ZÁPIS DO ŠKOLNÍHO SEŠITU – část 06ELEKTRICKÝ 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