Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

FYZIKA Charles-Augustin de Coulomb (1736 –1806). BOFY Existují 4 základní typy interakcí – silového působení: (seřazeno od nejslabší po nejsilnější) Název.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "FYZIKA Charles-Augustin de Coulomb (1736 –1806). BOFY Existují 4 základní typy interakcí – silového působení: (seřazeno od nejslabší po nejsilnější) Název."— Transkript prezentace:

1 FYZIKA Charles-Augustin de Coulomb (1736 –1806)

2 BOFY Existují 4 základní typy interakcí – silového působení: (seřazeno od nejslabší po nejsilnější) Název interakcePříklad uplatnění Zprostředkující částice Gravitační Kdekoliv mezi hmotnými tělesy (ještě nenalezené) gravitony Slabá V radioaktivních rozpadech β bosony Elektromagnetická Vše, co není žádná z ostatních tří fotony, nabité částice (elektrony) SilnáStruktura jádragluony

3  Při vzájemném dotyku některých těles (např. při tření) se na jejich povrchu objevuje elektrický náboj.  Těleso, které má elektrický náboj, označujeme jako (z)elektrované nebo elektricky nabité.  Pojem elektrický náboj má dva významy: 1) vyjadřuje stav elektricky nabitých těles, 2) vyjadřuje fyzikální veličinu, která je mírou tohoto stavu. Značka veličiny elektrický náboj je Q. Jednotka [Q]= C (coulomb)  Elektrický náboj je vázán na částice látky. Náboj nemůže existovat sám o sobě bez tělesa nebo částice, na které je vázán.  Elektrický náboj je základní vlastnost částic a platí pro něj zákon zachování. BOFY

4 Existují dva druhy náboje. kladný náboj + - záporný náboj Dvě tělesa s opačnými = nesouhlasnými náboji se přitahují. Dvě tělesa se stejnými = souhlasnými náboji se odpuzují. Elektrické silové působení může být přitažlivé nebo odpudivé Náboj se projevuje silovým působením. BOFY

5  Náboj je kvantovaný = může nabývat jen určitých hodnot, které jsou celočíselným násobkem tzv. elementárního náboje.  Náboj o menší velikosti, než je elementární náboj, podle současných představ získat nemůžeme.  Větší náboj je sice dělitelný, ale pouze do velikosti elementárního náboje. Náboj elementárních částic: Q protonu = +e = +1, C Q elektronu = –e = –1, C Poznámka: Souvislost mezi nedělitelností elementárního náboje a nutností vazby náboje na konkrétní částici je zřejmá: elementární náboj je náboj elementární částice, která se také nemůže dále dělit. e = 1, C BOFY

6  Náboje se mohou v tělese přemísťovat. Z hlediska schopnosti vedení = přemísťování náboje rozlišujeme dva typy látek:  Vodiče jsou látky, v nichž se náboj lehko přemísťuje.  Izolanty jsou látky, v nichž se náboje nepřemísťují.  V kovech jsou elektrony z vnějších vrstev vázány velmi slabě, snadno se odpoutají a vytvoří elektronový plyn. BOFY

7  Dvě nabitá tělesa na sebe navzájem působí elektrickými silami, jejichž příčinou je elektrický náboj.  Pro velikost těchto sil platí Coulombův zákon: Velikost elektrické síly F e je přímo úměrná součinu velikostí bodových nábojů Q 1, Q 2 a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti r. + + BOFY

8  Velikost konstanty úměrnosti k v Coulombově zákoně závisí na vlastnostech prostředí, v němž na sebe náboje působí. Místo konstanty k = N.m 2.C -2 můžeme psát: Coulombův zákon pak má tvar: Rozlišujeme: ε 0 = 8, C 2.N -1.m -2 - permitivita vakua ε r - relativní permitivita vyjadřuje, kolikrát více dané prostředí zeslabuje elektrické pole než vakuum (bezrozměrná veličina).  Konstanta ε (epsilon) je permitivita prostředí, je to látková konstanta, která charakterizuje elektrické vlastnosti prostředí, tj. jak dané prostředí zeslabuje elektrické pole. BOFY

