U

2 2 p = = N U 1

1

a) transformace dolů

U1 > U2 N1 > N2

}

N2 U2 p = = < 1 N1 U1

Př. 240 V => 12 V, N1 = 100 z, N2 = ? U2 12 1

p = = = U 240 20 1

N1 =100 z ⇒ N2 ŘEŠENÍ = 100 . 1/20 = 100: 20 = 5 z Sekundární cívka má 5 závitů.

b) transformace nahoru

U2 > U1 N2 > N1

}

N2 U2 p = = > 1 N1 U1

Př. N1 = 100 z, N2 = 600 z, U1 = 9 V, U2 = ? N2 600

p = = = 6 N 100 1

U1 = 9 V ⇒ U 2 = 9 . 6 = 54 V ŘEŠENÍ Výstupní napětí je 54 V.


June 16, 2015

Vypočítej chybějící veličinu (příklady řeš jako fyzikální úlohy):

N2

U1

U2

Př.

N1

1 2

40 4 300 20 100 280

3 160 4

240

12

100 75

300

transformace

p

transformace

p

dolů

1/10

nahorů

5

Řešení: Př.

N1

N2

1

40

4 3000 300

2

20 100 280 1400

3 160 4

U1

U2

240

12

dolů

1/20

25 100 75

300

nahorů

4

8


June 16, 2015

Kruhový transformátor

Rozdělení transformátorů (pro použi v elektrotechnice): energecké ‐ změna napě pro přenos elektrické energie v rozvodných sích, určené pro velké výkony svařovací ‐ snižování napě pro svařování kovů elektrickým obloukem pecové ‐ pro napájení obloukových a odporových pecí pro tavení kovů měničové ‐ pro napájení polovodičových měničů, které přeměňují stejnosměrný proud na proud střídavý spouštěcí ‐ pro spouštění velkých asynchronních elektromotorů oddělovací ‐ galvanické oddělení elektrických obvodů pro zvýšení bezpečnos jiné ‐ měřicí, zkušební apod.

VÝROBA STŘ. NAPĚTÍ ~

1. K výrobě U se využívá alternátor (generátor) 2. Alternátor mění pohybovou energii na elektrickou.

3. Princip: elmagn. indukce (generátor)

4. Části alternátoru: a) rotor (pohybl. část) b) stator (nepohybl. část) generator_cs.jar


June 16, 2015

5) Výroba el. napětí a) stejnosměrné napětí: - chemický článek - dynamo b) střídavé napětí: alternátor (generátor)

Výroba a distribuce (rozdělování) el. energie v ČR 1) Elektrárny - slouží k hromadné výrobě el. energie

~

- v generátorech vzniká stř. napětí U - nejčastější princip výroby - elmg. indukce 2. Typy elektráren: tepelná, jaderná, větrná, vodní, fotovoltaická , geotermální Výroba el. energie - odkaz


a) tepelné elektrárny (spalovací) - 44% výroby (v ČR) b) jaderné - využití energie při jaderné reakci - v ČR - Temelín, Dukovany (53 % výroby) Princip a) + b) rotor pohání zahřátá vodní pára

c) elektrárny s obnovitelnými zdroji (3 % výroby) - větrné - vodní (říční, přečerpávací, přílivová, mořská) → využití pohybové energie větru, vody - fotovoltaické (solární) - biomasa, bioplyn http://www.alternativnizdroje.cz/

June 16, 2015


June 16, 2015

3. Distribuce el. energie a) přenos el. energie ⇒ zachování el.energie (W = U . I. t) - potřeba snížit I (tepelné ztráty) => vyšší U b) Elektrárna → vvn

→ vn

→ nn

U:→6 kV → 100-400kV → 22kV → 230(400)V - vvn = velmi vysoké napětí, vn = vysoké napětí - transformační stanice


June 16, 2015

c) Výroba el. energie = ČEZ (polostátní) Distribuce = ČEZ, EON, RWE, ČEPS, PRE, ...


June 16, 2015

Bezpečnost práce s el. přístroji 1) Lidské tělo = dobrý vodič (2/3 H2O) - el. odpor lid. těla R ÷ 1000 ohmů - při úrazu dochází k ohrožení zákl. životních funkcí (srdce, dýchání, krevní oběh), KŘEČ 2) Bezpečné napětí = do 24 V Bezp. el.proud = do 0,2 A

3) Důsledky úrazu závisí na: - velikosti U, I - zdravotním stavu - vlhkosti prostředí - na době kontaktu s U,I 4) Pravidla bezpečnosti - práce s neporušenými přístroji, dle návodu - opravy jen s odpojenými přístroji - pozor na vlhkost prostředí - vhodné zásuvky a zástrčky

5) Pravidla 1. pomoci: - odpojit od zdroje U - zajistit životní funkce - zajistit odbornou pomoc

Přílohy

generator_cs.jar

Magnet 1) Magnet těleso, kolem kterého je magnetické (silové) pole 2) Mg.pole pozorujeme pomocí účinků mg. síly

Recommend Documents