Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o Tato prezentace.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o Tato prezentace."— Transkript prezentace:

1 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o Tato prezentace vznikla na základě řešení projektu OPVK, registrační číslo: CZ.1.07/1.1.24/ s názvem „PODPORA CHEMICKÉHO A FYZIKÁLNÍHO VZDĚLÁVÁNÍ NA GYMNÁZIU KOMENSKÉHO V HAVÍŘOVĚ“ F15 - ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH II SOUBOR PREZENTACÍ FYZIKA PRO III. ROČNÍK GYMNÁZIA Mgr. Alexandra Bouchalová

2 ELEKTRICKÝ PROUD V KOVECH II  Zatěžovací charakteristika zdroje  Ohmův zákon pro uzavřený obvod  Příklady sériově a paralelně spojených obvodů  Kirchhoffovy zákony  Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosměrného proudu Elektrický proud v kovech II 2

3 Zatěžovací charakteristika zdroje Elektrický proud v kovech II 3 RLRL – +  Nezatížený zdroj – obvodem neprotéká žádný proud - voltmetrem měříme napětí naprázdno U 0 A V U0U0

4 Zatěžovací charakteristika zdroje Elektrický proud v kovech II 4 RLRL – +  Zatěžujeme sepnutím spínače proměnlivou zátěží R L – obvodem protéká proud I - voltmetrem měříme svorkové napětí U I A V U

5 Zatěžovací charakteristika zdroje Elektrický proud v kovech II 5 R L [  ] ∞20,16,13,11,10,1 I [A]00,551,331,912,713,42 U [V]13,011,08,15,93,00,31 I [A] U [V] U0U0 0,31 3,42 IkIk = zkratový proud  Rovnoměrně měníme odpor R L, přitom měříme proud I a svorkové napětí U:

6 Zatěžovací charakteristika zdroje  Zatěžovací charakteristika zdroje má lineární průběh.  S rostoucím proudem se svorkové napětí zmenšuje a rozdíl U 0 – U je přímoúměrný proudu.  Zdroj napětí se chová, jako by byl sériově složen z ideálního zdroje s konstantním napětím U 0 = U e a z rezistoru o odporu R i. Elektrický proud v kovech II 6

7 Zatěžovací charakteristika zdroje Elektrický proud v kovech II 7 RLRL – + I A V U RiRi  Schematicky znázorníme reálný zdroj jako ideální zdroj zapojený v sérii s rezistorem o odporu R i. U 0 = U e U 0 - U Vnitřní odpor zdroje Ideální zdroj Náhradní zdroj napětí

8 Ohmův zákon pro uzavřený obvod Elektrický proud v kovech II 8 U 0 – U = R i I  Úbytek napětí na vnitřním odporu je: U = U 0 – R i I U = R I  Z Ohmova zákona pro část obvodu  Odvoď do pracovního listu vztah pro elektromotorické napětí U e.  Z odvozeného vztahu vyjádři proud I.

9 Ohmův zákon pro uzavřený obvod Elektrický proud v kovech II 9  Proud v uzavřeném obvodu je roven podílu elektromotorického napětí zdroje a celkového odporu R + R i.  Na základě OZUO urči vnitřní odpor zdroje, který jsme použili při předchozím pokusu.  Jaký proud poteče obvodem při spojení nakrátko ?

10 Opakování Elektrický proud v kovech II 10  Kdy má smysl při výpočtech používat náhradní zdroj napětí?  Baterie 9V běžného typu dává naprázdno 9,3 V. Při zkratu dá proud 2,9 A. Určete  vnitřní odpor baterie,  jak je nutno omezit zatěžovací proud I, nemá- li napětí poklesnout více než o 0,8 V.

11 Příklady sériově a paralelně spojených obvodů Elektrický proud v kovech II 11 Regulace proudu a napětí reostatem  Reostat spojujeme se spotřebičem sériově. R

12 Příklady sériově a paralelně spojených obvodů Elektrický proud v kovech II 12 Regulace proudu a napětí reostatem R …jiný způsob značení reostatu…

13 Příklady sériově a paralelně spojených obvodů Elektrický proud v kovech II 13 R = ? Na jakou hodnotu nastavíme odpor reostatu, aby byly dodrženy jmenovité hodnoty proudu a napětí žárovky za předpokladu zanedbatelného vnitřního odporu baterie? U e = 12,0 V I j = 0,30 A U j = 6,3 V U e - U j

14 Příklady sériově a paralelně spojených obvodů Elektrický proud v kovech II 14 Regulace proudu a napětí potenciometrem  Při zapojení potenciometru kombinujeme sériové a paralelní spojení rezistorů

15 Příklady sériově a paralelně spojených obvodů Elektrický proud v kovech II 15 Regulace proudu a napětí potenciometrem UeUe R1R1 R2R2 IjIj UjUj I1I1 I2I2

16 Příklady sériově a paralelně spojených obvodů Elektrický proud v kovech II 16 UeUe R1R1 R2R2 IjIj UjUj I1I1 I2I2 Na úseky jakých odporů R 1 a R 2 musíme rozdělit potenciometr, abychom dosáhli na žárovce jmenovitých hodnot proudu a napětí? Celkový odpor potenciometru je 100 Ω. I j = 0,30 A U e = 12,0 V U j = 6,3 V Pomůcka: do pracovního listu si překresli zjednodušený obvod a aplikuj OZUO.

17 Kirchhoffovy zákony Elektrický proud v kovech II 17  Algebraický součet proudů v uzlu je nulový. 1. Kirchhoffův zákon

18 Kirchhoffovy zákony Elektrický proud v kovech II Kirchhoffův zákon  Součet úbytků napětí na rezistorech je v uzavřené smyčce stejný jako součet elektromotorických napětí zdrojů.