9 CZ.1 Jaká je vzájemná vzdálenost dvou bodových nábojů 10 μC, které na sebe působí ve vakuu elektrickou silou o velikosti 10 N? R.CZ.1 Q 1 = Q 2 = 10 μC = 10 –5 C, F = 10 N; r = ? Z Coulombova zákona vyjádříme vzdálenost r a dosadíme: Neřešené úlohy: CZ.2 Dva stejné bodové náboje se navzájem přitahují ve vakuu elektrickou silou velikosti 3,6 N. Vzdálenost nábojů je 10 cm. Určete tyto náboje. CZ.3 Určete velikost bodového náboje, který působí na bodový náboj 1 μC ve vzdálenosti 3 cm elektrickou silou o velikosti 1 N. Náboje jsou a) ve vakuu, b) v petroleji o relativní permitivitě e r = 2. CZ.4 Vzdálenost dvou nabitých kuliček ve vakuu s nábojem 6 μC a –4 μC je 6 cm. a) Jak velkou elektrickou silou se navzájem přitahují? b) Jak velkou silou se budou při dané vzdálenosti odpuzovat, jestliže se po vzájemném dotyku jejich náboje vyrovnají? Jaký náboj bude mít pak každá kulička? BOFY

10 Pro intenzitu elektrického pole v okolí bodového náboje platí: Intenzita pole v okolí bodového náboje: 1. se s rostoucí vzdáleností od náboje zmenšuje, 2. v okolí většího náboje je větší. + + je vektorová veličina charakterizující elektrické pole. Intenzita elektrického pole E je definována podílem elektrické síly F e, která působí na kladný bodový elektrický náboj Q / v daném místě pole, a velikosti tohoto náboje Q /. Vyjadřuje elektrickou sílu působící na jednotkový náboj. ZDROJ SMĚR: od (+) plus k (–) mínus. BOFY

11 Siločára je myšlená čára určená pro grafický popis pole.  Tečna k siločáře určuje směr intenzity E  Náboj by se v elektrickém poli pohyboval po siločáře, kladný ve směru siločáry, záporný proti směru siločáry.  Začínají na (+) a končí na (–); při osamoceném náboji nebo při dvojici stejných nábojů se rozbíhají do nekonečna + - RADIÁLNÍ POLE BOFY

12 Homogenní pole je např. mezi dvěma rovnoběžnými kovovými deskami, které jsou nabité opačnými náboji (nebo je jedna uzemněná)… kondenzátor + -  Podle rozložení siločar určujeme vlastnosti pole. Hustší siločáry znamenají silnější pole.  Pokud není zdrojem pole bodový náboj, jsou siločáry kolmé k povrchu nabitého tělesa. HOMOGENNÍ POLE – má všude stejné vlastnosti Intenzita má všude stejný směr i velikost, proto jsou siločáry rovnoběžné a ve stejných vzdálenostech. BOFY

13 + - ++

14 EI.1 V bodech A, B jsou umístěny náboje Q A = 8.10 –8 C, Q B = –8.10 –8 C. Určete velikost intenzity elektrického pole a) ve středu C úsečky AB, přičemž |AC | = r = 40 cm, b) v bodě D, který leží na ose úsečky AB, přičemž |CD | = c = 30 cm. R.EI.1 Q A = 8.10 –8 C, Q B = – 8.10 –8 C, r = 0,4 m, c = 0,3 m; E C = ?, E D = ? a) Ve středu C úsečky AB jsou intenzity E stejně velké a stejného směru. Velikost výsledné intenzity pole je proto kde Q = Q A = |Q B |. Pro dané veličiny je E C = N.C –1. b) V bodě D na ose AB jsou intenzity stejné velké, ale různého směru. Velikost intenzity od každého náboje je E = kQ/d 2, kde Velikost výsledné intenzity je pak E D = 2E. cos α, kde cos α = r/d. Po dosazení E = kQ/d 2 dostáváme Pro příslušné číselné hodnoty E D = 4, N.C –1. BOFY

