Název materiálu: Elektrická práce – výklad učiva. VY_32_INOVACE_200 Název materiálu: Elektrická práce – výklad učiva. Název dle číselného rozsahu: VY_32_INOVACE_200. Autor materiálu: Mgr. Bronislav Budík. Zařazení materiálu: Vzdělávací oblast : Člověk a příroda. Vzdělávací obor : Fyzika. Tematický okruh: FYZIKÁLNÍ VELIČINY – (El. práce). Ročník : 8. Metodické pokyny: Jsou uvedeny na jednotlivých listech, u každého cvičení. Datum vytvoření: 3.2.2013
ELEKTRICKÁ PRÁCE Po připojení vodiče (vlákna žárovky) ke zdroji elektrického napětí se ve vodiči vytvoří elektrické pole, které způsobí usměrněný pohyb volných elektronů. Elektrony se přemísťují od jednoho konce vodiče k druhému a tím konají práci. + + I Volné elektrony narážejí na stěny vodiče a na ionty v krystalické stavbě kovu, předávají jí část své pohybové energie a tím zvyšují vnitřní energii vodiče, vodič se zahřívá. Elektrony se pohybují od záporné ke kladné elektrodě – tzn. proti „technickému směru proudu“.
W = U.I.t ELEKTRICKÁ PRÁCE Při průchodu elektrického proudu vodičem konají síly elektrického pole práci. Tato práce se nazývá elektrická práce. Prochází-li vodičem, mezi jehož konci je napětí U, proud I po dobu t, vykoná elektrické pole práci: W = U.I.t 3
U = 1V…elektrické napětí W = 1J...elektrická práce W I = 1A …elektrický proud t = 1s …čas U . I . t W = U . I . t W W I = U = I . t U . t
SPOTŘEBA ELEKTRICKÉ ENERGIE Spotřebovanou elektrickou energii, kterou získáváme z elektrické sítě měříme pomocí ELEKTROMĚRU. Jednotky, které jsou uvedeny na elektroměru jsou kWh (kilowatthodina). Cena za kWh je počítána: ve vysokém tarifu VT (dříve denní proud) v nízkém tarifu NT (dříve noční proud) Vysoký a nízký tarif zapíná během dne distributor dodávané elektrické energie pomocí elektrické sítě. http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrom%C4%9Br 5
ELEKTROMĚR zapnutý nízký tarif počítá spodní počítadlo http://cs.wikipedia.org/wiki/Elektrom%C4%9Br 6
Výpočty elektrické práce Mezi svorkami elektrického spotřebiče je napětí 28 V. Spotřebičem prochází elektrický proud 200mA po dobu jedné minuty. Jakou elektrickou práci vykonají síly elektrického pole ve spotřebiči? U = 28V I = 200mA = 0,2A t = 1min = 60s W =?J W = U.I.t = 28V . 0,2A . 60s = 336J Síly elektrického pole vykonají ve spotřebiči práci 336 J.
Výpočty elektrické práce Kolik zaplatíme za 1,5h provozu elektrické trouby, která má příkon 1000W. Cena za kWh je 3,-Kč. Jaký proud teče spirálou trouby? U = 230V P = 1000W = 1kW = U.I t = 1,5h I =?A Ʃ =?Kč I = P:U = 1000W : 230V = 4,4A Ʃ = U.I.t.3Kč = 1kW . 1,5h . 3Kč = 4,50Kč Za hodinu a půl provozu elektrické trouby zaplatíme 4,50Kč. Proud, který protéká spotřebičem je 4,4A.