ELEKTŘINA

1. ELEKTŘINA Nauka o elektrických vlastnostech těles

2. ELEKTRICKÉ VLASTNOSTI LÁTEK • Tělesa se pro nás stávají elektricky zajímavá, mají-li elektrický náboj • ELEKTRICKÝ NÁBOJ JE FYZIKÁLNÍ VELIČINA, ZNAČÍ SE Q A JEJÍ ZÁKLADNÍ JEDNOTKOU JE 1C (1 COULOMB, ČTI KULOMB)

3. ELEKTRICKÝ NÁBOJ • Dělení : kladný + záporný – • Má-li nějaké těleso elektrický náboj, říkáme o něm, že je nabité • Nabitá tělesa silově působí na okolní tělesa, mají ve svém okolí tedy elektrické pole

4. SILOVÉ PŮSOBENÍ • Nabité těleso vždy přitažlivě působí na ostatní nenabitá tělesa • Máme – li dvě tělesa s nábojem, pak může nastat: • 1) DVA SOUHLASNÉ NÁBOJE SE ODPUZUJÍ • + a + nebo – a – • 2) DVA OPAČNÉ NÁBOJE SE PŘITAHUJÍ • + a – nebo – a +

5. SLOŽENÍ ATOMŮ • V historii se stavbou hmoty zaobíralo velké množství fyziků a chemiků • Niels Henrik David Bohr , Ernest Rutherford • Různé modely a náhledy na stavbu atomu • Př: Pudinkový model, a jiné • Atomos=nedělitelný

6. DNEŠNÍMODEL • Atom má jádro a obal • Obal i jádro obsahují částice • Jádro – obsahuje : protony a neutrony • Obal – obsahuje: elektrony ve vrstvách • Tyto částice jsou pro nás elektricky zajímavé

7. NÁBOJ ELEMENTÁRNÍCH ČÁSTIC • PROTON • Kladný náboj • Značíme + • Elektron • Záporný náboj • Značíme – • Neutron • Bez náboje

8. VODIČ A IZOLANT V ELEKTRICKÉM POLI • Vodič – látka,která je schopná vést elektrický proud • Př: kovy • Nevodič(izolant) – látka, která elektrický proud nevede • Př: plasty, guma, …. • Látka se stává vodičem, obsahuje-li volné nosiče náboje(volné elektrony)

9. VODIČ A IZOLANT V ELEKTRICKÉM POLI • Na vodič i izolant silově působí elektrické pole(přitažlivě)! • 1) VODIČ V ELEKTRICKÉM POLI • Dochází k přeskupení volných elektronů v tělese ve směru daném vnějším elektrickým polem • OBRÁZKY 1. A 2. • 2)IZOLANT V ELEKTRICKÉM POLI • Dochází ke stočení elektrických dipólů ve směru daném vnějším elektrickým polem • OBRÁZKY 3. A 4.

10. Obr. 1 NENÍ PŘÍTOMNO ŽÁDNÉ ELEKTRICKÉ POLE A PROTO JSOU PROTONY A ELEKTRONY USPOŘÁDÁNY NAHODILE

11. Obr.2 • Při přítomnosti vnějšího elektrického pole se přeskupí volné elektrony ve smyslu tohoto pole. Protony zůstávají na svých místech

12. Obr.3 • Bez vnějšího pole jsou elektrické dipóly uspořádány nahodile

13. Obr. 4 • Vnější elektrické pole otočí všechny dipóly do jednoho směru!

14. IONTY • Neutrální atom = atom, který má stejný počet elektronů v obalu a protonů v jádře. • Odebereme-li, nebo naopak přidáme nějaký elektron do atomového obalu, získáme IONT • Odebráním vzniká kationt = kladný iont • Přidáním naopak aniont = záporný iont

15. ELEKTRICKÝ PROUD • Elektrický proud je usměrněný pohyb volných nosičů náboje s nábojem uvnitř vodiče • Pro popis velikosti elektrického proudu užíváme veličinu ELEKTRICKÝ PROUD • FYZIKÁLNÍ VELIČINA, KTEROU ZNAČÍME I A JEJÍ ZÁKLADNÍ JEDNOTKOU JE 1A(AMPERE, ČTI AMPÉR) • Vedlejší jednotky jsou pak: mA, μA, kA a podobně

16. SMĚR ELEKTRICKÉHO PROUDU • Dohodou byl dán směr proudu jako směr pohybu kladných částic • Tj. proud teče od kladné svorky zdroje k záporné svorce zdroje • Dnes ale víme, že náboj si většinou předávají elektrony, a proto by bylo v hodnější, určit směr proudu opačně • Z historických důvodů zůstal ale směr proudu zachován

17. ELEKTRICKÝ OBVOD • Elektrickým obvodem rozumíme uzavřenou smyčku vodivě propojených spotřebičů • Není-li obvod uzavřený, říkáme, že je otevřený • Elektrický proud může téct pouze v uzavřené vodivé smyčce • Zjednodušenému nákresu elektrického obvodu říkáme schéma