15 EI.2 V krajních bodech úsečky |AB| = 2r jsou umístěny dva bodové náboje stejné velikosti Q. Jaká je intenzita E elektrického pole ve středu úsečky AB, jestliže jde a) o nesouhlasné náboje, b) o souhlasné náboje? Neřešené úlohy: EI.3 V homogenním elektrickém poli o intenzitě N.C –1 je umístěn náboj 25 μC. Jak velkou silou působí pole na náboj? EI.4 Sestrojte ve vhodném měřítku graf závislosti velikosti intenzity elektrického pole na vzdálenosti od bodového náboje 10 –2 μC. Uvažujte vzdálenost od 1 m do 5 m. BOFY

16 + - Do určitého místa elektrického pole s intenzitou E vložíme náboj Q. Na náboj působí elektrická síla F e, která ho dá do (rovnoměrně zrychleného) pohybu ve směru siločáry pole. + Při přemístění náboje koná v homogenním poli elektrická síla práci W. + + Práce vykonaná elektrickou silou nezávisí na délce a tvaru trajektorie, ale pouze na kolmé vzdálenosti d. BOFY

17 + Analogie s tíhovou potenciální energií, která je rovna práci tíhové síly G vykonané při pohybu tělesa v tíhovém poli Země. Elektrická potenciální energie E p náboje Q v určitém místě elektrického pole je určena prací, kterou vykoná elektrická síla při přemístění náboje z daného místa na uzemněný povrch nezávisle na tvaru trajektorie. BOFY

18 + - + je skalární veličina popisující elektrické pole. Elektrický potenciál φ e definujeme jako podíl elektrické potenciální energie kladného elektrického náboje Q v tomto bodě pole a velikosti tohoto náboje. Místa se stejným φ e … EKVIPOTENCIÁLNÍ HLADINY BOFY

19 Ekvipotenciální hladiny radiálního elektrického pole bodového náboje nebo rovnoměrně rozmístěného náboje na povrchu vodivé koule jsou soustředné kulové plochy o poloměru r. - + Vektory intenzity jsou kolmé na ekvipotenciální hladiny. BOFY

20 Body elektrického pole na různých ekvipotenciálních hladinách mají různé hodnoty elektrických potenciálů. Potenciál klesá směrem k záporné desce. + - Rozdíl potenciálů mezi dvěma body pole je elektrické napětí. BOFY

21 Kapacita vodiče C je definována podílem náboje Q izolovaného vodiče a jeho napětí U vůči Zemi. voltmetr Vodič lze nabít pouze určitým omezeným množstvím náboje, které závisí na napětí vodiče vzhledem k Zemi a na vlastnostech vodiče samotného – jeho kapacita C. Číselná hodnota kapacity vodiče je rovna číselné hodnotě elektrického náboje izolovaného vodiče, kterým získá vůči Zemi potenciál 1 V. BOFY

22 Kapacita C je přímo úměrná obsahu účinné plochy desek S (překrývající se) a nepřímo úměrná vzdálenosti desek d. + - Kapacitu kondenzátoru můžeme zvýšit změnou prostředí mezi deskami (permitivita prostředí). Energie kondenzátoru je určena celkovou prací vykonanou při nabíjení kondenzátoru. BOFY

23 Druhy kondenzátorů používaných v technické praxi:  tantalový  keramický  elektrolytický  svitkový  otočný s měnitelnou kapacitou. Většina kondenzátorů má hodnoty kapacit stálé. Jiné hodnoty kapacit dosahujeme různým spojováním kondenzátorů. Spojení kondenzátorů: 1.sériové (za sebou) 2.paralelní (vedle sebe) BOFY

24 Stejná hodnota napětí U. Na deskách je stejný náboj Q. BOFY

25 KO.1 Deskový kondenzátor se slídovým dielektrikem s relativní permitivitou 6 má desky o účinné ploše 100 cm 2 ve vzdálenosti 5 mm. Jaké je napětí mezi deskami kondenzátoru, jestliže je nabit nábojem 3,2 μC? R.KO.1 S = 10 –2 m 2, d = 5.10 –3 m, ε r = 6, Q = 3,2.10 –6 C; U = ? Určíme kapacitu C …. Napětí určíme ze vztahu Q = CU … Neřešené úlohy: KO.2 Deskový vzduchový kondenzátor o kapacitě 500 pF odpojíme od zdroje napětí 100 V a ponoříme ho do petroleje, jehož relativní permitivita je ε r = 2. Určete, jak se změní a) jeho kapacita, b) napětí mezi deskami. KO.3 Jaká je elektrická energie kondenzátoru o kapacitě 50 μF, který nabijeme na napětí 400 V? BOFY