19 Kirchhoffovy zákony Elektrický proud v kovech II 19 Urči proudy procházející jednotlivými rezistory a) bez použití KZ -, b) s použitím KZ. R R1R1 R2R2 UeUe R = 6 Ω R 1 = 4 Ω R 2 = 3 Ω U e = 12 V UeUe

20 Kirchhoffovy zákony Elektrický proud v kovech II 20 R R1R1 R2R2 UeUe  Zvolíme kladnou orientaci proudu UeUe I I2I2 I1I1  Zvolíme uzel a sestavíme pro něj rovnici dle 1. KZ B I 1 + I 2 - I = 0  Zvolíme směry obíhání jednotlivých uzavřených obvodů. A

21 Kirchhoffovy zákony Elektrický proud v kovech II 21 R R1R1 R2R2 UeUe UeUe I I2I2 I1I1 B I 1 + I 2 - I = 0  Dle 2. KZ sestavíme rovnice pro jednotlivé smyčky. R 1 I 1 - R 2 I 2 = -U e -RI - R 1 I 1 = 0 R = 6 Ω R 1 = 4 Ω R 2 = 3 Ω U e = 12 V I 1 + I 2 - I = 0 4 I I 2 = I - 4 I 1 = 0 I 1 = -4 3 A I 2 = 20 9 A I =I = 8 9 A A

22 Kirchhoffovy zákony Elektrický proud v kovech II 22 Určete napětí na jednotlivých rezistorech a mezi uzly. R R1R1 R2R2 UeUe R = 6 Ω R 1 = 4 Ω R 2 = 3 Ω U e = 12 V B A Jaký by musel být odpor rezistoru R, aby jím procházel proud 1A? UeUe

23 Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosm. proudu Elektrický proud v kovech II 23 – + FeFe + +  Přenesením elektrického náboje Q v obvodu mezi svorkami zdroje o svorkovém napětí U vykonají elektrické síly uvnitř vodiče práci W = Q·U

24 Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosm. proudu Elektrický proud v kovech II 24 – + FeFe + +  Prochází-li obvodem konstantní proud po dobu t, pak celkový přenesený náboj určíme jako Q = I · t

25 Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosm. proudu Elektrický proud v kovech II 25  Práce vykonaná elektrickými silami v elektrickém obvodu stejnosměrného proudu za jistou dobu t : W = U · I · t = R · I 2 · t = · t U2U2 R  V jednoduchém obvodu s kovovým vodičem (rezistorem) se veškerá práce přemění na změnu vnitřní energie vodiče a tepelnou výměnu mezi vodičem a okolím (vodič se zahřívá). Nazývá se „Jouleovo teplo“  Nazývá se jouleovo teplo.

26 Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosm. proudu Elektrický proud v kovech II 26  Vykoná-li konstantní elektrický proud za dobu t práci W, je jeho výkon P = W t W = U · I · t = R · I 2 · t = · t U2U2 R

27 Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosm. proudu Elektrický proud v kovech II 27  Výkon stejnosměrného elektrického proudu v obvodu s rezistorem o odporu R P = U · I = R · I 2 = U2U2 R  Jednotkou výkonu je 1 W (watt).  Elektrickou práci (energii) v praxi vyjadřujeme nejčastěji 1 kWh – kilowatthodina.  Spotřebič odebere ze zdroje energii 1 kWh, jestliže pracoval po dobu jedné hodiny s příkonem 1 kW. Vztah lze použít pro přenos elektrické energie obecně… …tyto pouze v případě přenosu energie rezistorem.

28 Elektrická práce a výkon v obvodu stejnosm. proudu Elektrický proud v kovech II 28 K rezistoru o odporu R je přiloženo napětí U a protéká jím proud I. Seřaďte sestupně ztrátové výkony rezistoru při těchto změnách v obvodu: a) napětí se zdvojnásobí, b) proud se zdvojnásobí, c) odpor se zdvojnásobí a napětí se nemění, d) odpor se zdvojnásobí a proud se nemění.

29 Použitá literatura Literatura LEPIL, O. Elektřina a magnetismus, fyzika pro gymnázia. Praha: Prometheus, ISBN TKOTZ,K. Příručka pro elektrotechnika. Praha: Europa-Sobotáles, ISBN HALLIDAY,D. Fyzika. Elektřina a magnetismus. Brno: VUTIUM, ISBN Obrázky  [1] -Wikipedia: the free encyclopedia [online]. Autor: Sebastien D'ARCO, licence: Creative Commons, last modified on [cit ]. Dostupné z: Commonshttp://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Lightnings_sequence_2_animation.gif  [2] - Wikipedia: the free encyclopedia [online]. Autor: Swe, licence: Creative Commons, last modified on [cit ] Dostupné z: Commonshttp://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Electroscope.jpg  [3] - Wikipedia: the free encyclopedia [online]. Autor: JMerz, licence: Creative Commons, last modified on [cit ] Dostupné z: Commonshttp://cs.wikibooks.org/wiki/Soubor:EfieldTwoOppositePointCharges.png  [4] - Wikipedia: the free encyclopedia [online]. Autor: Swe, licence: Creative Commons, last modified on [cit ] Dostupné z: Commonshttp://cs.wikibooks.org/wiki/Soubor:OswEb.png Elektrický proud v kovech II


Stáhnout ppt "Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. Gymnázium, Havířov-Město, Komenského 2, p.o Tato prezentace."

Podobné prezentace


Reklamy Google