Číslo projektu: CZ.1.07/1.4.00/21.3811 Název DUM: Závislost elektrického odporu na vlastnostech vodiče Číslo DUM: III/2/FY/2/2/12 Vzdělávací předmět: Fyzika Tematická oblast: Elektrické a magnetické jevy Autor: Mgr. Petra Kejkrtová Anotace: Žák se seznámí se závislostí elektrického odporu vodiče na jeho vlastnostech. Naučí se určovat vztah mezi elektrickým odporem a délkou, obsahem příčného řezu, druhu materiálu a teplotě vodiče. Žák si vyzkouší výpočet elektrického odporu. Klíčová slova: Závislost elektrického odporu, vlastnosti vodiče, měrný elektrický odpor, rezistivita. Metodické pokyny: PC, DTP, metodické pokyny jsou součástí materiálu Druh učebního materiálu: Prezentace doplněná fotografiemi a úkoly. Druh interaktivity: Kombinovaná Cílová skupina: Žák 8. ročníku Datum vzniku DUM: 17.1.2014

Závislost elektrického odporu na vlastnostech vodiče Autorem materiálu a všech jeho částí, není-li uvedeno jinak, je Mgr. Petra Kejkrtová.

Co už víme: Velikost elektrického proudu procházející vodičem závisí na elektrickém napětí mezi jeho konci. Tuto závislost nám vyjadřuje Ohmův zákon. Zavedli jsme si novou fyzikální veličinu ELEKTRICKÝ ODPOR Značka: R Jednotka: Ω

Co je to vodič? Elektrický proud mohou vést látky pevné, kapalné i plynné. My se budeme zabývat vodiči ve tvaru kovového drátu. Čím se od sebe mohou jednotlivé dráty lišit? Délkou Obsahem příčného řezu Druhem materiálu Teplotou

Závislost elektrického odporu vodiče na jeho délce délka1 < délka2 I1 > I2 R1 < R2 Zjistili jsme, že velikost elektrického odporu drátu je přímo úměrná jeho délce.

Závislost elektrického odporu vodiče na obsahu příčného řezu S1 < S2 I1 < I2 R1 > R2 Zjistili jsme, že velikost elektrického odporu drátu je nepřímo úměrná jeho obsahu příčného řezu.

Závislost elektrického odporu vodiče na materiálu hliník měď I1 < I2 R1 > R2 Zjistili jsme, že velikost elektrického odporu drátu závisí na materiálu, ze kterého je vyrobený.

Měrný elektrický odpor (rezistivita) Fyzikální veličina Materiálová konstanta (závisí na druhu materiálu) Vyjadřuje velikost elektrického odporu vodiče při jednotkové délce 1m a jednotkovém obsahu 1mm2 Značka: ρ Jednotka: Ω.m [ohmmetr]

Příklady hodnot rezistivity (při teplotě 20 °C) látka stříbro měď zlato hliník wolfram zinek železo platina olovo

Závislost elektrického odporu vodiče na teplotě t1 < t2 I1 > I2 R1 < R2 Zjistili jsme, že velikost elektrického odporu drátu se zvětšuje se stoupající teplotou.

Z vlastností vodiče můžeme vypočítat elektrický odpor R – elektrický odpor ρ – měrný elektrický odpor l – délka vodiče S – obsah příčného řezu vodiče

Příklad: Vypočítej, jaký odpor bude mít hliníkový drát o průřezu 20 mm2 a délce 400 m ? S = 20 mm2 = 0,00002 m2 l = 400 m ρ = 0,0267 . 10-6 Ω . m R = ? [Ω] Hliníkový drát bude mít odpor 0,534 Ω.

Otázky a úkoly: 1. Na jakých vlastnostech vodiče závisí jeho elektrický odpor? Na délce, obsahu příčného řezu, materiálu a teplotě. 2. Jak závisí velikost odporu vodiče na těchto vlastnostech? Na délce přímo úměrně, na obsahu příčného řezu nepřímo úměrně, na materiálu podle měrného elektrického odporu a se stoupající teplotou se zvětšuje. 3. Jaký je vztah pro výpočet elektrického odporu z těchto veličin?

Použité zdroje: wikimedia: rezistivita [online]. [cit. 17.1.2014]. licencí Creative Commons Uveďte autora – Zachovejte licenci 3.0 Unported na www. http://cs.wikipedia.org/wiki/Rezistivita Obrázky autor.