26 SK.1 Určete výslednou kapacitu tří kondenzátorů spojených sériově- paralelně podle schématu na obr. R.SK.1 C 1 = 1 pF, C 2 = 4 pF, C 3 = 3 pF; C = ? Nejdříve určíme kapacitu C 12 v horní větvi, tím jakoby nahradíme dva horní sériově spojené kondenzátory jedním. K výsledku potom přičteme kapacitu C 3, protože třetí kondenzátor je k nim připojen paralelně. Neřešená úloha: SK.2 Tři kondenzátory o stejných kapacitách 6 nF spojíme a) paralelně, b) sériově c) sériově-paralelně jako v předchozí úloze. Určete výsledné kapacity těchto spojení. Existuje ještě nějaká další možnost zapojení? Pokud ano, nakreslete ji. BOFY

27 Vodič umístíme do vnějšího elektrického pole, které způsobí přesun volných elektronů proti směru vektoru intenzity E Elektrostatická indukce je jev, při němž se protilehlé části povrchu vodiče vloženého do elektrického pole zelektrizují nábojem se stejnou velikostí, ale opačným znaménkem. Takto vzniklé náboje nazýváme indukované náboje. BOFY

28 Protilehlé strany tělesa se nabijí indukovaným nábojem opačného znaménka Siločáry končí a začínají na vnějším povrchu tělesa. Uvnitř tělesa není elektrické pole. Využití: ochrana zařízení před vlivem elektrického pole, např. datové kabely v kovových obalech, sklady s výbušninami, drátěné „tunely“ v elektrárnách a transformátorových stanicích. Duté vodivé těleso ve vnějším elektrickém poli. BOFY

29 Působením vnějšího elektrického pole se posune rozložení elektronů a protonů uvnitř atomu, vznikají elektrické dipóly. + - Náboje uvnitř izolantu se navzájem kompenzují. Na povrchu je vrstva s vázanými elektrickými náboji, která je zdrojem nového elektrického pole, které původní pole zeslabí. BOFY

30 Skalární veličina charakterizující rozložení náboje Q na ploše (např. na povrchu vodiče) o obsahu S. Náboje se na tělese rozloží po povrchu „rovnoměrně“ – mají mezi sebou co největší vzdálenosti, protože se odpuzují. Nejvíce náboje se hromadí na hrotech a hranách, které mají malý poloměr r, proto je na hrotech velká plošná hustota náboje, mohou vzniknout výboje (Eliášův oheň) BOFY

31 Jeden ze základních zákonů teorie elmg. pole: tzv. zákon celkového náboje. Gaussova věta určuje tok intenzity E elektrického pole uzavřenou plochou o obsahu S, která obklopuje náboj Q v prostředí o permitivitě ε. E – intenzita elektrického pole σ – plošná hustota náboje ε – permitivita prostředí Pokud σ nahradíme podílem Q/S, můžeme psát: Součin ES je tok vektoru intenzity plochou S. Vektorový zápis: D – elektrická indukce BOFY

32 FYZIKA André Maria Ampér (1775 –1836)

33 Uspořádaný pohyb volných částic s elektrickým nábojem se nazývá elektrický proud. Podmínkou vzniku elektrického proudu v látce je: 1. přítomnost volných částic s elektrickým nábojem, (což mohou být elektrony, ionty (+) i (–) nebo díry) 2. utvoření elektrického pole v látce. Trvale přítomné elektrické pole ve vodiči nastane, je-li vodič připojen na elektrický zdroj (zdroj elektrického pole). Elektrický proud může procházet i dočasně, např. při elektrostatické indukci při přesunu nábojů na protilehlé strany vodiče. BOFY

34 Směrem elektrického proudu ve vodiči nazýváme směr uspořádaného pohybu volných částic s kladným nábojem. Z hlediska zdroje „od plus k mínus“. směr proudu BOFY

