Anotace
Učební materiál EU V2 – 1/F15 je určen k výkladu učiva zdroje elektrického napětí – fyzika 8. ročník. UM se váže k výstupu: žák uvede hlavní jednotku elektrického napětí, její násobky a díly
Zdroje elektrického napětí
• V dnešní době využíváme jako zdroje trvalého elektrického napětí elektrické články a baterie elektrických článků. • Skladováním elektrických článků a jejich používáním elektrické napětí článků klesá a již jej nelze obnovit. • Elektrický článek, jehož elektrické napětí se dá obnovit, se nazývá akumulátor. • Něco málo z historie
Luigi Galvani 9.9.1737 – 4.12.1798 italský lékař
• Byl prvním fyziologem, který zkoumal elektrické jevy při pohybech svalů. V roce 1771 (podle jiných zdrojů r. 1780) objevil, že svaly mrtvých žab se po zásahu jiskry statické elektřiny stahují. Tento fyziologický jev dostal název „galvanismus“. Galvani se domníval, že objevil zvláštní druh elektřiny „živočišnou elektřinu”. Pro Galvaniho byla elektřina neoddělitelná od života, od živých tvorů.
Alessandro Giuseppe Antonio Anastazio Volta 19.2.1745 – 5.3.1827
• Narodil se jako sedmé a poslední dítě ve šlechtické rodině. Do sedmi let nemluvil, jeho okolí proto mělo obavy, že je slabomyslný. Přesto zvládl vystudovat jezuitskou kolej a své zpoždění dohnat. V roce 1791 se dozvěděl o pokusech Luigi Galvaniho se žabími stehýnky, jejichž svaly stahují při dotyku kovovým skalpelem. Odhalil, že se nejedná o živočišnou elektřinu, ale o reakci kovů. V roce 1799 sestrojil první elektrický článek – Voltův sloup.
Voltův sloup • Voltův sloup byl první elektrický článek, produkující elektrický proud. Sestavil ho Alessandro Guiseppe Antonio Anastasio Volta v roce 1800. Jednalo se o galvanickou baterii tvořenou několika sériově zapojenými elektrickými články se zinkovou a měděnou elektrodou. Skládal se z navrstvených měděných a zinkových plíšků, proložených plátky kůže, které byly provlhčeny okyseleným roztokem.
Schematické zobrazení galvanického čl{nku Cu - Zn • (v tomto případě se jedná o Voltův článek)
Galvanické čl{nky • Galvanické články se nacházejí především v přenosných elektrických spotřebičích - baterkách, hodinkách, mobilních telefonech, přenosných počítačích, fotoaparátech a kamerách, tzn. všude tam, kde se nelze připojit k elektrické síti nebo přímo použít mechanický zdroj (generátor). Výhodou galvanických článků bývá snadná přenosnost, malé rozměry, relativně nízká hmotnost. Nevýhodou může být nízké elektromotorické napětí, nízký výkon a krátká životnost. Akumulátory je možné rovněž použít k uložení elektrické energie, potřebné při přerušení dodávky ze sítě, např. v záložních zdrojích nebo jako zdroj elektřiny ve stojícím automobilu.
Galvanické čl{nky • Pro dosažení vyššího napětí se články spojují sériově do baterií, celkové elektrické napětí je pak dáno součtem dílčích napětí jednotlivých článků v baterii. Například plochá baterie obsahuje 3 suché články, 9V baterie obsahuje 6 suchých nebo alkalických článků, automobilový akumulátor obsahuje 6 akumulátorových článků. Pokud sériově zapojené články nemají stejnou kapacitu, může při hlubokém vybíjení být článek s nejnižší kapacitou vybit pod přípustnou mez, v extrémním případě dojde k jeho zničení.
Rozličné galvanické čl{nky
Akumul{tory • Akumulátor je technické zařízení na opakované uchovávání energie, obvykle elektrické. Akumulátor je sekundární článek, který je potřeba nejdříve nabít a teprve potom je možné jej použít jako zdroj energie. Na rozdíl od sekundárních článků (akumulátorů) primární články dodávají energii ihned po svém sestavení a zpravidla je není možné dobíjet, například zinkouhlíkové baterie. Protože jsou napětí na článcích elektrochemických akumulátorů relativně malá (okolo 1,2–3,7 V), jsou tyto články také sdružovány do akumulátorových baterií pro dosažení vyššího napětí.
Různé typy akumul{torů autobaterie Gelový akumul{tor
Ni-MH akumulátory velikosti AA
Li-ion lithium iontový
Akumulátor Narex AP-ASV
akumul{tor Li-Po 3.7V
Akumul{tor Canon LP-E6 Sony Akumul{tor
Autobaterie • Autobaterie (někdy také obecněji akumulátor) je zdrojem elektrické energie v motorových vozidlech. Jedná se o chemický zdroj elektrické energie. Z autobaterie se energie dodává pouze, je-li motor v klidu, pokud motor běží, tak je zdrojem elektřiny alternátor či dynamo. Autobaterie je sestavena z článků, každý má napětí přibližně 2,1 V. Skládá se z nádoby (z plastu), deskových elektrod (kladná - PbO2, záporná - houbovité olovo), separátoru (deska z elektricky nevodivého materiálu, která je vložena mezi dvě elektrody), a elektrolytu (obvykle H2SO4 + H2O, při hustotě 1,285kg/dm3). Olovo se používá kvůli schopnosti dodat najednou velký proud (při startování vozidla) bez poškození.
• Běžná autobaterie • V roce 2010 nabídne společnost Porsche pro své automobily startovací akumulátor na bázi Li-ion akumulátoru. Tato baterie váží 6 kg (je o 10 kg lehčí než olověná) ale stojí v přepočtu 65 000 korun.
Materiály čerpány : http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Voltaic_pile_battery.png http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Galvanický_článek.svg http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Akku_AA_LR6_Mign http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Batteries.jpgon.jpg http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:BateriaR14.jpg http://data.vsedomu.cz/dilna/0002/460/akumulator-ap-asv-12-benarex-ap-asv-12-be-1-4-ah.jpg