18. SCHÉMAZAPOJENÍ • Abychom nemuseli vykreslovat všechny spotřebiče, máme pro ně schématické značky

19. SCHÉMATICKÉ ZNAČKY VODIČ SPÍNAČ ŽÁROVKA REZISTOR ZVONEK ZDROJ NAPĚTÍ - +

20. ELEKTRICKÉ OBVODY • DĚLENÍ: • 1) JEDNODUCHÝ OBVOD • 2) ROZVĚTVENÝ OBVOD

21. AD 1) JEDNODUCHÝ ELEKTRICKÝ OBVOD • Jednoduchý elektrický obvod je složen jen z jedné uzavřené smyčky • Aby proud mohl téci, musí být v obvodu nějaký zdroj napětí Příklad jednoduchého obvodu

22. AD2) ROZVĚTVENÝ ELEKTRICKÝ OBVOD • Je složen z většího množství propojených vodivých uzavřených smyček • Každé smyčce zde říkáme větev a místo, kde se větve stýkají se nazývá uzel Příklad rozvětveného obvodu

23. ZAPOJOVÁNÍ SOUČÁSTEK • Do elektrického obvodu lze zapojovat elektrické součástky 2 základními způsoby: • 1) SÉRIOVÉ ZAPOJENÍ (ZA SEBOU) • JEDNODUCHÝ TYP ZAPOJENÍ, KDY SE SOUČÁSTKY ZAPOJUJÍ ZA SEBOU (DO KOLA) • TAKTO MŮŽE VZNIKNOUT JEN JEDNODUCHÝ ELEKTRICKÝ OBVOD

24. 2) PARALELNÍ ZAPOJENÍ (VEDLE SEBE) • PŘI TOMTO ZAPOJENÍ JSOU VŮČI SOBĚ 2 ČI VÍCE SOUČÁSTEK ZAPOJENY DO RŮZNÝCH VĚTVÍ ROZVĚTVENÉHO OBVODU • PARALELNÍ ZAPOJENÍ JE SLOŽITĚJŠÍ NEŽLI SÉRIOVÉ A ROVNĚŽ V NĚM PLATÍ O NĚCO SLOŽITĚJŠÍ VZTAHY!

25. ELEKTRICKÝ ODPOR • Elektrický odpor je fyzikální veličina, značíme je R a její základní jednotkou je 1Ω (Ohm) • Vyjadřuje, jak silně se látka brání průchodu elektrického proudu • Rezistor je elektrická součástka, u níž je přesně daný elektrický odpor • Reostat je elektrická součástka, u níž je nastavitelný elektrický odpor

26. URČOVÁNÍ CELKOVÉHO ODPORU EL. OBVODU • 1) SÉRIOVÉ ZAPOJENÍ • U sériového zapojení se odpor součástek prostě sčítá • Proto: R=R1+R2+R3+…+RN • 2) PARALELNÍ ZAPOJENÍ • U paralelního zapojení platí, že převrácená hodnota celkového odporu je rovna součtu převrácených hodnot odporů jednotlivých součástek • Proto: 1/R=1/R1+1/R2+….+1/RN

27. ELEKTRICKÉ NAPĚTÍ • ELEKTRICKÉ NAPĚTÍ JE FYZIKÁLNÍ VELIČINA, KTERÁ SE ZNAČÍ U A JEJÍ ZÁKLADNÍ JEDNOTKOU JE 1V (VOLT) • VYJADŘUJE NÁM, JAK VELIKÝ JE ROZDÍL ELEKTRICKÉHO POTENCIÁLU MEZI DVĚMA MÍSTY V ELEKTRICKÉM OBVODU • ČÍM VĚTŠÍ NAPĚTÍ, TÍM VĚTŠÍ PROUD

28. MĚŘENÍ ELEKTRICKÝCH VELIČIN • 1) MĚŘENÍ PROUDU • POUŽÍVÁME AMPÉRMETR • POZOR: VŽDY ZAPOJUJEME SÉRIOVĚ • PROTO JE NUTNO, ABY MĚL CO NEJMENŠÍ ODPOR • 2) MĚŘENÍ NAPĚTÍ • POUŽÍVÁME VOLTMETR • POZOR: VŽDY ZAPOJUJEME PARALELNĚ K DANÉ ČÁSTI • PROTO JE NUTNO, ABY MĚL CO NEJVĚTŠÍ ELEKTRICKÝ ODPOR A V

29. OHMŮV ZÁKON • GEORG SIMON OHM • ZKOUMAL ZÁVISLOST PROUDU A NAPĚTÍ • SLOVNĚ : ELEKTRICKÝ PROUD I V KOVOVÉM VODIČI JE PŘÍMO ÚMĚRNÝ ELEKTRICKÉMU NAPĚTÍ MEZI KONCI VODIČE. KONSTANTOU ÚMĚRNOSTI JE ELEKTRICKÝ ODPOR.

30. MATEMATICKÁ PODOBA • I = U/R • NEBO U = R*I • NEBO R = U/I