35 Technický směr proudu v kovech je opačný než skutečný směr pohybu elektronů. + směr proudu směr pohybu elektronů Elektrony se bez připojení vnějšího zdroje pohybují tepelným (chaotickým) pohybem, po připojení zdroje získají další složku rychlosti - tzv. DRIFTOVÁ (unášivá) RYCHLOST, která je mnohem menší než rychlost chaotického pohybu (několik řádů), přesto stačí k tomu, abychom pozorovali proud jako jev. BOFY

36 + S - obsah průřezu - Pojem elektrický proud má (podobně jako náboj) dva významy, jeden je fyzikální jev, druhý veličina, která ho kvantitativně popisuje. Elektrický proud je definován jako podíl celkového náboje částic ΔQ, které projdou průřezem vodiče S za čas Δt, a tohoto času Δt. Poznámka: Jednotka náboje C má tedy rozměr A.s, tzv. ampérsekunda, častěji se používá ampérhodina (u akumulátorů) BOFY

37 S – obsah průřezu I – procházející proud (Plošná) hustota proudu j je poměr velikosti proudu a plochy příčného průřezu vodiče. ΔxΔx Za čas Δt projde vodičem náboj o velikosti ΔQ = n.e.Δx.S, kde součin n.e vyjadřuje objemovou hustotu náboje. Častěji se používá pojem koncentrace nosičů náboje, což je množství volných elektronů v objemové jednotce. Rychlost nosičů náboje ve směru proudu = driftová rychlost v d objem BOFY

38 je zařízení, mezi jehož dvěma póly je po připojení vodiče udržováno napětí (elektrické pole) Uvnitř zdroje musí působit neelektrické síly (vtištěné), které odvádějí volné elektrony z kladné svorky na zápornou. Vtištěné síly při přesunu nabitých částic s celkovým nábojem Q vykonají práci W Z. BOFY

39  elektrochemický zdroj - vtištěné síly vznikají chemickou reakcí kovových elektrod s elektrolytem.  fotoelektrický zdroj - napětí vzniká vzájemným působením světla s elektrony v kovech nebo polovodičích.  termočlánek – napětí vzniká na spoji dvou různých kovů, závisí na teplotě spoje.  dynamo, alternátor - neelektrostatické síly vznikají pohybem vodiče v magnetickém poli elektromagnetickou indukcí. BOFY

40 Značka rezistoru se stálým odporem: Značka rezistoru s proměnným odporem Evropa USA+Japonsko BOFY

41 Veličina, která kvantitativně popisuje vlastnost látky (tělesa) při průchodu proudu bránit pohybu volných nosičů náboje – „vzdorovat“ průchodu proudu. Příčina: srážky elektronů s kladnými ionty mřížky, které v důsledku tepelného pohybu kmitají okolo rovnovážných poloh. Menší počet srážek znamená menší elektrický odpor a naopak. Závisí na parametrech vodiče a na teplotě. R o – odpor při původní teplotě (0 o C) R – odpor při nové teplotě ΔT – rozdíl teplot α – teplotní součinitel el.odporu [α]= K -1 Odporové teploměry: při jejich konstrukci je využita lineární závislost odporu na teplotě. BOFY

42 ρ - měrný elektrický odpor látky (rezistivita) [ρ]= .m(POZOR: není to hustota) Vyjadřuje odpor 1 metr dlouhého vodiče s průřezem 1 m 2 a považujeme ji za konstantu, což při pokojové teplotě víceméně je. Dobré vodiče (Cu, Ag, Al) mají rezistivitu řádově Ω.m, odporové materiály (chromnikl, konstantan) Ω.m. BOFY

43 OV.1 Navinutý měděný drát má odpor 10,8 Ω a hmotnost 3,4 kg. Určete délku drátu a jeho průměr. Jak se změní odpor drátu, jestliže ho zahřejeme o 20 o C? (Hustota mědi ρ = 8, kg.m –3, měrný odpor mědi ρ Cu = 1,7.10 –8 Ω.m, teplotní součinitel odporu α = 4.10 –3 K –1.) R.OV.1 R = 10,8 Ω, m = 3,4 kg, ρ = 8, kg.m –3, ρ Cu = 1,7.10 –8 Ω.m; α = 4.10 –3 K –1, ΔT = 20K, l = ?, d = ?, R 1 = ? Protože neznáme dvě veličiny, musíme mezi nimi zjistit vztah, využijeme informaci o hmotnosti a hustotě. Pro hmotnost m platí m = ρV = ρSl, vyjádříme průřez S = m/ρl a dosadíme do vztahu pro odpor vodiče: Ze vztahu pro odpor určíme S: Průřez je S = πd 2 /4, vyjádříme d: Odpor při zvýšení teploty určíme podle vzorce: BOFY

