Elektřina VY_32_INOVACE_05-25 Ročník: VIII. r. Vzdělávací oblast: Člověk a příroda Vzdělávací obor: Fyzika Tematický okruh: Elektřina Téma: Charakteristické veličiny elektrického proudu Jméno autora: Jaroslava Vondráčková Vytvořeno dne: 27.7.2011 Metodický popis, (anotace):  Seznamuje s napětím, proudem a odporem, měřením měřícími přístroji a jejich zapojením do obvodu VY_32_INOVACE_05-25

Charakteristické veličiny el. proudu Žárovka bude svítit jedině tehdy, když ji připojíme ke zdroji napětí. Napětí ve vodiči usměrní elektrické náboje – vytvoří proud. Ne každým vodičem prochází proud snadno. Materiál, ze kterého je vodič vyroben, klade elektrickému proudu odpor. Napětí U 𝐕 Proud I 𝐀 Odpor R 𝛀

Napětí U Italský fyzik Alessandro Volta jako první sestrojil elektrickou baterii, která sloužila jako trvalý zdroj napětí. Proto se jednotka elektrického napětí nazývá podle něho volt (V). Napětí udáváme vždy mezi dvěma místy, například mezi póly baterie, mezi zdířkami zdroje, mezi dvěma konci vodiče. Mezi vodiči na stožárech dálkového rozvodu elektřiny je vysoké napětí: 22 000 V nebo 110 000V nebo ještě víc. Takové napětí udáváme v kilovoltech. 1 kV = 1 000 V Napětí, které je např. na anténě rozhlasových a televizních přijímačů, je velmi malé. Udáváme ho v milivoltech. 1 mV = 0, 001 V

Jak měříme napětí Přístroj, kterým měříme napětí, se nazývá voltmetr. Novější přístroje jsou digitální (číslicové, s displejem), starší přístroje jsou ručičkové. Dnes se většinou používají multimetry – přístroje, které můžeme používat buď jako voltmetr nebo jako ampérmetr, podle toho, jak nastavíme jejich přepínač. Voltmetr zapojujeme do obvodu vždy vedle sebe se zdrojem, spotřebičem a podobně. V Špatné zapojení V V Správné zapojení

Elektrický náboj Některé předměty - např. plastové pravítko nebo hřeben můžeme třením zelektrovat. Tento elektrický náboj žádnou práci nekoná, protože se nepohybuje. Elementární náboj - e – nejmenší náboj, který v přírodě existuje (nese ho proton nebo elektron). Jednotkou elektrického náboje je coulomb (kulomb) – C. Je to obrovský náboj. Elektrický náboj, který proudí, pohybuje se jedním směrem, koná práci a je nám přitom užitečný. Když někudy proudí náboj, říkáme, že tam prochází elektrický proud.

Elektrický proud I Je-li žárovka vodivě připojena ke zdroji, prochází jí el. proud. Jednotkou el. proudu je ampér A. (André Marie Ampére) V telefonu, rozhlasovém a televizním přijímači nebo počítači jsou menší proudy – miliampéry (mA). Elektrickou lokomotivou prochází velké proudy – kiloampéry (kA). 1 mA = 0, 001 A 1 A = 1 000 mA 1 kA = 1 000 A

Směr el. proudu v obvodu Dohodnutý směr proudu: od kladného pólu zdroje (např. baterie) přes spotřebič k zápornému pólu zdroje. Dohodnutý směr proudu je vždy opačný než směr pohybu elektronů (a ty tvoří el. proud). Elektrony se pohybují od záporného pólu ke kladnému pólu zdroje. Proud prochází i vnitřkem zdroje – tedy od záporného pólu ke kladnému pólu zdroje. Když fyzici dělali skoro před 200 lety dohodu o směru proudu v obvodu, nevěděli ještě nic o existenci elektronů.

Jak měříme el. proud Přístroj, kterým měříme elektrický proud, se jmenuje ampérmetr. Měřící přístroj, kterým můžeme měřit i velice malé proudy, se nazývá galvanometr. Starší ampérmetry mají stupnici a ručičku. Novější jsou většinou digitální (číslicové). Když ampérmetr zapojíme špatně, můžeme ho zničit. Zapojujeme ho vždy do série se spotřebičem, na kterém chceme změřit el. proud. Nikdy nezapojujeme ampérmetr přímo ke zdroji. A G

Možnosti zapojení ampérmetru Ž 𝟏 Ž 𝟐 A Ž 𝟐 A Ž 𝟏

Elektrický odpor R Jednotkou elektrického obvodu je Ω (ohm – óm) (Georg Simon Ohm) Elektrické vodiče mohou mít velký nebo malý odpor. Když žárovka v obvodě svítí jasněji, znamená to, že obvodem prochází větší proud, tedy že odpor vodičů v obvodě je menší. Když naopak svítí žárovka slabě, prochází obvodem malý proud a to znamená, že odpor vodičů je větší. Čím větší odpor, tím menší proud.

Na čem závisí elektrický odpor Odpor vodiče závisí na vodivosti materiálu, ze kterého je vyroben. Čím vyšší vodivost tím menší odpor. Zvětšujeme-li délku vodiče, jeho odpor roste. Zvětšujeme-li příčný průřez vodiče, jeho odpor klesá. Průchodem elektrického proudu se vodič zahřívá. Prvky, které do obvodu zařazujeme proto, aby kladly odpor, nazýváme rezistory.

Použitá literatura MACHÁČEK, Martin. Fyzika 8 pro základní školy a víceletá gymnázia. Dotisk 2. vydání. Praha: Prometheus, 2001. ISBN 80-7196-220-1 LUSTIGOVÁ, Zdena. Fyzika pro základní školy a nižší ročníky gymnázií. Praha: Fortuna, 1994. ISBN 80-7168-169-5