Prezentace se nahrává, počkejte prosím

Prezentace se nahrává, počkejte prosím

11 7.4 Elektrostatické pole v látkách 7.5 Energie elektrostatického pole 8. Stejnosměrné obvody 8.1 El. proud 8.2 Ohmův zákon 8.3 Práce a výkon el. proudu.

Podobné prezentace


Prezentace na téma: "11 7.4 Elektrostatické pole v látkách 7.5 Energie elektrostatického pole 8. Stejnosměrné obvody 8.1 El. proud 8.2 Ohmův zákon 8.3 Práce a výkon el. proudu."— Transkript prezentace:

1 Elektrostatické pole v látkách 7.5 Energie elektrostatického pole 8. Stejnosměrné obvody 8.1 El. proud 8.2 Ohmův zákon 8.3 Práce a výkon el. proudu 8.4 Zdroj stejnosměr. proudu, elektromotorické napětí 8.5 Řešení stejnosměr. obvodů, Kirchhoffovy zákony 8.6 Měření proudu a napětí 7. Elektrostatika … Fyzika I-2015, přednáška 11

2 2

3 Elektrostatické pole vodičů uvnitř vodičů jsou nosiče elektrických nábojů volně pohyblivé, lze na ně přivést náboj, jsou-li ze všech stran izolované Př. kovy, roztoky elektrolytů, ionizované plyny V elektrostatice – náboj se nepohybuje, je dosaženo rovnováhy Tvrzení: uvnitř nab. vod. musí být E = 0 (jestliže není splněno – pohyb = spor) Důsledek: a) uvnitř vodiče neexistují makroskopické náboje b) náboj v nabitém vodiči na povrchu Intenzita na povrchu vodiče: Vektor intenzity elektrostat. pole je kolmý k povrchu vodiče, povrch vod. je ekvipotenciální plochou 3 obecný směr - pohyb v povrchu = spor → 3 Fyzika I-2015, přednáška 11

4 Kondenzátor dva vodiče nabité náboji +Q a –Q mezi nimiž je napětí U Def. kapacity kondenzátoru jed. F (farad) kapacita deskového kondenzátoru: ~ S ~ 1/ d ~  r kapacita vakuového kondenzátoru: kondenzátor s dielektrikem C =  r C 0 řazení kondenzátorů ososériové opoparalelní S … plocha každé z desek,  … plošná hustota náboje, d …vzdál. desek, náboj na deskách + Q, - Q tabule 4

5 55 Fyzika I-2015, přednáška 11

6 6 8. Stejnosměrné obvody 8.1 Elektrický proud elektrodynamika a) Makroskopický popis elektrický proud – uspořádaný pohyb elektrických nábojů, značíme i (t), I Def: el. proud je číselně náboj prošlý průřezem vodiče za jednotku času jedn. proudu A (ampér) jedn. náboje C=A s konvenčně směr proudu ≡ směr pohybu kladných nábojů Fyzika I-2015, přednáška 11

7 7 tok proudové hustoty průřezem vodiče je elektrický proud Fyzika I-2015, přednáška 11

8 8

9 8.2 Ohmův zákon vztah mezi proudem a jeho příčinou Ohmův zákon v int. tvaru tabule odpor [ R ] =  (ohm) = V/A, [  ] =  m voltampérová charakteristika Ohm. z. v uvedeném tvaru jen pro I = konst, ne ve stříd. obv. 9 Fyzika I-2015, přednáška 11

10 10 Fyzika I-2015, přednáška 11

11 Práce a výkon el. proudu Při průchodu elektrického proudu i ( t ) vodičem konají síly elektrického pole práci Práce → teplo, pro i = I = konst Q – teplo  t – čas. interval Výkon el. proudu [ P ] = W (watt) = V A [ W ] = [ Q ] = J (joule) = Ws [ W ] = kWh = 3, J zahřívání tělesa hm. m průchodem proudu za čas  t Jouleův zákon Q – Jouleovo teplo Fyzika I-2015, přednáška 11

12 8.4 Elektromotorické napětí a) bezproudový stav b) odběr proudu U zdroj

13 Kirchhoffovy zákony řešení rozvětvených obvodů stejnosměrné obvody obsahují zdroje elektromot. napětí a rezistory (odpor) a jiné pasivní prvky rozv. obvody - pojmy: uzel – spojnice více než dvou prvků větev – sériová kombinace prvků mezi dvěma uzly smyčka – část sítě tvořící uzavřený obvod 1. Kirchhoffův zák. ( ≡ rov. kont.) – součet proudů do uzlu vstupujících je roven součtu proudů z uzlu vystupujících zákon zachování náboje v uzavř. objemu rovnice kontinuity proudu 13 Fyzika I-2015, přednáška 11