44 OV.3 Cívka má závitů o středním průměru 1,5 cm a je navinuta z měděného drátu o průměru 0,6 mm. Při provozu se její teplota zvýšila z 20 °C na 60 °C. Na jakou hodnotu vzrostl odpor cívky? a = 4.10 –3 K –1 ρ = 1,7.10 –8 Ω.m OV.2 Vinutí cívky z měděného drátu má při teplotě 14 °C odpor 10 Ω. Průchodem proudu se cívka zahřívá a její odpor se zvýší na 12,2 Ω. Na jakou teplotu se vinutí cívky zahřálo? α = 4.10 –3 K –1 Neřešené úlohy: OV.4 Telefonní vedení z měděného drátu (ρ = 1,7.10 –8 Ω.m) má a) délku 3 km a průměr 1,6 mm, b) délku 5 km a průměr 1,4 mm. Určete odpor jednoho vodiče vedení. OV.5 Wolframové vlákno v žárovce má délku 65 cm, průměr 0,05 mm a při pokojové teplotě má odpor 18,5 W. Určete měrný odpor wolframu. OV.6 Odpor platinového drátu při teplotě 20 °C je 20 Ω a při zahřátí na 500 °C se zvýší na 59 Ω. Určete střední hodnotu teplotního součinitele odporu platiny. BOFY

45 Odběr velkých proudů poškozuje každý zdroj, dochází ke vzniku velkého množství tepla (nebo i požáru), proto je nutná ochrana. Jističe a pojistky - odpojí zdroj, je-li proud větší než povolená hodnota. + - BOFY

46 Uzel - místo, kde se stýkají nejméně tři vodiče. Větev - část obvodu mezi dvěma uzly. Větve na sebe navazující vytvářejí smyčku. R1R1 R3R3 + - A 4 větve 6 smyček 2 uzly … A,B BOFY

47 Návod: Při řešení konkrétních obvodů volíme směry proudů v jednotlivých větvích víceméně náhodně (ale pokud možno logicky), a pokud vyjde nějaký proud se záporným znaménkem, znamená to, že jsme směr zvolili obráceně. R1R1 R3R3 + - A Pro A: Algebraický součet všech proudů v uzlu se rovná nule. Znaménka proudů: (+) vstupující do uzlu (–) vystupující z uzlu BOFY

48 R1R1 R3R3 + - A Ve smyčce se součet elektromotorických napětí U e zařazených zdrojů rovná součtu úbytků napětí R k I k. R3R3 + - A Návod: Při řešení konkrétních obvodů: 1) Zvolíme smyčku a v ní směr oběhu tak, aby aspoň její část souhlasila se směry proudů. 2) U zdrojů označíme směr rostoucího potenciálu (–) → (+) 3) Do rovnice zapíšeme napětí a úbytky s (+) pokud jdeme po směru a s (–), pokud jdeme proti směru oběhu smyčky. BOFY

49 Celkový odpor sériových rezistorů se rovná součtu hodnot jednotlivých odporů rezistorů. I R1R1 A R2R2 R3R3 V + - Napětí U je součtem napětí na jednotlivých rezistorech: …ale také: Proud procházející jednotlivými rezistory je stejný. Po dosazení za napětí dostaneme: a vydělíme (stejným) proudem I. BOFY

50 V R1R1 R3R3 + - A Převrácená hodnota celkového odporu se rovná součtu převrácených hodnot jednotlivých odporů rezistorů. Pro uzel A platí 1.Kirch.z. v upravené formě („co do uzlu nateče, to z něj taky vyteče“): Pro jednotlivé proudy platí: Napětí mezi uzly AB je U, stejné pro všechny větve. Po dosazení do 1.Kirch.z. dostaneme: a vydělíme (stejným) napětím U. BOFY

