DIGITÁLNÍ UČEBNÍ MATERIÁL Číslo projektu CZ.1.07/1.5.00/34.0969 Název školy Gymnázium Česká a Olympijských nadějí, České Budějovice, Česká 64 Název materiálu VY_32_INOVACE_FY_7E_HRA_19_STRIDAVY_PROUD1 Autor Hana Hrádková Tematický okruh Fyzika Ročník Septima, třetí ročník Datum tvorby Prosinec 2012 Anotace Cílem prezentace je názorně seznámit studenty s jednoduchým obvodem střídavého proudu s využitím programu GeoGebra. Metodický pokyn Prezentace je určena jako výklad do hodiny i jako materiál k samostudiu. Možnosti využití: promítání, práce jednotlivců nebo dvojic u PC. Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora

Střídavé napětí a proud Jednoduchý obvod s rezistancí

Už víme: Střídavé napětí se indukuje v závitu, který se rovnoměrně otáčí v homogenním magnetickém poli. Indukované napětí má harmonický průběh → okamžitá hodnota střídavého napětí závisí na čase podle funkce sinus

Co je co? Doplň základní pojmy. okamžitá hodnota napětí úhlová frekvence = úhlová rychlost závitu frekvence amplituda napětí (maximální hodnota napětí) perioda

Graf závislosti u = f(t) Um T

Úkol 1: Na obr. je časový diagram střídavého napětí Úkol 1: Na obr. je časový diagram střídavého napětí. Z diagramu určete amplitudu napětí, periodu a frekvenci napětí a napište rovnici pro okamžitou hodnotu napětí. Řešení: Um = 50 V T = 0,4 s f = 2,5 Hz {u} = 50 sin 5π{t}

Úkol 2: Střídavé napětí má amplitudu 325 V a frekvenci 50 Hz. a)Napište vztah pro okamžité napětí. b)Určete okamžité napětí v čase 0,005s a 0,01s. Řešení:

Zdroje napětí: v energetice – otáčení cívek v mag. poli - nízké frekvence – 50 Hz 2) v elektrotechnice – oscilátory (el. kmitání) - až 10 GHz Uzavřeným obvodem začne protékat střídavý proud - vzniknou jednoduché obvody střídavého proudu s rezistorem, kondenzátorem anebo cívkou.

1. obvod střídavého proudu s rezistorem platí pro něj Ohmův zákon: okamžitá hodnota proudu amplituda proudu rezistance = odpor rezistoru vůči střídavému proudu XR = R, [XR]= 

Okamžité hodnoty obou veličin jsou popsány stejnými funkcemi:

Proud je ve fázi s napětím fázový rozdíl je nulový ( = 0) Fázový rozdíl znázorňujeme v tzv. fázorovém diagramu : fázory = rotující vektory.

Souvislost fázorového a časového diagramu

Úkol 3: Střídavý proud má amplitudu 200 mA a frekvenci 1 MHz Úkol 3: Střídavý proud má amplitudu 200 mA a frekvenci 1 MHz. Za jakou dobu od počátečního okamžiku (i = 0) bude okamžitá hodnota proudu 100 mA?  

Zdroje: LEPIL, Oldřich; ŠEDIVÝ, Přemysl. Fyzika pro gymnázia: Elektřina a magnetismus. Praha: Prometheus, 2009, ISBN 978-80-7196-202-1 Pokud není uvedeno jinak, použitý materiál je z vlastních zdrojů autora.