14 14 2. Kirchhoffův zák. Průběh potenciálu v jednoduchém obvodu ZDROJ U 14 zobecníme na smyčku Fyzika I-2015, přednáška 11

15 15 2. Kirchhoffův zák. – v každé smyčce je součet elektromot. napětí roven úbytku napětí na odporech postupujeme zvoleným směrem + znaménková konvence Př. Použití K. zákonů 15 Fyzika I-2015, přednáška 11

16 Měření proudu a napětí 16 Fyzika I-2015, přednáška 11

17 17 Magnetické pole vyvolávají přírodní magnety elektromagnety proudovodiče pohybující se náboj Magnet (přír. nebo cívka) vždy dva póly (N, S) 9. Magnetické pole podstata: pohybující se náboj (v atomech, v cívkách) Magnetické pole působí na přírodní a elektromagnety proudovodiče pohybující se náboj 17 Fyzika I-2015, přednáška 11

18 Magnetické pole ve vakuu 18 Fyzika I-2015, přednáška 11

19 19 Magnet. síla na proudovodič proudovodič = vodič protékaný proudem: S, I, n, q, v d magnet. síla na proudový element směr na obr. magnet. síla na úsek proudovodiče 19 Fyzika I-2015, přednáška 11

20 Tvrzení: proud. smyčka představuje magnetický dipól el. dipól v hom. elektr. poli smyčka v hom. mag. poli 20 Silové účinky magnetického pole na proudovou smyčku rovinná proudová smyčka vektor plochy analogie s el. polem: Fyzika I-2015, přednáška 11

21 21 el. dipól v hom. elektr. poli smyčka v hom. mag. poli magnet. dipólový moment m elektr. dipólový moment p pot. energie mag. dipólu pot. energie elekt. dipólu moment sil 21 Fyzika I-2015, přednáška 11

22 9.2 Zdroje magnetického pole Mag. pole proudovodiče analogie s elektrickým polem: zdroj elektr. pole mag. pole 22 Fyzika I-2015, přednáška 11

23 23 Fyzika I-2015, přednáška 11

24 24 Mag. pole přímého proudovodiče nekonečně dlouhý vodič B ~ I B ~ 1 / a R dBdB 24 Fyzika I-2015, přednáška 11

25 Mag. pole smyčky magnet. pole uprostřed smyčky indukční čáry indukční čáry – křivky, tečna v každém bodě je vektor magnetické indukce mag. dipól 25 B Fyzika I-2015, přednáška 11

26 26 Homogenní magnetické pole B = 0 solenoid: 26 Fyzika I-2015, přednáška 11

27 27 Síla mezi proudovodiči 2 rovnoběžné vodiče ve vakuu: mag. pole od vodiče 2 v místě vodiče 1 síla na element vodiče l Definice jednotky ampér: Jeden ampér je proud, který při průchodu dvěma tenkými dlouhými přímými rovnoběžnými vodiči kruhového průřezu vzdálenými 1 m, které jsou umístěny ve vakuu, vyvolá sílu N na 1 m délky vodiče. 27 Fyzika I-2015, přednáška 11

28 poloměr trajektorie frekvence (cyklotronová) mag. síla ┴ k trajektorii mag. síla nekoná práci nemění se kin. energie a tudíž rychlost Pohyb nabitých částic v elektrickém a magnetickém poli Lorentzova síla 28 Fyzika I-2015, přednáška 11

29 29 Fyzika I-2015, přednáška 11

30 30 d) homogenní magnet. a hom. el. pole: rychlostní filtr – na výstupu z filtru funguje pro kladné i záporné náboje aplikace: získání nabitých částic žádané rychlosti vfvf Fm>FeFm>Fe F e > F m F e = F m Fyzika I-2015, přednáška 11

31 31 e) hmotnostní spektrometr určování hmotnosti iontů nesoucích známý náboj Q princip: rychlostní filtr částice o urč. rychlosti kolmo do homogenního mag. pole, pohyb po kruž. Fyzika I-2015, přednáška 11

32 32 9. Magnetické pole … 9.3 Pohyb nabitých částic v el. a mag. poli 9.4 Mag. pole v látkách 2. průběžný test:pátek od v AI souhrnný test: pátek od v AI 32 Fyzika I-2015, přednáška 11

33 Řešení stejnosměrných obvodů 9. Magnetické pole Fyzika I-2015, přednáška 11


Stáhnout ppt "11 7.4 Elektrostatické pole v látkách 7.5 Energie elektrostatického pole 8. Stejnosměrné obvody 8.1 El. proud 8.2 Ohmův zákon 8.3 Práce a výkon el. proudu."

Podobné prezentace


Reklamy Google