51 SR.1 Určete výsledný odpor zapojení, jestliže jsou všechny odpory R. R.SR.1 Překreslíme si schéma a hledáme sériová a paralelní zapojení, která umíme snadno spočítat. A B C D Značení uzlů není nutné, ale pomáhá. DC Dvojice rezistorů mezi uzly CD je spojena paralelně. Jejich výsledný odpor je: Rezistor mezi uzly BD je k nim připojen sériově, jeho odpor přičteme k předchozímu výsledku: B Mezi uzly AC není žádný rezistor, můžeme je považovat i s celým úsekem vodiče za jeden uzel. =A K tomuto uzlu a k B je paralelně připojen poslední rezistor. BOFY

52 Neřešené: SR.2 Čtyři stejné rezistory jsou spojeny dvojím způsobem podle obr. Dokažte, že celkový odpor obou obvodů je stejný. SR.3 Rezistory jsou zapojeny podle obr. Určete výsledný odpor, jestliže odpory jednotlivých rezistorů jsou R. SR.4 Ke zdroji o elektromotorickém napětí 55 V (vnitřní odpor zdroje je zanedbatelný) je připojen obvod složený ze stejných rezistorů o odporu R = 2 Ω. Určete proudy procházející jednotlivými rezistory a napětí mezi body A a B. BOFY

53 Podmínky konání práce: 1)působení síly na těleso 2)přemísťování tělesa ve směru síly. Práci W e konají síly elektrického pole, které je vyvoláno ve vodiči zdrojem napětí. Práce je konána při přemístění částic s nábojem Q ve vnější části obvodu z jedné svorky zdroje na druhou. + - BOFY

54 Elektrická práce se projeví zahřáním vodiče. Příčina: Elektrony se pohybují a naráží do částic krystalové mřížky, při tom jim předávají část své kinetické energie, tím se zvětšuje se vnitřní energie vodiče a jeho teplota. Využití Joulova tepla v praxi: 1.tavné pojistky 2.tepelné spotřebiče (přímotopy, konvice, pícky, žehličky, toastovače, …) BOFY

55 Výkon P spotřebiče je podíl práce, kterou vykonal, a času, který k tomu potřeboval. Spotřebič mění dodanou energii na jinou formu energie (mechanickou, tepelnou, magnetickou), vždy vznikají ztráty – především ve formě Joulova tepla, které v daném případě nechceme využít. I u tepelných spotřebičů dochází ke ztrátám, protože se ohřívá i spotřebič sám. Příkon P p spotřebiče je zdrojem dodaná energie za jednotku času. Účinnost spotřebiče je jejich poměr, ta část, kterou skutečně využijeme. BOFY

56 JT.1 Topná spirála vařiče na jmenovité hodnoty napětí 220 V a příkon 600 W má být zhotovena z nichromového vodiče. Určete potřebnou délku a průměr vodiče, je-li nejvyšší přípustná hustota proudu 10 A.mm –2. (Měrný odpor nichromu je 1,1.10 –6 Ω. m; nichrom je slitina Ni+Cr) R.JT.1 U = 220V, P p = 600W, j = 10A.mm –2 = 10 7 A.m –2, ρ = 1,1.10 –6 Ω.m; l = ?, d = ? U tepelného spotřebiče můžeme uvažovat 100% účinnost. JT.2 Ponorným vařičem na napětí 220V se ohřálo 0,5 litru vody ze 20°C na 100°C za 8 minut. Určete příkon vařiče. (c = J.kg –1. K –1, η = 1) JT.3 Jak dlouho se bude zahřívat 1,5 litru vody ze 20°C na 100°C na vařiči o příkonu 600 W, je-li účinnost vařiče 0,8? JT.4 Na elektrickém vařiči o příkonu 850W se 2 litry vody zahřály z 15°C na 100 °C za 20 minut. Určete účinnost vařiče. Neřešené: BOFY

57 Děkuji za pozornost BOFY


Stáhnout ppt "FYZIKA Charles-Augustin de Coulomb (1736 –1806). BOFY Existují 4 základní typy interakcí – silového působení: (seřazeno od nejslabší po nejsilnější) Název."

Podobné prezentace


Reklamy Google