SLOŽITĚJŠÍ ELEKTRICKÉ SKUTEČNOSTI

Prezentace na téma: "SLOŽITĚJŠÍ ELEKTRICKÉ SKUTEČNOSTI"— Transkript prezentace:

1 SLOŽITĚJŠÍ ELEKTRICKÉ SKUTEČNOSTI
ELEKTŘINA II SLOŽITĚJŠÍ ELEKTRICKÉ SKUTEČNOSTI

2 ELEKTRICKÁ PRÁCE STEJNĚ JAKO PRÁCE, KTEROU JSME POČÍTALI V 8.TŘÍDĚ, LZE ROVNĚŽ URČIT PRÁCI, KTEROU VYKONAJÍ ELEKTRICKÉ SÍLY MATEMATICKY: WE = U·I·t, KDE t JE DOBA, PO KTEROU TEČE ELEKTRICKÝ PROUD I OBVODEM PŘI NAPĚTÍ U

3 PŘÍKLADY URČETE NAPĚTÍ ZDROJE, KTERÝ PŘI PROUDU O VELIKOSTI 70 mA VYKONÁ ZA 3 MINUTY PRÁCI O VELIKOSTI 2,772 kJ. Řešení: 1) ZÁPIS t = 3 MIN = 180 s I = 70 mA = 0,07 A W = 2,772 kJ = 2772 J U = ?

4 2) MATEMATICKÉ ŘEŠENÍ JE NUTNÉ VYJÍT ZE VZTAHU PRO ELEKTRICKOU PRÁCI, TJ. W = U·I·t DO TOHOTO VZTAHU ALE NEMŮŽEME DOSADIT A JE TAK TEDY NUTNÉ ZE VZTAHU VYJÁDŘIT NAPĚTÍ U = W : (I·t) POTÉ JIŽ JEN DOSADÍME A TEDY: U = 2772 : (0,07·180)=220 V

5 ÚLOHY K PROCVIČENÍ PŘ 1. URČETE PRÁCI, KTEROU VYKONÁ ELEKTROMOTOR ZAPNUTÝ NA NAPĚTÍ 0,65 kV, TEČE-LI JÍM PROUD O VELIKOSTI 12 mA PO DOBU 3 A PŮL MINUTY.

6 PŘ 2. ZA JAK DLOUHO VYKONÁ ELEKTROMOTOR O VNITŘNÍM ODPORU 80 Ω A PROTÉKAJÍCÍM PROUDU 5 mA PRÁCI 1 MJ?

7 ELEKTRICKÝ VÝKON P = W : t P = (U · I · t) : t
STEJNĚ JAKO PŘI NORMÁLNÍM VÝPOČTU VÝKONU, KTERÝ JIŽ ZNÁME I ZDE JE VZTAH NAPROSTO STEJNÝ A TO : P = W : t JEDINÝM ROZDÍLEM TAK JE, ŽE ZA PRÁCI DOSADÍME PRÁCI ELEKTRICKOU A TAK DOSTANEME VZTAH: P = (U · I · t) : t

8 JELIKOŽ t SE VELMI SNADNO ZKRÁTÍ, DOSTANEME PRO ELEKTRICKÝ VÝKON SNADNO VZTAH :
P = U · I

9 PŘÍKLADY JAKÉ NAPĚTÍ MÁ ZDROJ NAPĚTÍ, KTERÝ PŘI PROUDU 70 mA MÁ VÝKON O VELIKOSTI 14 kW? ZÁPIS: I = 70 mA = 0,07 A P = 14 kW = W U = ? _____________________

10 OPĚT VYJDEME ZE ZÁKLADNÍHO VZORCE, A TO:
P = U · I JE NUTNO OPĚT VYJÁDŘIT NEZNÁMOU VELIČINU, A TO JE ZDE NAPĚTÍ U = P : I POTÉ JIŽ DOSADÍME: U = : 0,07 = V = 0,2 MV

11 PŘÍKLADY K PROCVIČENÍ URČETE VÝKON ZAŘÍZENÍ, JE-LI PŘIPOJENO NA NAPĚTÍ 30 kV A TEČE JÍM PROUD 20 mA.

12 URČETE PRÁCI, KTEROU VYKONÁ ELEKTROMOTOR O VÝKONU 15kW, JE-LI NAPĚTÍ 60 kV. VŠE PROBÍHÁ PO DOBU 5 MINUT.

13 MAGNETICKÉ POLE CÍVEK S PROUDEM
O MAGNETICKÉM POLI JSME SE JIŽ UČILI VÍME TEDY, ŽE SE OBJEVUJE V OKOLÍ ZMAGNETOVANÝCH TĚLES EXPERIMENTY NÁM ALE UKÁZALY, ŽE V OKOLÍ CÍVEK PŘIPOJENÝCH NA ZDROJ NAPĚTÍ SE ROVNĚŽ VYSKYTUJE MAGNETICKÉ POLE

14 PROTO TEDY USUZUJEME, ŽE CÍVKA S PROUDEM SE CHOVÁ JAKO MAGNET
TAKTO VZNIKLÝ MAGNET NAZÝVÁME ELEKTROMAGNET VYUŽITÍ: NEJČASTĚJI TAM, KDE POTŘEBUJEME ZVEDAT TĚŽKÁ KOVOVÁ BŘEMENA A PROTO TŘEBA NA STAVBÁCH A NEBO VRAKOVIŠTÍCH VE FORMĚ ELEKTROMAGNETICKÉHO JEŘÁBU.

