Název SŠ: SŠ-COPT Uherský Brod Autor: Mgr. Jordánová Marcela Název prezentace (DUMu): 12. Střídavý proud Název sady: Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař Ročník: 3. a 4. Číslo projektu: CZ.1.07./1.5.00/ Datum vzniku: – Uvedení autoři, není-li uvedeno jinak, jsou autory tohoto výukového materiálu a všech jeho částí. Tento projekt je spolufinancován ESF a státním rozpočtem ČR.

Záměrem této sady výukových materiálů s názvem Fyzika pro 3. a 4. ročník středních škol – obor mechanik seřizovač a technik puškař je shrnout žákům vyšších ročníků technických oborů základní poznatky z fyziky. Jednotlivé DUMy (prezentace) v této sadě přiblíží postupně žákům jednotlivé fyzikální obory, se kterými se setkají v praxi i v hodinách na naší SŠ. Konkrétně tato prezentace je zaměřena na pochopení vzniku střídavého proudu a napětí a jejich průběhů a využití v praxi

STŘÍDAVÝ PROUD Vzniká v obvodu,který je připojen ke zdroji střídavého napětí např. zásuvka Směr a velikost se periodicky mění Důležitý pro přenos el.energie a ve sdělovací technice

ROVNICE PRO OKAMŽITÉ HODNOTY PROUDU A NAPĚTÍ Časovým průběhem proudu a napětí je sinusoida ( jde o podobu kmitání ) Platí rovnice : u = U m.sin ωt, i = I m.sin ωt U m a I m jsou maximální hodnoty napětí a proudu ω je úhlová frekvence, t je čas

PARAMETRY OBVODU Jsou to prvky, které zapojujeme do obvodu a pozorujeme jejich časové průběhy Jsou to např. rezistor, cívka, kondenzátor Mají vliv na fázový posun mezi proudem a napětím

JEDNODUCHÝ OBVOD S REZISTOREM Fázový posun mezi napětím a proudem nevzniká Obě křivky stejně začínají a stejně končí Rezistor se nepatrně zahřívá, což je jeho nevýhoda Vlastnost rezistoru je určena odporem R

JEDNODUCHÝ OBVOD S CÍVKOU Mezi proudem a napětím vzniká fázový posun o 90° Napětí předbíhá proud Po připojení cívky ke zdroji chvíli trvá než začne procházet proud Vlastnost cívky je určena indukčností L, která závisí na jejích vlastnostech

JEDNODUCHÝ OBVOD S KONDENZÁTOREM Mezi proudem a napětím vzniká fázový posun o 90° Proud se předbíhá před napětím Kondenzátor se střídavě nabíjí a vybíjí Vlastnost kondenzátoru je určena kapacitou C, která závisí na jeho vlastnostech

REZISTANCE Je to podíl maximálních hodnot napětí a proudu Značka R, jednotka Ω Platí : R = U m / I m Má funkci odporu

INDUKTANCE Značka X L, jednotka je Ω Závisí přímo úměrně na frekvenci střídavého proudu a má vliv na fázový posun Platí vztah : X L = 2.π.f.L, kde f je frekvence střídavého proudu, L je indukčnost cívky ·

KAPACITANCE Značka X C, jednotka je Ω Závisí nepřímo úměrně na frekvenci a má vliv na fázová posun Platí vztah : X C = 1/ 2.π.f.C C je kapacita kondenzátoru, f je frekvence ·

VÝKON STŘÍDAVÉHO PROUDU Nazývá se činný výkon, rozhoduje o spotřebě el.energie Je uváděn na výrobním štítku každého spotřebiče Značka P, jednotka W ( watt ) Platí vztah: P = U.I.cos φ, kde φ je úhel fázového posunu ·

ALTERNÁTOR Je to generátor střídavého proudu Skládá se ze statoru ( pevný ) a rotoru ( otáčivý ) Stator tvoří tři cívky, které svírají úhel 120° Rotor tvoří elektromegnet,,který se točí kolem cívek ·

ELEKTROMOTOR Skládá se ze statoru a rotoru Stator tvoří tři cívky, které svírají úhel 120° Rotor tvoří zvláštní cívka, která svým tvarem připomíná klec ( klecová kotva ) Druhy elektromotorů: univerzální, jednofázový, vodotěsný, trojfázový Slouží k pohonu strojů a spotřebičů ·

TRANSFORMÁTOR Je to netočivý elektrický stroj, slouží ke změnám el.energie ( zvyšování nebo snižování ) Jednofázový se skládá ze dvou cívek ( primární a sekundární ), které jsou usazené na společném ocelovém jádře Trojfázový má tři magnetické větve a na každé z nich jsou usazeny primární a sekundární cívky dané fáze ·

KONTROLNÍ TEST Skupina A 1. Popiš střídavý proud a napětí 2. Co jsou to parametry obvodu 3. Popiš jednoduchý obvod s cívkou 4. Co je to rezistance 5. Co je to kapacitance 6. Popiš alternátor

KONTROLNÍ TEST Skupina B 1. Popiš rovnici střídavého napětí a proudu 2. Popiš jednoduchý obvod s cívkou 3. Popiš jednoduchý obvod s kondenzátorem 4. Co je to impedance 5. Popiš činný výkon 6. Popiš elektromotor a transformátor

SEZNAM ZDROJŮ PRO TEXTOVOU ČÁST SVOBODA, E. a kol. Přehled středoškolské fyziky. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 2005 LEPIL, O. a kol. Fyzika pro střední školy 1.díl. 3. vyd. Praha: Prometheus s.r.o., 1995