350 likes | 1.17k Views
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia. Elektrické napätie. Obsah. Meranie elektrického napätia Druhy voltmetrov Použité zdroje. Práca v homogénnom elektrickom poli Elektrický potenciál Ekvipotenciálne plochy Elektrické napätie
E N D
Kód ITMS projektu: 26110130519 Gymnázium Pavla Jozefa Šafárika – moderná škola tretieho tisícročia Elektrické napätie
Obsah • Meranie elektrického napätia • Druhy voltmetrov • Použité zdroje • Práca v homogénnom elektrickom poli • Elektrický potenciál • Ekvipotenciálne plochy • Elektrické napätie • R. A. Millikan • Millikanov pokus
Práca v homogénnom elektrickom poli • v elektrickom poli pôsobí na náboj Q elektrická sila, ktorá pri premiestnení náboja vykoná prácu W • elektrická sila: • pre prácu síl v homogénnom elektrickom poli platí: Fe = Q . E E – intenzita elektrického poľa W = Fe . d = Q . E . d Bodový náboj v elektrickom poli má istú elektrickú potenciálnu energiuEp. Ep = W Elektrická potenciálna energia Epnáboja Q je určená prácou, ktorú vykoná elektrická sila pri premiestnení daného náboja z daného miesta na povrch Zeme (nezávisle od trajektórie).
E - je veľkosť intenzity poľa d - je vzdialenosť platní V homogénnom poli medzi dvoma rovnobežnými vodivými platňami má kladne nabitá platňa vzhľadom na uzemnenú platňu potenciál:
Ekvipotenciálne plochy • množiny bodov elektrického poľa s rovnakým potenciálom Homogénne elektrické pole Radiálne elektrické pole ekvipotenciálnymi hladinami sú plochy rovnobežné s platňami ekvipotenciálnymi hladinami sú sústredné guľové plochy
Elektrické napätie Medzi dvoma bodmi danej hladiny potenciálu je nulové napätie. Elektrické napätie meriame voltmetrom.
Elektrické napätie • Elektrické napätie U medzi dvoma rovnobežnými platňami je: • Potenciál kladne nabitej platne je: • Intenzita elektrického poľa: • Práca: W = Fe . d = Q . E . d W = Q . U W - veľkosť práce vykonanej pri prenesení náboja Q medzi dvoma bodmi, medzi ktorými je napätie U. d - je vzdialenosť platní
RobertAndrewsMillikan • v roku 1913 odmeral veľkosť elementárneho náboja e • pozoroval mikroskopom pohyb malých olejových kvapôčok jemne rozprášených v homogénnom elektrickom poli medzi dvoma rovnobežnými platňami • dokázal nespojitosťelektrického náboja a existenciu e • potvrdil predstavy o zložení látok z častíc • dostal Nobelovu cenu za fyziku za prácu o elementárnom elektrickom náboji (1923) americký fyzik
Millikanov pokus dokazuje kvantovanie elektrického náboja • Millikan vstrekoval kladne nabité olejové kvapôčky do rovnorodého poľa medzi dvoma vodorovnými platnička, pričom spodná mala kladný náboj • niektoré kvapôčky sa chvíľu udržali v poli - nešli hore ani nespadli dole - menil napätie a keď bol náboj celočíselným násobkom 1,602 . 10-19 C, kvapôčky sa zase dostali do rovnovážneho stavu e = 1,602 . 10-19 C e je veľkosť elementárneho náboja
Millikanov pokus • na každú kvapôčku pôsobí tiažová sila: • a elektrická sila: • pri vhodnom napätí U medzi platňami možno dosiahnuť, že : FG = Fe • pre veľkosť síl platí: • pre náboj kvapôčky: E – intenzita elektrického poľa U – napätie medzi platňami m – hmotnosť kvapôčky Q – kladný elektrický náboj
Meranie elektrického napätia • Voltmeter je prístroj na meranie elektrického napätia. • Schematická značka: • Voltmeter sa zapája do elektrického obvodu paralelne k meranému spotrebiču alebo k zdroju:
Druhy voltmetrov • analógové - ručičkové - má stupnicu s pohyblivou ručičkou • digitálne - na displeji sa ukáže číselný údaj nameranej hodnoty napätia Pravidlá pri meraní napätia: - nastaviť prístroj na meranie napätia - nastaviť rozsah merania - svorka označená na prístroji + sa spája s rovnako označenou svorkou zdroja - voltmeter sa zapája paralelne
Použité zdroje • Bednařík M., Svoboda E. a kol.: Fyzika pre 2.ročník gymnázií, 1993, SPN, Bratislava • Tarábek, P. a kol.: Zmaturuj z fyziky, Didaktis, Bratislava, 2011 • Lank V., Vondra M.: Fyzika, 2008, Fragment s.r.o. • http://micro.magnet.fsu.edu/optics/timeline/people/antiqueimages/millikan.jpg • http://notebook.pege.org/2004-car-adapter/digital-voltmeter.jpg • http://www.oskole.sk/images/ekvipotencial_plochy.jpg