Ohmův zákon Mgr. Milan Hampl EU OPVK ICT2-1/ICT18 Základní škola Olomouc, Heyrovského 33 Určeno pouze pro výuku Žádná část ani celek nesmí být použit pro komerční účely

Identifikátor materiálu: EU OPVK ICT2-1/ICT18 ŠkolaZákladní škola Olomouc, Heyrovského 33 Číslo projektuCZ.1.07/1.4.00/ Název projektuMáme šanci číst, zkoumat a tvořit AnotaceŽáci si upevní a prohloubí znalosti při samostatné práci AutorMgr. Milan Hampl NázevOhmův zákon Očekávaný výstup Procvičení a prohloubení znalostí s využitím digitální technologie, Vzdělávací oblast - oborVolitelné předměty - Informatika Klíčová slovaOhmův zákon, rezistor, napětí, proud Druh učebního materiáluPrezentace Druhy interaktivity Měření fyzikálních veličin s pomocí počítače, motivace, procvičení a ověření znalostí využití počítače v technické praxi. Cílová skupinaŽáci Stupeň a typ vzděláváníZákladní škola II. stupeň Typická věková skupina8. a 9. ročník ZŠ Datum / období vzniku VMČerven 2013

Ovládání Doplnění učiva, zajímavosti - externí odkaz (nutné aktivní připojení) Pro zobrazení průběhu měření je nutný nainstalovaný Adobe Flash Player Možno nainstalovat zde: / / V tomto typu prezentace jsou odkazy na externí internetové stránky, odkazy je nutno občas aktualizovat. Proto se stejné prezentace mohou vyskytovat v různých verzích. Kompletní dynamický záznam měření je součástí prezentace. Toto řešení není zrovna obvykle, ale v tomto případě má informační i metodický význam. Pokud by záznam měření nefungoval korektně (problém s flashplayer) jsou přiloženy i statické záznamy měření. Verze 1.2

Obsah Metodické poznámky Teorie Senzor Postup Ukázky naměřených grafů Záznam měření

Metodické poznámky Cílem této práce je umožnit žákům seznámení se značně opomíjeným využití výpočetní techniky v technické praxi. Žáci většinou dobře znají využití počítačů pro komunikaci, hry, zpracování textových a grafických souborů. Chápou vytváření webových stránek, vyhledávání informací i používání komunitních sítí. Opomíjená však často zůstává velká oblast využití počítačů pro měření fyzikálních a technických veličin i řízení procesů. Zde se žáci mohou prakticky nezmámit s tímto aspektem využití počítačů. Dalším vedlejším efektem je posílení mezipředmětových vztahu mezi informatikou, fyzikou, matematikou a pracovními činnostmi. Přírodovědnému a technickému vzdělání se v poslední době začíná znovu věnovat větší pozornost. Žáci jsou vedeni k samostatné práci, řešení problémů a skupinové práci. Učitel zde zastává funkcí vedoucího experimentu a dbá na bezpečnost žáků i správné použití měřící techniky. Podle interaktivního návodu žáci většinou zvládnou získat požadované výsledky samostatně (případně ve skupině) jen s minimální pomocí učitele. Připojení senzorů někdy vyžaduje radu učitele, měřící software žáci zvládají většinou dobře, ovládání je intuitivní a standardní.

Trocha teorie na úvod Odkazy na webové stránky Znalost externích odkanu není nutná pro úspěšné provedení měření, ale tyto informace jsou vybrány pro rozšíření znalostí a mají mnohdy charakter zajímavostí související s tématem měření. Některé stránky obsahují informace značně přesahující učivo základních škol, ale přesto jsou částečně pochopitelné a vhodné i pro tu věkovou skupinu. Ohmův zákon se zabývá závislostí procházejícího elektrického proudu na napětí. Známé znění zákona praví „Proud procházející vodičem je přímo úměrný napětí mezi konci vodiče“. Při změně vlastností vodiče, především jeho odporu, naměříme jiné hodnoty. Pokusíme se ověřit, zda u různých rezistoru skutečně platí přímá úměrnost mezi napětím a proudem. Tato závislost však platí jen u kovových vodičů a za pokojové teploty. U vodičů s vysokou teplotou, typicky vlákno žárovky, se uplatní teplotní závislost odporu. Nejde pak již o přímou úměrnost a ta se na grafu nezobrazí jako přímka, ale jako křivka.

Senzor Voltmetr Univerzální voltmetr vhodný pro nízkonapěťové stejnosměrní i střídavé obvody. Voltmetr měří potenciálový rozdíl mezi přípojnými kabely. Lze do stejného obvodu zapojit i více voltmetrů současně. Rozsah: 6 V Citlivost: 3 mV

Senzor Ampérmetr Ampérmetr vhodný pro nízkonapěťové stejnosměrní i střídavé obvody. Ampérmetr vlastně měří potenciální rozdíl napětí na zabudovaném rezistoru. Z lineární závislosti napětí a proudu je vypočítán výsledný naměřený proud.. Rozsah: 600 mA Citlivost: 0,3 mA

Postup měření Sestavíme obvod podle následného schematického náčrtu a fotografií. Jako zdroj použijeme plochou baterii. V obvodu budeme postupně zvyšovat napětí. Nejprve do obvodu připojíme rezistor 51 . Při dalším měření zařadíme do obvodu rezistor 100 . Zaznamenáme měření a na grafu pozorujeme lineární závislost proudu a napětí. V dalším měření použijeme žárovku 3V/0,2A. U žárovky již není závislost proudu na napětí zcela lineární. Je způsobeno rozžhavením vlákna žárovky. V studeném stavu má vlákno jiné vlastnosti než zahřátá. Zde platí teplotní závislost odporu. Na závěr použijeme žárovku 6V. U této žárovky je nelinearita a grafu ještě mnohem výraznější. Wolframové vlákno se plně nerozžhaví a žárovkou protéká větší proud.

A A V Zapojíme elektrický obvod podle schématu a následných fotografií. Postupně měníme rezistory 100 , 51  a žárovku 3V/0,2A

Sestavený obvod – celkový pohled

R 1 = 51  R 2 = 100  Ž 3V/0,2A

Ź 6V