15 ELEKTROMOTOR DALŠÍ MOŽNOSTÍ PRO VYUŽITÍ JE STEJNOSMĚRNÝ ELEKTROMOTOR
SKLÁDÁ SE ZE DVOU ČÁSTÍ A TO: A) STATOR PEVNÁ NEPOHYBLIVÁ ČÁST NEJČASTĚJI PERMANENTNÍ MAGNET B) ROTOR POHYBLIVÁ, OTÁČIVÁ ČÁST NEJČASTĚJI CÍVKA S JÁDREM

16 VNĚJŠÍ MAGNETICKÉ POLE VŽDY PŮSOBÍ NA CÍVKU, JE-LI ZROVNA MAGNETEM A PŘITÁHNE SI KE SVÉMU SEVERNÍMU PÓLU JIŽNÍ PÓL CÍVKY A NAOPAK PROTO JE PRO NÁS NUTNÉ UMĚT SPRÁVNĚ URČIT KDE MÁ CÍVKA SEVERNÍ A JIŽNÍ PÓL, ABYCHOM MOHLI URČIT SPRÁVNÉ OTÁČENÍ

17 1) EXPERIMENTÁLNÍ METODA
VYUŽIJEME-LI NĚJAKÉHO MALÉHO MAGNETU S OZNAČENÝMI PÓLY, TAK NÁM POTÉ, CO SI HO CÍVKA PŘITÁHNE SNADNO URČÍ SEVERNÍ A JIŽNÍ PÓL CÍVKY, NEBOŤ SEVERNÍ PÓL CÍVKY PŘITÁHNE JIŽNÍ PÓL MALÉ MAGNETKY

18 2) AMPÉROVO PRAVIDLO PRAVÉ RUKY
UCHOPÍME-LI CÍVKU PRAVOU RUKOU TAK, ŽE PRSTY KOPÍRUJÍ SMĚR VINUTÍ A PROUD TEČE Z DLANĚ DO PRSTŮ, VZTYČENÝ PALEC NÁM PAK UKAZUJE KONEC CÍVKY, KDE JE SEVERNÍ PÓL POZOR, PROUD VŽDY TEČE V OBVODU OD KLADNÉ K ZÁPORNÉ SVORCE ZDROJE

19 JAK TEDY FUNGUJE ELEKTROMOTOR?
NEJDŮLEŽITĚJŠÍ SOUŠÁSTÍ ELEKTROMOTORU JE KOMUTÁTOR. TEN ZAJIŠŤUJE STÁLÉ OTÁČENÍ ROTORU. CÍVKA S PROUDEM SE CHOVÁ JAKO MAGNET. TEN BY SE ALE JEN NATOČIL K VNĚJŠÍMU MAGNETU A PAK BY SE NEOTÁČEL DÁL. JE TEDY NUTNÉ PROHODIT MAGNETICKÉ PÓLY NA CÍVCE

20 TOTO PRÁVĚ UMÍ KOMUTÁTOR
TOTO PRÁVĚ UMÍ KOMUTÁTOR. V PRAVOU CHVÍLI ODPOJÍ CÍVKU OD ZDROJE NAPĚTÍ A POTÉ JI PŘIPOJÍ OPAČNĚ. TÍM SE PROHODÍ JEJÍ MAGNETICKÉ PÓLY. STŘÍDAJÍ SE TAK PRAVIDELNĚ OKAMŽIKY, KDY SE CÍVKA OTÁČÍ VLIVEM MAGNETICKÉ SÍLY(JE POD PROUDEM A JE MAGNETEM), A KDY SE OTÁČÍ VLIVEM SETRVAČNOSTI (NENÍ POD PROUDEM)

21 ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCE
Z EXPERIMENTŮ BYLO ZJIŠTĚNO, ŽE JE-LI V OKOLÍ CÍVKY PROMĚNLIVÉ MAGNETICKÉ POLE, OBJEVÍ SE V NÍ ELEKTRICKÝ PROUD TENTO DĚJ NAZÝVÁME ELEKTROMAGNETICKÁ INDUKCE JAK TOHO VYUŽÍT? SAMOSEBOU K VÝROBĚ ELEKTRICKÉHO PROUDU!

22 SMĚR INDUKOVANÉHO PROUDU
LENTZŮV ZÁKON ŘÍKÁ, ŽE V CÍVCE SE TVOŘÍ PROUD TAKOVÝM SMĚREM, ABY TAKTO VZNIKLÝ ELEKTROMAGNET BRÁNIL ZMĚNĚ MAGNETICKÉHO POLE, KTERÁ HO ZPŮSOBILA

23 JAK SI TO VYSVĚTLIT? Z CÍVKY SE STÁVÁ VŽDY MAGNET, TEČE-LI JÍ PROUD. SMĚR PROUDU VŽDY URČUJE PÓLY CÍVKY A TEDY VNIKÁ-LI MAGNET DO CÍVKY, TVOŘÍ SE PROTI NĚMU VŽDY STEJNÝ PÓL, ABY JEJ ODPUZOVAL, VYSTUPUJE-LI MAGNET Z CÍVKY, CÍVKA JDE ZA NÍM, TUDÍŽ VYTVOŘÍ PÓL OPAČNÝ…

24 JAK TOHO VYUŽÍVÁME? SAMOZŘEJMĚ K VÝROBĚ ELEKTRICKÉHO PROUDU!!!
PŘÍSTROJE, KTERÉ TOTO UMOŽŇUJÍ NAZÝVÁME ALTERNÁTORY A DYNAMA FUNGUJÍ PŘESNĚ OPAČNĚ NEŽLI ELEKTROMOTOR OPĚT JE ZDE STATOR A ROTOR, ALE ROTOREM JE PERMANENTNÍ MAGNET A STATOREM JE CÍVKA