FY_080_ Elektrický proud v kovech_Stejnosměrný a střídavý el. proud Registrační číslo projektu: CZ.1.07/1.1.38/02.0025 Název projektu: Modernizace výuky na ZŠ Slušovice, Fryšták, Kašava a Velehrad Tento projekt je spolufinancován z Evropského sociálního fondu a státního rozpočtu České republiky. FY_080_ Elektrický proud v kovech_Stejnosměrný a střídavý el. proud Autor: Mgr. Libor Sovadina Škola: Základní škola Fryšták, okres Zlín, příspěvková organizace
Anotace: Digitální učební materiál je určen pro opakování, upevňování a rozšiřování učiva Materiál rozvíjí poznatky získané v hodinách fyziky Je určen pro předmět Fyzika a ročník 9.
Stejnosměrný elektrický proud se někdy označuje zkráceně značkou ss nebo DC (direct current). jedná se o elektrický proud, který má stále stejný směr, na rozdíl od proudu střídavého. se stejnosměrným elektrickým proudem se můžeme setkat nejčastěji u hraček, malých elektrospotřebičů (mobil, svítilna, hodinky, fotoaparát a podobně), které jsou napájeny elektrickými články.
Zdroj stejnosměrného proudu Stejnosměrný proud vzniká ve zdroji stálého stejnosměrného napětí, tj. zdroje, který má na jednom z pólů stálý kladný potenciál a na druhém pólu stálý záporný potenciál. Takovým zdrojem je např. : galvanický článek. Elektrický proud z tohoto zdroje má alespoň po určitou dobu stálý směr i velikost. termočlánek fotoelektrických článek dynamo, neboli generátor
Použití stejnosměrného proudu Stejnosměrný proud byl historicky prvním využívaným druhem proudu. O jeho rozšíření se zasloužil svými vynálezy především Thomas Alva Edison. Stejnosměrný proud je nutné použít v obvodech, které využívají jeho vlastností - například proto, že obsahují součástky citlivé na směr proudu. To je například kondenzátor nebo tranzistor. Při výrobě a přenosu proudu na větší vzdálenosti je ale vhodnější střídavý proud z důvodu menších ztrát.
Směr elektrického proudu Směr elektrického proudu je stanoven dohodou od kladného k zápornému pólu zdroje, bez ohledu na skutečný směr pohybu částic nesoucích elektrický náboj(elektronů). Ty se pohybují od záporného pólu ke kladnému pólu. Ve složených elektrických obvodech se směr proudu v jednotlivých větvích určí pomocí Kirchhoffových zákonů. V obvodu se směr elektrického proudu značí šipkou.
Střídavý elektrický proud se někdy značí značkou AC (alternating current). Tento termín označuje elektrický proud, jehož směr se periodicky střídá, na rozdíl od stejnosměrného proudu DC (direct current). (pozn.: říká ti něco značka AC / DC v hudbě ?)
Průběh střídavého proudu Ideálním průběhem střídavého proudu je tzv. harmonický střídavý proud. Okamžitá hodnota harmonického střídavého proudu se v čase mění podle matematické funkce sinus:
Výroba střídavého proudu Střídavý proud vzniká elektromagnetickou indukcí v generátoru, nazývaném alternátor. Alternátor je možné najít například v automobilu
Princip vzniku střídavého proudu Střídavý proud vzniká elektromagnetickou indukcí. Permanentní magnet (rotor) se otáčí uvnitř cívky (stator). Změnou intenzity magnetického pole v okolí cívky vzniká v cívce indukovaný elektrický proud proměnného směru.
Výhody střídavého proudu Hlavní výhodou střídavého proudu je mnohem jednodušší průmyslová výroba a distribuce, než u střídavého proudu jednoduché zvyšování a snižování napětí pomocí transformátorů. vzhledem k tomu, že proud prochází nulou každou půlperiodu, vycházejí přístroje určené k vypínání (vypínače a stykače) a ochraně (pojistky, jističe a chrániče) silových obvodů střídavého proudu konstrukčně mnohem menší a jednodušší. generátory střídavého proudu, na rozdíl od stejnosměrných dynam, nepoužívají komutátory (mechanické střídače), takže jsou jednodušší z hlediska výroby i údržby.
Nevýhody střídavého proudu Hlavní nevýhody střídavého proudu ve srovnání se stejnosměrným: složitější rekuperace (vracení energie do sítě) - tento problém je zmírněn nástupem pokročilé polovodičové techniky. nutnost plně synchronizovat všechny elektrické generátory v celé síti, tak aby pracovaly na stejné frekvenci.
Otázky k opakování tématu Jaký je hlavní rozdíl mezi stejnosměrným a střídavým elektrickým proudem ? Jak se značí stejnosměrný a střídavý elektrický proud ? Jaký je dohodnutý směr stejnosměrného elektrického proudu ? Jak se nazývá křivka popisující průběh střídavého elektrického proudu ? Na jakém principu vzniká střídavý proud ? Jaké jsou výhody střídavého proudu ? Jaké jsou nevýhody střdavého proudu ? Máte doma v zásuvce střídavý, nebo stejnosměrný elektrický proud ?
Použité zdroje: www.wikipedie.org Sin.svg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001, 5.7.2007 [cit. 2012-12-27]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Sin.svg Alternator 1.svg. In: Wikipedia: the free encyclopedia [online]. San Francisco (CA): Wikimedia Foundation, 2001 [cit. 2012-12-27]. Dostupné z: http://cs.wikipedia.org/wiki/Soubor:Alternator_1.svg