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
